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Endress_u_Hauser_LogoTextmarke_rot_RBBildungspartnerschaft mit der Endress+Hauser Conducta GmbH&Co KG

 

Website der Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG

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Bild oben: die Gerlinger Zentrale der Endress+Hauser Conducta GmbH&Co KG (Foto: der Webmaster, September 2014)

 

Textmarke_rot_RBBerichte von durchgeführten Veranstaltungen im Rahmen der Bildungspartnerschaft

 

Nachfolgender Text: der Webmaster in Abstimmung mit Endress+Hauser

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Bild oben: Außenansicht des Gerlinger Standortes von Endress +Hauser Conducta in der Dieselstraße (Foto: Endress+Hauser, mit freundlicher Genehmigung).

Im Herbst 2011 haben wir erfahren, dass das in Gerlingen ansässige Unternehmen Endress+Hauser Conducta GmbH + Co. KG (Dieselstraße 24) noch Partner im Schulbereich im Rahmen einer Bildungspartnerschaft sucht. 

Als Teil der weltweit tätigen Endress+Hauser-Gruppe zählt Endress+Hauser Conducta zu den führenden Anbietern von Messstellen und Komplettsystemen für die Flüssigkeitsanalyse. Intelligente Lösungen helfen den Kunden aus der Umwelt- und Prozessindustrie, ihre Anlagen sicher, zuverlässig, wirtschaftlich und umweltfreundlich zu betreiben. Modernste Produktionsverfahren gewährleisten durchgängig höchste Qualität. Zahlreiche internationale Auszeichnungen und Preise belegen die Innovationskraft von Endress+Hauser Conducta. Diese stützt sich auf die Kompetenz von weltweit mehr als 600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter am Hauptsitz in Gerlingen bei Stuttgart sowie an den Standorten Waldheim (Sachsen), Groß-Umstadt (Hessen), Anaheim (Kalifornien, USA) und Suzhou (China).

Eine Bildungspartnerschaft mit Endress+Hauser Conducta hätte eine eher chemische und technologische Ausrichtung und würde optimal zu unseren Unterrichtseinheiten im Bereich chemische Analytik und Mikrocontrollertechnik während des NwT-Unterrichtes (Klassenstufen 9 und 10) passen.

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Bild oben: das neue Gebäude von Endress+Hauser in der Gerlinger Dieselstraße (Foto: der Webmaster; September 2014).

Wir haben uns deshalb umgehend mit der zuständigen Abteilung des Unternehmens in Verbindung gesetzt und im November 2011 ein ausführliches Gespräch über eine potentielle Bildungspartnerschaft geführt sowie eine Betriebsbesichtigung erhalten. In den Folgewochen haben wir einen Vorschlag über die inhaltliche Ausgestaltung dieses Projektes entwickelt und an das Unternehmen übermittelt; im Frühjahr 2012 erhielten wir einen Konzeptentwurf des Unternehmens, in dem weitgehend auf unsere Wünsche und Vorstellungen eingegangen wurde. Bei einem weiteren Gespräch mit drei Beauftragten des Unternehmens am 1. Oktober 2012 bei uns an der Schule haben wir dann Detailfragen geklärt und eine genauere Terminplanung vorgenommen.

Als Pilotgruppe für die erstmalige Umsetzung der Bildungspartnerschaft haben wir eine 9. Klasse ausgesucht.

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Bild oben: der Sitz von Endress+Hauser in Gerlingen (Foto: der Webmaster).

Das Programm für die erste Umsetzung unseres Bildungspartnerschafts-Projektes erstreckt sich über drei Tage und findet teilweise in der Schule, teilweise bei Endress+Hauser und zum Teil auch auswärts (Kläranlage Leonberg) statt. Nachfolgend ein kurzer Überblick über Termine und Inhalte des Bildungspartnerschafts-Projektes:

Tag 1 – Die., 30.4.2013, 5. und 6. Stunde

in der Schule:

Vorstellung der Firma mit ihren Geschäftsbereichen und Produktbereichen, Informationen zum Standort Gerlingen sowie zur Ausbildung im Betrieb; Informationen über den weiteren Ablauf des Projektes.

Tag 2 – Do., 2.5.2013, nachmittags von 14 – ca. 17 h

bei Endress+Hauser in Gerlingen:

Analysen im Kundenlabor, Analysewerkzeuge / Sensoren, Messtechnik, Automatisierung;
Rundgang durch die Fertigung, Mikrocontrollertechnik;
Dabei auch: Gespräche mit Mitarbeitern aus Forschung, Entwicklung und Produktion sowie mit Auszubildenden.

Tag 3 – Mo., 6.5.2013, vormittags von 8:30 h – ca. 12:30 h

Transfer mit einem vom Unternehmen bereitgestelltem Bus, Fahrt zur Kläranlage in Leonberg; dort Besichtigung / Führung mit Besuch des Untersuchungslabors vor Ort; Einsatz der Analysetechnik von Endress+Hauser in der Praxis; anschließend Mittagessen bei Endress+Hauser.

An einem weiteren Tag treffen sich dann die Beauftragten von Endress+Hauser mit den beteiligten Lehrern zu einer Nachbesprechung.

Die Bildungspartnerschaft sehen wir nicht nur als Möglichkeit, an Orten außerhalb der Schule lernen zu können und interessante Einblicke in Forschung, Entwicklung und Produktion eines bedeutenden Gerlinger Unternehmens gewinnen zu können, sondern auch als Berufs- bzw. Ausbildungsinformationsangebot für die Schüler/innen.

 

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Textmarke_rot_RBAuftaktveranstaltung zur Bildungspartnerschaft mit Endress+Hauser
30. April 2013, Dienstag

Besuch in der Schule

Am Dienstag bekam die Klasse 9b des Robert-Bosch-Gymnasiums im Rahmen des NwT-Unterrichtes Besuch von Vertretern der Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG: Verena Blank (Human Resources) und Thomas Ragg (Component Engineering, Realization G. Logistics) waren in den normalerweise dem Chemieunterricht vorbehaltenen Saal NwT2 im Naturwissenschaftstrakt der Schule gekommen, um die Schüler/innen über das Unternehmen und seine Arbeitsbereiche sowie über das gemeinsame Projekt der Bildungspartnerschaft zu informieren.

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Bild oben: Auftakt zur neuen Bildungspartnerschaft mit Endress+Hauser (v. l. n. r.:) Schulleiterin Brigitte Renner Dux, Thomas Ragg und Verena Blank von Endress+Hauser und der Stv. Schulleiter Eberhard Blanz im Chemiesaal NwT2 des Robert-Bosch-Gymnasiums.

Begrüßt wurden sie von den für die Bildungspartnerschaft zuständigen Lehrern, A. Beuchle und A. Pfänder und von der Schulleitung: Schulleiterin Brigitte Renner Dux hatte es sich nicht nehmen lassen, die neuen Partner aus der Wirtschaft in der Schule zu empfangen und ihre Freude über diese Kooperation auszudrücken. Der Stellvertretende Schulleiter Eberhard Blanz wohnte der Veranstaltung ebenfalls bei; als Physiker war er natürlich auch an den Arbeitsbereichen des Unternehmens interessiert.

Fr. Blank gab zunächst einen kleinen Überblick über die Firmengeschichte, die Firmengründer und die aktuelle Marktsituation des weltweit operierenden Unternehmens.

Zitat von der Unternehmenswebsite:

Vor über fünfzig Jahren, am 1. Februar 1953, gründeten der Schweizer Ingenieur Georg H. Endress und der deutsche Bankkaufmann Ludwig Hauser die L. Hauser KG in Lörrach, die später in Endress+Hauser GmbH umbenannt wurde. Zweck dieses Unternehmens war zunächst der Vertrieb eines neuartigen elektronischen (kapazitiven) Füllstandmessgeräts aus England.

...

Der Füllstandssensor wurde schnell ein Erfolg, und bald fingen die Gründer an, eine eigene Produktion aufzubauen. Seitdem stehen die Zeichen ununterbrochen auf Wachstum. Der Vertrieb, der sich zunächst auf Süddeutschland konzentrierte, wurde auf ganz Deutschland und bald auch auf die benachbarten Länder ausgedehnt. Zu den kapazitiven Messgeräten kamen nach anderen Messprinzipien arbeitende Füllstandmessgeräte hinzu. Später wurden auch Sensoren und Geräte für andere Messgrößen wie Druck, Durchfluss, Analyse, Temperatur, sowie messtechnische Komponenten, entwickelt, hergestellt und verkauft. Der Vertrieb und Service wurde auf ganz Westeuropa ausgedehnt, erste überseeische Niederlassungen entstanden in den 1970er Jahren in Japan und in den USA.

In den 80-Jahren wurde die "Herausforderung durch Mikroelektronik" offensiv angegangen und technologische Spitzenstellungen erarbeitet.

...

Im Jahr 1995 gab Dr. h.c. Georg H. Endress, Jahrgang 1924, den Führungsstab an seinen zweitältesten Sohn Klaus Endress weiter, der seither die Firmengruppe als Chief Executive Officer (CEO) leitet.

In den letzten zehn Jahren entwickelte sich die Schweizer Unternehmensgruppe vom Hersteller von Messgeräten für die verfahrenstechnischen Industrien zunehmend zum internationalen Anbieter von automatisierungstechnischen Lösungen vorwiegend für die Prozessindustrien, mit einer Vielzahl prozesstauglicher Messgeräte.

...

Zitat Ende

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Bild oben: Thomas Ragg (Component Engineering) und Verena Blank (Human Resources) bei ihrem Vortrag vor der Klasse 9b.

Der Firmensitz ist heute in Reinach (Schweiz); in Gerlingen wurde 1977 das 1970 gegründete Unternehmen Conducta von Endress+Hauser übernommen. Heute arbeiten weltweit 10 000 Mitarbeiterin dem schweizerischen Familienunternehmen und erzielen einen Umsatz von ca. 1,5 Mrd €. Bei den Standorten wird unterschieden zwischen so genannten Product Centern und Sale Centern. Alle Standorte, an denen die Firma produziert, sind auf bestimmte Schwerpunkte spezialisiert. In Gerlingen werden vor allem Geräte zur Flüssigkeitsanalyse erforscht, entwickelt und produziert. Für Endress+Hauser Conducta ist Gerlingen die Zentrale des Unternehmensbereichs.

Weitere Product Center gibt es bei Dresden (Sachsen), in Groß-Umstadt bei Darmstadt sowie in den USA (Anaheim / Kalifornien) und China (Suzhou bei Shanghai). In den Product Centern wird 28 % der Mittel für die Forschung und Entwicklung (F+E) eingesetzt. Bei Conducta in Gerlingen arbeiten heute über 600 Menschen, 2001 waren es erst ca. 250.

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Bild oben: Überblick über das Unternehmen (Powerpoint-Präsentation).

Über die technischen und ingenieurwissenschaftlichen Aspekte von Entwicklung und Produktion berichtete anschließend Hr. Ragg, der bei Endress+Hauser Conducta im Bereich der Komponentenentwicklung tätig ist.

Das Unternehmen stellt für nahezu alle erdenklichen Messgrößen im Bereich der Flüssigkeitsanalyse Sensoren und Messgeräte her. Gemessen werden können zum Beispiel die Temperatur, die Durchflussmenge, der pH-Wert, die Trübung, die Dichte, die Leitfähigkeit, der Gehalt an verschiedenen Inhaltsstoffen (zum Beispiel Ammonium-, Nitrat- und Phosphat-Ionen) etc.

Zwischen Sensor und auswertendem Microcontroller ist bei den Messgeräten ein Messumformer geschaltet (Transmitter); die verschiedenen physikalischen Größen werden letztlich alle in Spannungen umgewandelt und diese dann digitalisiert. Die Mess- und Auswerteelektronik wird aber nicht in Taiwan, China oder Singapur produziert, sondern in Gerlingen. Bei der Chip-Entwicklung gibt es aber Kooperationen mit deren Herstellern, zum Beispiel mit Texas Instruments.

Das Unternehmen kooperiert im Bereich der Forschung nicht nur mit Unternehmenskunden wie Böhringer, Aventis, Bayer oder Tetrapak, sondern auch mit einer Vielzahl von Forschungseinrichtungen (z. B. Fraunhofer-Institut), Fachhochschulen und Universitäten.

Die Elektronik der Messgeräte wird immer kompakter, kleiner und damit auch empfindlicher - und zwar nicht nur im Bezug auf die Messgröße sondern auch gegen Störungen von außen. So werden die elektronischen Komponenten beispielsweise auch in EMV-Labors (EMV = elektromagnetische Verträglichkeit) auf ihre Toleranz gegenüber elektromagnetischen Störungen geprüft und ggf. optimiert. Jeder Handy-Benutzer kennt den Effekt, dass ein sendendes Handy beispielsweise den Fernseh- oder Radioempfang oder einen PC stören kann.

Einige Beispiele für Sensoren, Sonden und Auswertungselektronik hatte Hr. Ragg für die Schüler/innen mitgebracht (siehe Bild unten); so ist etwa ein Microcontroller mit Peripherieelektronik in SMD-Technik auf einer winzigen Platine untergebracht, die nicht einmal die Größe einer Briefmarke erreicht.

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Endress+Hauser stellt für ganz unterschiedliche Sparten Sensoren und Messgeräte zur Verfügung: für Trinkwasserversorger oder Mineralbrunnenunternehmen, für Kläranlagen oder milchverarbeitende Betriebe, für die chemische Industrie im Allgemeinen, und die petrochemische Industrie oder die Pharmazeutische Industrie im Besonderen. Auch Kraftwerke gehören zu den Kunden. Stets geht es bei den Sensoren und Messapparaturen darum, im laufenden Produktionsprozess zu messen, ohne diesen zu stören. Dazu muss es zum Beispiel auch möglich sein, eine in ein durchflossenes Rohr ragende Sonde zu warten oder auszutauschen, ohne den Durchfluss unterbrechen zu müssen. Hier kommen neben Ionenaustauschsensoren zunehmend optische Sensoren ins Spiel.

Schließlich spielt auch die Analytik in der Umwelttechnik eine große Rolle. So werden etwa die Abwasserkanäle von Unternehmen (z. B. Papierfabriken) auf zulässige oder unzulässige Einleitungen geprüft. Die automatischen Messwertnehmer von Endress+Hauser werden von den Staatsanwaltschaften als gerichtsverwertbare Informationsgeber akzeptiert.

Schwellenländer bzw. im Wachstum und in der wirtschaftlichen Entwicklung befindliche Staaten, in denen die ökologischen Standards noch nicht denen Europas oder Deutschlands entsprechen, ordern zunehmend automatisierte Prozess-Messtechnik von Endress+Hauser, was zu einer Verbesserung der Umweltsituation führt.

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Zum Abschluss der Vortragsveranstaltung informierte Fr. Blank (siehe Bild oben) noch über Ausbildungsmöglichkeiten bei Endress+Hauser Conducta in Gerlingen. Hier kann man sich nicht nur zu Industriekaufleuten, Fachinformatikern/innen, Elektronikern/innen oder Mechatronikern/innen ausbilden lassen, sondern eventuell auch ein BOGY-Praktikum absolvieren oder innerhalb eines Studiums ein Praktikum machen oder eine Promotion angehen.

In Gerlingen wurden die Unternehmensgebäude in den letzten Jahren erneuert und erweitert. 2009 wurde der Neubau bezogen, der 25 000 Quadratmeter Nutzfläche bietet und mit einer hochmodernen Kernklimatisierung ausgestattet ist, welche von einer Gasturbine versorgt wird. Wie bei einer Fußbodenheizung werden hier nicht nur der Boden, sondern auch die Wände beheizt oder gekühlt. Die Gasturbine, welche über einen Generator Strom erzeugt und als “Abfallprodukt” auch noch Wärme produziert, hat eine so große Leistung, dass nicht nur die Unternehmensgebäude mit den Produktionsanlagen mit Strom versorgt werden können, sondern auch noch ins öffentliche Netz eingespeist werden kann.

Nach diesen detaillierten Informationen konnten die Schüler/innen noch Fragen stellen. Diese bezogen sich auf die Ausbildung und die Arbeitsbedingungen bei Endress+Hauser und auf das Mittagessen, zu dem die Schüler/innen am kommenden Montag nach dem Besuch in der Kläranlage in Leonberg in die Unternehemnskantine im obersten Stockwerk des Firmengebäudes in der Gerlinger Dieselstraße eingeladen sind.

 

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Textmarke_rot_RBBildungspartnerschaft mit Endress+Hauser, zweiter Tag
2. Mai 2013, Donnerstag

Besuch bei Endress+Hauser in der Gerlinger Dieselstraße

Am Donnerstagnachmittag besuchten 20 Schüler/innen der Klasse 9b des Robert-Bosch-Gymasiums zusammen mit den die Bildungspartnerschaft betreuenden Lehrkräften (A. Beuchle und A. Pfänder) die Zentrale von Endress+Hauser Conducta im Gerlinger Gewerbegebiet. Begrüßt wurden sie von Verena Blank (Human Resources) und Thomas Ragg (Component Engineering, Realization G. Logistics). Auf dem Stundenplan standen eine Werksbesichtigung und die praktische Arbeit im Labor.

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Bilder oben und unten: die Zentrale von Endress+Hauser Conducta in Gerlingen.

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Zunächst mussten sich die Besucher/innen angemessen einkleiden: Labormäntel mit elektrisch leitenden Carbonfasern und Erdungsbänder an den Schuhsohlen sollten dafür sorgen, dass beim etwaigen Berühren von Geräten oder elektronischen Komponenten in der Fertigung diese durch elektrostatische Entladungen keinen Schaden nehmen.

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Bilder oben und unten: die Klasse 9b (mit den Begleitlehrkräften) im Atriumsbereich des Firmengebäudes von Endress+Hauser Conducta in Gerlingen.

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Danach konnten die Schüler/innen beim Gang durch die Produktionshallen die weitgehend automatisierte Bestückung von Leiterplatten und die sich anschließende Fertigung von Messumformern erleben. Viele Mitarbeiter sind entlang der Fertigungsstraßen nicht zu sehen; in den hellen und sehr aufgeräumt wirkenden Räumen ist es auch nicht besonders laut, wenn Handhabungsroboter Bauteile greifen und sich zurechtlegen, Positionen ausmessen, Komponenten zusammenfügen oder Beschriftungen anbringen. Die meisten Prozesse laufen in geschlossenen Kabinen ab, so etwa die Leiterplattenbestückung mit SMD-Bauelementen, das Verlöten der kompletten Platine mit einer maskengesteuerten Lötpaste, die Anbringung von Kennungen auf den Baugruppen oder die gleichzeitige Erfassung von Messwerten zur Produktkontrolle. Viele Teile der Produktions- und Prüfanlagen sind Entwicklungen von Endress+Hauser selbst und natürlich ist sowohl die Software, welche die Automaten bei der Fertigung und Prüfung steuert, als auch die, welche die Microcontroller in den Messgeräten steuert, im Hause selbst entstanden.

Durch die elektronische Kennzeichnung der zu fertigenden Geräte ist eine sehr flexible, an den Kundenforderungen orientierte Herstellung von einander abweichender Gerätevarianten innerhalb der Produktionslinie möglich. Selbst die Betriebsanleitung, die einem Messgerät beigefügt wird, orientiert sich in der Sprache am Kunden und im Inhalt an den tatsächlich verbauten Gerätekomponenten.

Die Produktion in Gerlingen findet auf zwei Hallenebenen statt; die Besucher/innen stiegen in der oberen Etage ein und arbeiteten sich zur Produktion von stationären oder mobilen Probenehmern im Erdgeschoss des Gebäudes durch.

Nach dem etwa 90-minütigen Rundgang durch den Produktionsbereich konnten sich die Schüler/innen zuerst einmal bei verschiedenen Getränken erfrischen, bevor sie im Kundenlabor zum praktischen Arbeiten empfangen wurden. In diesem Chemielabor finden v. a. Schulungen der Servicetechniker des Unternehmens selbst, aber auch solche für die Endkunden der von Endress+Hauser hergestellten Prozessmesstechnik statt.

Die Besucher/innen erhielten zunächst eine theoretische Einführung in die Flüssigkeitsanalyse: Welche physikalischen Größen und welche chemischen Stoffe können überhaupt messtechnisch erfasst werden? Wie wird der pH-Wert einer Lösung grundsätzlich gemessen? Welcher Unterschied besteht zwischen Glaselektroden und glaslosen pH-Elektroden auf Basis ionensensitiver Feldeffekt-Transistoren (pH-ISFET)? Wie werden die Messgrößen digitalisiert und wie kommen die Messdaten vom Sensor über einen Schraubanschluss ins Messkabel (induktiv!)? Wie werden Sensoren über entsprechende Armaturen an die meist in Behältern oder Rohren strömenden Flüssigkeiten, die analysiert werden sollen, herangebracht, so dass sie ohne Unterbrechung des Produktionsprozesses gewartet, gereinigt oder ausgetauscht werden können? Wie können mehrere Sensoren an Mehrkanalmessumformer angeschlossen werden, die dann über ein Eingabefeld und ein Display bedient werden? Wie kann man die Leitfähigkeit einer wässrigen Lösung, ihre Trübung oder die Löslichkeit von Sauerstoff oder Chlorgas in Wasser bestimmen? Wie kann man die Messgeräte kalibrieren, dass die angezeigten Werte auch stimmen? Welche Möglichkeiten zur optischen Sensorik gibt es bereits?

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Bild oben: an Messumformern dieses Typs (E+H Memosens Liquiline) durften die Schüler/innen ihre Experimente zur Flüssigkeitsanalyse durchführen; Bildzitat von der Website von Endress+Hauser: www.de.endress.com/#product/CM448 / unter Produkte / Trübungsmessumformer / Liquiline 448)

Nach der theoretischen Einführung in die Flüssigkeitsanalyse machten sich die Schüler/innen unter Anleitung in mehreren Gruppen an die praktische Arbeit. In etwa einer Stunde schafften sie es, den pH-Wert von Coca Cola und von Gerlinger Trinkwasser, die Leitfähigkeit von Trinkwasser ohne und nach Zusatz von Salz oder Zucker, die Trübung des Trinkwassers (sie liegt weit unter dem rechtlich verordneten Maximalwert!) und schließlich den Chlorgehalt in einer Probe von Schwimmbadwasser bestimmen.

Am kommenden Montag lernen die Teilnehmer/innen an der Veranstaltungsreihe im Rahmen unserer neuen Bildungspartnerschaft mit Endres+Hauser Conducta noch den Einsatz der Mess- und Probeentnahmetechnik vor Ort in der benachbarten Ditzinger Kläranlage kennen.

 

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Textmarke_rot_RBBildungspartnerschaft mit Endress+Hauser, dritter Tag
6. Mai 2013, Montag

Besuch der Leonberger Kläranlage

Text: Anja Beuchle

Am Montagvormittag stand für die 24 Schüler/innen der Klasse 9b des Robert-Bosch-Gymnasiums die „dritte Runde“ in der Bildungspartnerschaft mit Endress+Hauser und damit der Einsatz der Mess- und Probeentnahmetechnik vor Ort bzw. in der Leonberger Kläranlage auf dem Programm.

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Bild oben: das Verwaltungs- und Produktionsgebäude von Endress+Hauser in Gerlingen

Es ist aus mehreren Gründen wichtig, dass Kläranlagen genaue Messgeräte zur Verfügung zu haben: das Wasser, das die Kläranlage verlässt, ist zum einen genauen Richtlinien unterworfen. Zum anderen ist es natürlich für den Betreiber ungemein wichtig, auf bedenkliche ankommende Verunreinigungen zeitnah reagieren zu können. Darüber hinaus ist es für den Betreiber auch von Interesse, wie viel Wasser mit welchem Aufwand gereinigt werden muss, da sich daraus auch die Abrechnungskosten für die Kommunen ergeben. Und schließlich hängt die Steuerung und Prozessführung der gesamten Anlage von den durch Messungen erfassten Parametern ab.

Alle Bedürfnisse können durch von Endress+Hauser eigens entwickelte Geräte abgedeckt werden. Zum einen messen Probeentnahmegeräte am Anfang, wie viel Abwasser mit welcher Belastung in die Kläranlage gelangt, andere am Ende der Kläranlage, mit welcher Qualität es diese wieder verlässt. Außerdem werden über die einzelnen Klärstufen hinweg verteilt in regelmäßigen Abständen Probe entnommen und auf die Inhaltstoffe, wie z. B. Nitrat-, Ammonium-, Sauerstoffgehalt und einiges mehr, untersucht.

Nach einer sehr informativen und übersichtlichen Einführung durch Herrn Lindmüller in einem Seminarraum in der Firmenzentrale von Endress+Hauser Conducta ging es mit dem Bus zur Kläranlage in Leonberg. Vor Ort erhielten die SchülerInnen dann durch Herrn Albert und den Betriebsleiter der Anlage eine ausführliche Führung.

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Bild oben: nach der mechanischen Vorreinigung werden in dieser Anlage durch Flotation einerseits der Sand, andererseits Fette und Öle abgeschieden; ersterer setzt sich am Boden ab, letztere schwimmen an der Oberfläche auf.

In Kläranlagen erfolgt die Reinigung in mehreren Stufen. Die erste Stufe bildet die mechanische Klärung. Rechen halten dabei grobes Material und Abfälle zurück. Im Sandabsatzbecken lagern sich schwere Bestandteile ab. Fette, aber auch Gemische wie Erdöl oder Benzin, die Stoffe mit einer geringeren Dichte als Wasser beinhalten, schwimmen hier an der Wasseroberfläche und können abgeschöpft werden. In einem nachgeschalteten Vorklärbecken sinken schließlich auch noch fein verteilte Schwebstoffe zu Boden und bilden den so genannten Primärschlamm.

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Bild oben: überall in der Kläranlage arbeiten Messgeräte von Endress+Hauser Conducta; hier Probenentnahmegeräte beim Eintritt in die 2. Reinigungsstufe.

An dieser Stelle gabelt sich der weitere Verlauf – der Primärschlamm wird zusammen mit dem anderen Klärschlamm, der anfällt, in die Faultürme transportiert und mit Hilfe von Bakterien zu Methangas umgesetzt . Das Methangas wird in zwei Blockheizkraftanlagen energetisch weiterverwendet (Erzeugung von Strom und Wärme).

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Bild oben: in den beiden Faultürmen entsteht aus dem Klärschlamm einerseits Methangas, andererseits der Restschlamm, der in einer Verbrennungsanlage (in Magdeburg) thermisch verwertet wird; der Brennwert entspricht etwa dem von Braunkohle.

Das von allen gröberen und feineren Verunreinigungen gereinigte Abwasser gelangt im 2. Schritt in die biologische Klärung. Hier laufen Vorgänge wie bei der Selbstreinigung von Gewässern ab, nur viel schneller. Im Belüftungsbecken bauen verschiedene Bakterienstämme unter ständiger Sauerstoffzufuhr den größten Teil der im Abwasser enthaltenen Schmutzstoffe ab. Ziel ist es hier u. a., alle Stickstoffverbindungen so umzuwandeln, dass diese keine Wirkung mehr als Düngemittel besitzen.

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Bild oben: im Belüftungsbecken wird Sauerstoff (eigentlich: Luft) eingepresst, um optimale Lebensbedingungen für die Mikroorganismen zu erzeugen, welche die organische Fracht des Schmutzwassers “aufessen” sollen...

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Bild oben: im Belebtschlammnbecken gehen die nützlichen Bakterien ihrer Abbauarbeit nach.

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Bilder oben und unten: im Nachklärbecken setzt sich der Klärschlamm am Boden ab und wird durch trichterförmige Bodengestaltung abgezogen; das gereinigte Wasser läuft am Rand ab.

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In der dritten Stufe, der chemischen Klärung, können Schadstoffe die in den vorangegangenen Stufen nicht abgebaut werden konnten, z. T. durch Zusatz von Fällungsmitteln entfern werden.

Noch nicht eingeführt, aber in der Diskussion, steht eine vierte Reinigungsstufe, die im Moment noch in einigen Testkläranlagen untersucht wird. In dieser Stufe wird z. B. mit Aktivkohlefiltern gearbeitet oder Ozon eingeleitet, das sehr reaktiv ist und Inhaltsstoffe noch weiter bzw. vollständiger abbauen kann. Zudem wirkt es auch keimabtötend.

Sowohl die Besichtigung als auch die ganze Unternehmung wurde in der Kantine von Endress+Hauser Conducta mit einem reichhaltigen und leckeren Mittagessen abgerundet.

Wir möchten uns an dieser Stelle ganz herzlich bei allen Mitarbeitern/innen der Firma Endress+Hauser Conducta bedanken, die uns diese Bildungspartnerschaft ermöglicht haben, vor allem aber auch bei Frau Blank und Herrn Ragg, die uns während den drei Tagen ständig zur Seite gestanden haben. Nach dieser Testphase blicken wir hoffnungsvoll auf den Ausbau dieser Partnerschaft und auf eine weitere gute Zusammenarbeit.  

 

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Textmarke_rot_RBBildungspartnerschaft mit Endress+Hauser; zweiter Durchlauf im Schuljahr 2013/14
6. Mai 2014, Dienstag

Besuch in der Schule

Am Dienstagvormittag fand in der Schule der erste Teil des diesjährigen Programms zur Bildungspartnerschaft mit der Gerlinger Niederlassung von Endress+Hauser (Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG) statt. Schulischerseits war die NwT-Gruppe der Klassen 10a und 10c an der Veranstaltung beteiligt.

Endress_u_Hauser_2014_5Verena Blank (Human Resources) und Thomas Ragg (Component Engineering, Realization G. Logistics) waren in den Saal NwT2 im Naturwissenschaftstrakt der Schule gekommen, um die Schüler/innen über das Unternehmen Endress+Hauser und seine Arbeitsbereiche sowie über das gemeinsame Projekt der Bildungspartnerschaft zu informieren.

Bild rechts: Verena Blankund Thomas Ragg von Endress+Hauser Conducta in Gerlingen bei ihrem Besuch in der Schule.

Begrüßt wurden sie von den für die Bildungspartnerschaft in diesem Schuljahr zuständigen Lehrern, Anja Beuchle und Simon Schwarz und vom Stellvertretenden Schulleiter Eberhard Blanz.

Bei der Veranstaltung erfuhren die Schüler/innen zunächst Grundlegendes über die Geschichte und die Struktur des Unternehmens, über die verschiedenen Standorte und das Produktspektrum des Messtechnikherstellers.

Zitat von der Unternehmenswebsite:

Vor über fünfzig Jahren, am 1. Februar 1953, gründeten der Schweizer Ingenieur Georg H. Endress und der deutsche Bankkaufmann Ludwig Hauser die L. Hauser KG in Lörrach, die später in Endress+Hauser GmbH umbenannt wurde. Zweck dieses Unternehmens war zunächst der Vertrieb eines neuartigen elektronischen (kapazitiven) Füllstandmessgeräts aus England.

...

Der Füllstandssensor wurde schnell ein Erfolg, und bald fingen die Gründer an, eine eigene Produktion aufzubauen. Seitdem stehen die Zeichen ununterbrochen auf Wachstum. Der Vertrieb, der sich zunächst auf Süddeutschland konzentrierte, wurde auf ganz Deutschland und bald auch auf die benachbarten Länder ausgedehnt. Zu den kapazitiven Messgeräten kamen nach anderen Messprinzipien arbeitende Füllstandmessgeräte hinzu. Später wurden auch Sensoren und Geräte für andere Messgrößen wie Druck, Durchfluss, Analyse, Temperatur, sowie messtechnische Komponenten, entwickelt, hergestellt und verkauft. Der Vertrieb und Service wurde auf ganz Westeuropa ausgedehnt, erste überseeische Niederlassungen entstanden in den 1970er Jahren in Japan und in den USA.

In den 80-Jahren wurde die "Herausforderung durch Mikroelektronik" offensiv angegangen und technologische Spitzenstellungen erarbeitet.

...

Im Jahr 1995 gab Dr. h.c. Georg H. Endress, Jahrgang 1924, den Führungsstab an seinen zweitältesten Sohn Klaus Endress weiter, der seither die Firmengruppe als Chief Executive Officer (CEO) leitet.

In den letzten zehn Jahren entwickelte sich die Schweizer Unternehmensgruppe vom Hersteller von Messgeräten für die verfahrenstechnischen Industrien zunehmend zum internationalen Anbieter von automatisierungstechnischen Lösungen vorwiegend für die Prozessindustrien, mit einer Vielzahl prozesstauglicher Messgeräte.

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Zitat Ende

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Bild oben: der Stellvertretende Schulleiter Eberhard Blanz, Verena Blank (Human Resources und Thomas Ragg (Component Engineering) im Chemiesaal NwT2.

Der Firmensitz ist heute in Reinach (Schweiz); in Gerlingen wurde 1977 das 1970 gegründete Unternehmen Conducta von Endress+Hauser übernommen. Heute arbeiten weltweit 10 000 Mitarbeiterin dem schweizerischen Familienunternehmen und erzielen einen Umsatz von ca. 1,5 Mrd €. Bei den Standorten wird unterschieden zwischen so genannten Product Centern und Sale Centern. Alle Standorte, an denen die Firma produziert, sind auf bestimmte Schwerpunkte spezialisiert. In Gerlingen werden vor allem Geräte zur Flüssigkeitsanalyse erforscht, entwickelt und produziert. Für Endress+Hauser Conducta ist Gerlingen die Zentrale des Unternehmensbereichs.

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Bild oben: die Zentrale von Endress+Hauser Conducta in Gerlingen.

Weitere Product Center gibt es bei Dresden (Sachsen), in Groß-Umstadt bei Darmstadt sowie in den USA (Anaheim / Kalifornien) und China (Suzhou bei Shanghai). In den Product Centern wird 28 % der Mittel für die Forschung und Entwicklung (F+E) eingesetzt. Bei Conducta in Gerlingen arbeiten heute über 600 Menschen, 2001 waren es erst ca. 250.

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Bild oben: Überblick über das Unternehmen (Powerpoint-Präsentation).

Über die technischen und ingenieurwissenschaftlichen Aspekte von Entwicklung und Produktion berichtete anschließend Hr. Ragg, der bei Endress+Hauser Conducta im Bereich der Komponentenentwicklung tätig ist.

Das Unternehmen stellt für nahezu alle erdenklichen Messgrößen im Bereich der Flüssigkeitsanalyse Sensoren und Messgeräte her. Gemessen werden können zum Beispiel die Temperatur, die Durchflussmenge, der pH-Wert, die Trübung, die Dichte, die Leitfähigkeit, der Gehalt an verschiedenen Inhaltsstoffen (zum Beispiel Ammonium-, Nitrat- und Phosphat-Ionen) etc.

Zwischen Sensor und auswertendem Microcontroller ist bei den Messgeräten ein Messumformer geschaltet (Transmitter); die verschiedenen physikalischen Größen werden letztlich alle in Spannungen umgewandelt und diese dann digitalisiert. Die Mess- und Auswerteelektronik wird aber nicht in Taiwan, China oder Singapur produziert, sondern in Gerlingen. Bei der Chip-Entwicklung gibt es aber Kooperationen mit deren Herstellern, zum Beispiel mit Texas Instruments.

Das Unternehmen kooperiert im Bereich der Forschung nicht nur mit Unternehmenskunden wie Böhringer, Aventis, Bayer oder Tetrapak, sondern auch mit einer Vielzahl von Forschungseinrichtungen (z. B. Fraunhofer-Institut), Fachhochschulen und Universitäten.

Die Elektronik der Messgeräte wird immer kompakter, kleiner und damit auch empfindlicher - und zwar nicht nur im Bezug auf die Messgröße sondern auch gegen Störungen von außen. So werden die elektronischen Komponenten beispielsweise auch in EMV-Labors (EMV = elektromagnetische Verträglichkeit) auf ihre Toleranz gegenüber elektromagnetischen Störungen geprüft und ggf. optimiert. Jeder Handy-Benutzer kennt den Effekt, dass ein sendendes Handy beispielsweise den Fernseh- oder Radioempfang oder einen PC stören kann.

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Bild oben: Messwertnehmer, der direkt in das strömende Medium eintaucht. Zu Wartungs- und Reinigungszwecken kann der eigentliche Sensor auch aus dem Flüssigkeitsstrom gezogen werden, ohne den Fluss zu unterbrechen.

Einige Beispiele für Sensoren, Sonden und Auswertungselektronik hatte Hr. Ragg für die Schüler/innen mitgebracht (siehe Bild oben); so ist etwa ein Microcontroller mit Peripherieelektronik in SMD-Technik auf einer winzigen Platine untergebracht, die nicht einmal die Größe einer Briefmarke erreicht.

Endress+Hauser stellt für ganz unterschiedliche Sparten Sensoren und Messgeräte zur Verfügung: für Trinkwasserversorger oder Mineralbrunnenunternehmen, für Kläranlagen oder milchverarbeitende Betriebe, für die chemische Industrie im Allgemeinen, und die petrochemische Industrie oder die Pharmazeutische Industrie im Besonderen. Auch Kraftwerke gehören zu den Kunden. Stets geht es bei den Sensoren und Messapparaturen darum, im laufenden Produktionsprozess zu messen, ohne diesen zu stören. Dazu muss es zum Beispiel auch möglich sein, eine in ein durchflossenes Rohr ragende Sonde zu warten oder auszutauschen, ohne den Durchfluss unterbrechen zu müssen. Hier kommen neben Ionenaustauschsensoren zunehmend optische Sensoren ins Spiel.

Schließlich spielt auch die Analytik in der Umwelttechnik eine große Rolle. So werden etwa die Abwasserkanäle von Unternehmen (z. B. Papierfabriken) auf zulässige oder unzulässige Einleitungen geprüft. Die automatischen Messwertnehmer von Endress+Hauser werden von den Staatsanwaltschaften als gerichtsverwertbare Informationsgeber akzeptiert.

Schwellenländer bzw. im Wachstum und in der wirtschaftlichen Entwicklung befindliche Staaten, in denen die ökologischen Standards noch nicht denen Europas oder Deutschlands entsprechen, ordern zunehmend automatisierte Prozess-Messtechnik von Endress+Hauser, was zu einer Verbesserung der Umweltsituation führt.

In Gerlingen wurden die Unternehmensgebäude in den letzten Jahren erneuert und erweitert. 2009 wurde der Neubau bezogen, der 25 000 Quadratmeter Nutzfläche bietet und mit einer hochmodernen Kernklimatisierung ausgestattet ist, welche von einer Gasturbine versorgt wird. Wie bei einer Fußbodenheizung werden hier nicht nur der Boden, sondern auch die Wände beheizt oder gekühlt. Die Gasturbine, welche über einen Generator Strom erzeugt und als “Abfallprodukt” auch noch Wärme produziert, hat eine so große Leistung, dass nicht nur die Unternehmensgebäude mit den Produktionsanlagen mit Strom versorgt werden können, sondern auch noch ins öffentliche Netz eingespeist werden kann. In 2013 wurde an der Stelle des früheren Parkhauses ein weiteres Unternehmensgebäude fertiggestellt.

 

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Textmarke_rot_RBBesuch bei Endress+Hauser Conducta
12. Mai 2014, Montag

Der dritte und letzte Teil des Programms zur Bildungspartnerschaft mit der Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG fand am heutigen Vormittag in den Räumlichkeiten des Unternehmens im Gerlinger Gewerbegebiet statt. Die teilnehmenden Schüler/innen erhielten einerseits interessante Einblicke in die hoch-automatisierte Produktion des Messtechnik-Herstellers und andererseits konnten sie sich selbst aktiv an den Messumformern und -Sensoren betätigen.

Endress_u_Hauser_5_2014_14Die Gruppe wurde kurz nach 8 Uhr von den beiden die Bildungspartnerschaft bei Endress+Hauser betreuenden Vertretern des Unternehmens, Verena Blank und Thomas Ragg, im Foyer des Hauptgebäudes empfangen. Dann erlebten die Schüler/innen drei chemie-orientierte NwT-Unterrichtsstunden mit Praktikum - einmal außerhalb der Schule...

Bild rechts: Hans-Joachim Gruber von Endress+Hauser Conducta leitete die Laborstunden mit Praktikum für die Schülergruppe des Robert-Bosch-Gymnasiums.

Im so genannten Kunden-Labor hatte Hans-Joachim Gruber verschiedene Experimente und eine ausführliche Präsentation zur Messtechnik mit den Messumformern der Reihe Liquiline vorbereitet.

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Bild oben: die Messumformer der Liquiline-Serie enthalten einen Mikrocontroller, der je nach anzuschließenden Sensoren unterschiedlich programmiert ist. Über ein LCD-Display, Drucktasten und einen Wahldrehknopf können die unterschiedlichsten Aktivitäten durchgeführt werden: man kann die Sensoren kalibrieren, Messdaten speichern, gespeicherte Daten abrufen usw. An der Geräteunterseite können die verschiedenen Sensoren (bis zu 8) angeschlossen werden.

Endress_u_Hauser_5_2014_01Nach einer kurzen theoretischen Einführung in das Messprinzip der jeweiligen Messgröße und in die Messtechnik des jeweiligen Sensors konnten die Schüler/innen in kleinen Gruppen mit den vom Unternehmen produzierten Sensoren und Messumformern selbst verschiedene Messungen durchführen. Der eigentlichen Messung ging teilweise eine Kalibrierung des Gerätes voraus. In Gerlingen wird vor allem Messtechnik zur Flüssigkeitsanalyse hergestellt und so bezogen sich die Experimente auch auf Eigenschaften von Flüssigkeiten.

Bild rechts: Schüler/innen bei der Kalibrierung der pH-Sonden (Glaselektrode) mit Hilfe von Pufferlösungen..

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Bild oben: bei der Bestimmung des pH-Wertes von Cola: die Schüler/innen waren mit den Messgeräten rasch vertraut: die Menüführung und Bedienung ist wirklich sehr logisch aufgebaut und intuitiv erfassbar.

Endress_u_Hauser_5_2014_12In einem ersten Versuch wurde der pH-Wert von Cola untersucht; wegen des hohen Phosphorsäuregehaltes dieser Limonade liegt der pH-Wert bei ca. 2,5 - 3,0.

Während der Messungen tauschten die Experimentiergruppen die pH-Sensoren im gegenseitigen Wechsel. Da bei den Geräten von Endress+Hauser die Kalibrierdaten aber in der (recht intelligenten!) Sensorelektronik gespeichert wird, kann an einem anderen Messumformer die Messung ohne erneute Kalibrierung fortgesetzt werden.

Bild rechts: Schülerin bei der Messung des Säuregehaltes (pH-Wert) von Cola;

 

Endress_u_Hauser_5_2014_17Der pH-Wert ist eine wichtige Messgröße etwa in der Lebensmittelherstellung; aber auch bei der Trinkwasseraufbereitung, in der pharmazeutischen Produktion und bei vielen sonstigen chemischen Synthesen liegt oft ein saures oder alkalisches Medium vor, dessen pH-Wert bekannt sein muss bzw. das bestimmte Werte einnehmen muss.

In einem weiteren Versuch wurde die Leitfähigkeit demineralisierten Wassers sowie von Trinkwasser und von einer Salzwasserlösung ermittelt. Hier wurde ein induktives Messverfahren benutzt, bei dem keine metallischen Elektroden in die zu untersuchende Flüssigkeit eintauchen müssen, was besonders im Lebensmittelbereich unerwünscht ist.

Bild rechts: so könnte in einem Schwimmbad die Messstation zur Bestimmung des Chlorgehaltes aussehen: unten links erfolgt der Wasserzulauf, rechts der Ablauf. Außer dem Chlorgehalt werden auch die Wassertemperatur und der pH-Wert erfasst. Die Messsonden tauchen so in das fließende Medium ein, dass sie zur Wartung ohne Hervorrufung eines Lecks im Wasserstrom entnommen werden können.

Nach einer kleinen Pause wurde dann noch mit einem optischen Verfahren (Photometer) der Gehalt an freiem Chlor und an Gesamtchlor in Schwimmbadwasser untersucht und zum Schluss wurde noch getestet, ob das Gerlinger Trinkwasser die maximal zulässige Trübung auch nicht überschreitet.

Die Schüler konnten nach Abschluss ihrer Messungen Entwarnung geben: das Gerlinger Trinkwasser, das ja vom Bodensee stammt, liegt bezüglich der Trübung deutlich unter den zulässigen Grenzwerten.

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Bild oben: Herr Gruber erläutert den Schüler/innen die Chlorgehaltsmessung.

Danach konnten die Schüler/innen beim Gang durch die Produktionshallen die weitgehend automatisierte Bestückung von Leiterplatten und die sich anschließende Fertigung von Messumformern erleben. Viele Mitarbeiter sind entlang der Fertigungsstraßen nicht zu sehen; in den hellen und sehr aufgeräumt wirkenden Räumen ist es auch nicht besonders laut, wenn Handhabungsroboter Bauteile greifen und sich zurechtlegen, Positionen ausmessen, Komponenten zusammenfügen oder Beschriftungen anbringen.

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Bild oben: auch wenn nicht gerade Mittagspause ist (wie auf dem Bild), ist die Zahl der an den Fertigungslinien arbeitenden Mitarbeiter recht gering. Viele Produktionsschritte sind automatisiert, so dass die Beschäftigten vor allem Kontrollaufgaben wahrnehmen, Werkzeuge austauschen, Geräte warten oder das Bauteilelager der Bestückungsautomaten wieder auffüllen.

Die meisten Prozesse laufen in geschlossenen Kabinen ab, so etwa die Leiterplattenbestückung mit SMD-Bauelementen, das Verlöten der kompletten Platine mit einer maskengesteuerten Lötpaste (vergleichbar dem Siebdruckverfahren), die Anbringung von Kennungen auf den Baugruppen oder die gleichzeitige Erfassung von vielen Messwerten zur Produktkontrolle. Viele Teile der Produktions- und Prüfanlagen sind Entwicklungen von Endress+Hauser selbst und natürlich ist sowohl die Software, welche die Automaten bei der Fertigung und Prüfung steuert, als auch die, welche die Microcontroller in den Messgeräten gespeichert haben, im Hause selbst entstanden.

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Bild oben: Blick in die Messgerätefertigung; die große Halle ist klimatisiert, hell und so leise, dass man sich auch direkt neben den meist in geschlossenen Gehäusen arbeitenden Robotern gut verständigen kann.

Durch die elektronische Kennzeichnung der zu fertigenden Geräte ist eine sehr flexible, an den Kundenforderungen orientierte Herstellung von einander abweichender Gerätevarianten innerhalb der Produktionslinie möglich. Selbst die Betriebsanleitung, die einem Messgerät beigefügt wird, orientiert sich in der Sprache am Kunden und im Inhalt an den tatsächlich verbauten Gerätekomponenten. Zudem ist durch die fortlaufende Kennzeichnung während der Produktion jeder Produktionsschritt dokumentiert und bei eventuellen Fehlern oder Problemen der Werdegang zurückverfolgbar.

Im Anschluss an die Führung durch die Produktion konnten die Schüler/innen noch Fragen an Herrn Ragg stellen. Danach waren alle hungrig und freuten sich, dass sie zum Mittagessen in die Kantine im obersten Stockwerk des Gebäudes eingeladen waren, von wo man einen wunderbaren Blick auf Gerlingen hat.

 

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Textmarke_rot_RBZum dritten Mal: Bildungspartnerschaftsprogramm mit Endress+Hauser Conducta
11. Mai 2015, Dienstag

Schon zum dritten Mal führt das Robert-Bosch-Gymnasium im aktuellen Schuljahr mit der Gerlinger Niederlassung von Endress+Hauser (Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG) das inzwischen bewährte Programm im Rahmen einer Bildungspartnerschaft durch.

Am Dienstagvormittag fand in der Schule der erste Teil der an drei verschiedenen Tagen angesetzten Aktivitäten statt. Verena Blank (Human Resources) und Thomas Ragg (Component Engineering, Realization G. Logistics) waren in den Großen Hörsaal im Naturwissenschaftstrakt der Schule gekommen, um die Schüler/innen über das Unternehmen Endress+Hauser und seine Arbeitsbereiche sowie über das gemeinsame Projekt der Bildungspartnerschaft zu informieren. Dieses Jahr nehmen 16 Schüler/innen aus den NwT-Gruppen der Klassen 10a, b und c teil.

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Bild oben: Der Stv. Schulleiter Eberhard Blanz, rechts daneben Thomas Ragg und Verena Blank von Endress+Hauser Conducta in Gerlingen bei ihrem Besuch in der Schule.

Bei der Veranstaltung erfuhren die Schüler/innen zunächst Grundlegendes über die Geschichte und die Struktur des Unternehmens, über die verschiedenen Forschungs- und Produktionsstandorte und das Produktspektrum des weltweit agierenden Messtechnikherstellers.

Zitat von der Unternehmenswebsite:

Vor über fünfzig Jahren, am 1. Februar 1953, gründeten der Schweizer Ingenieur Georg H. Endress und der deutsche Bankkaufmann Ludwig Hauser die L. Hauser KG in Lörrach, die später in Endress+Hauser GmbH umbenannt wurde. Zweck dieses Unternehmens war zunächst der Vertrieb eines neuartigen elektronischen (kapazitiven) Füllstandmessgeräts aus England.

...

Der Füllstandssensor wurde schnell ein Erfolg, und bald fingen die Gründer an, eine eigene Produktion aufzubauen. Seitdem stehen die Zeichen ununterbrochen auf Wachstum. Der Vertrieb, der sich zunächst auf Süddeutschland konzentrierte, wurde auf ganz Deutschland und bald auch auf die benachbarten Länder ausgedehnt. Zu den kapazitiven Messgeräten kamen nach anderen Messprinzipien arbeitende Füllstandmessgeräte hinzu. Später wurden auch Sensoren und Geräte für andere Messgrößen wie Druck, Durchfluss, Analyse, Temperatur, sowie messtechnische Komponenten, entwickelt, hergestellt und verkauft. Der Vertrieb und Service wurde auf ganz Westeuropa ausgedehnt, erste überseeische Niederlassungen entstanden in den 1970er Jahren in Japan und in den USA.

In den 80-Jahren wurde die "Herausforderung durch Mikroelektronik" offensiv angegangen und technologische Spitzenstellungen erarbeitet.

...

Im Jahr 1995 gab Dr. h.c. Georg H. Endress, Jahrgang 1924, den Führungsstab an seinen zweitältesten Sohn Klaus Endress weiter, der seither die Firmengruppe als Chief Executive Officer (CEO) leitete; (zu Jahresbeginn 2014 wurde dieser von Matthias Altendorf abgelöst.)

In den letzten zehn Jahren entwickelte sich die Schweizer Unternehmensgruppe vom Hersteller von Messgeräten für die verfahrenstechnischen Industrien zunehmend zum internationalen Anbieter von automatisierungstechnischen Lösungen vorwiegend für die Prozessindustrien, mit einer Vielzahl prozesstauglicher Messgeräte.

...

Zitat Ende

Der Firmensitz ist heute in Reinach bei Basel (Schweiz); in Gerlingen wurde 1977 das 1970 gegründete Unternehmen Conducta von Endress+Hauser übernommen. Heute arbeiten weltweit 12 000 Mitarbeiter in dem schweizerischen Familienunternehmen und erzielen einen Umsatz von ca. 1,8 Mrd €. Bei den Standorten wird unterschieden zwischen so genannten Product Centern und Sale Centern. Alle Standorte, an denen die Firma produziert, sind auf bestimmte Schwerpunkte spezialisiert. In Gerlingen werden vor allem Geräte zur Flüssigkeitsanalyse erforscht, entwickelt und produziert. Für Endress+Hauser Conducta ist Gerlingen die Zentrale des Unternehmensbereichs.

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Bild oben: die Zentrale von Endress+Hauser Conducta in Gerlingen.

Weitere Product Center gibt es bei Dresden (Sachsen), in Groß-Umstadt bei Darmstadt sowie in den USA (Anaheim / Kalifornien) und China (Suzhou bei Shanghai). In den Product Centern wird knapp 30 % der Mittel für die Forschung und Entwicklung (F+E) eingesetzt. Bei Conducta in Gerlingen arbeiten heute über 650 Menschen, 2001 waren es erst ca. 254.

Über die technischen und ingenieurwissenschaftlichen Aspekte von Entwicklung und Produktion berichtete anschließend Hr. Ragg, der bei Endress+Hauser Conducta im Bereich der Komponentenentwicklung tätig ist.

Das Unternehmen stellt für nahezu alle erdenklichen Messgrößen im Bereich der Flüssigkeitsanalyse Sensoren und Messgeräte sowie Probennehmer her. Gemessen werden können zum Beispiel die Temperatur, die Durchflussmenge, der pH-Wert, die Trübung, die Dichte, die Leitfähigkeit, der Gehalt an verschiedenen Inhaltsstoffen (zum Beispiel Chlor, Sauerstoff, Ammonium-, Nitrat- und Phosphat-Ionen) etc.

Zwischen Sensor und auswertendem Microcontroller ist bei den Messgeräten ein Messumformer geschaltet (er heißt bei Endress+Hauser Transmitter); die verschiedenen physikalischen Größen werden letztlich alle in Spannungen umgewandelt und diese dann digitalisiert. Die Mess- und Auswerteelektronik wird aber nicht in Taiwan, China oder Singapur produziert, sondern in Gerlingen. Bei der Chip-Entwicklung gibt es aber Kooperationen mit deren Herstellern, zum Beispiel mit Texas Instruments.

Das Unternehmen kooperiert im Bereich der Forschung nicht nur mit Unternehmenskunden wie Böhringer, Aventis, Bayer oder Tetrapak, sondern auch mit einer Vielzahl von Forschungseinrichtungen (z. B. Fraunhofer-Institute), Fachhochschulen und Universitäten.

Die Elektronik der Messgeräte wird immer kompakter, kleiner und damit auch empfindlicher - und zwar nicht nur in Bezug auf die Messgröße sondern auch gegen Störungen von außen. So werden die elektronischen Komponenten beispielsweise auch in EMV-Laboren (EMV = elektromagnetische Verträglichkeit) auf ihre Toleranz gegenüber elektromagnetischen Störungen geprüft und ggf. optimiert. Jeder Handy-Benutzer kennt den Effekt, dass ein sendendes Handy beispielsweise den Fernseh- oder Radioempfang oder einen PC stören kann. Ein solches EMV-Labor befindet sich auch am Standort Gerlingen. Schützen kann man die elektronischen Schaltungen gegen Störungen nicht nur durch ein Metallgehäuse, sondern auch durch geeignete elektronische Filter oder durch ein bestimmtes Leiterbahnen-Design.

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Bild oben: Messwertnehmer, der direkt in das strömende Medium eintaucht. Zu Wartungs- und Reinigungszwecken kann der eigentliche Sensor auch aus dem Flüssigkeitsstrom gezogen werden, ohne den Fluss zu unterbrechen; das ist natürlich in der Produktion entscheidend.

Einige Beispiele für Sensoren, Sonden und Auswertungselektronik hatte Hr. Ragg für die Schüler/innen mitgebracht (siehe Bild oben); so ist etwa ein Mikrocontroller mit Peripherieelektronik in SMD-Technik auf einer winzigen Platine untergebracht, die nicht einmal die Größe einer Briefmarke erreicht.

Endress+Hauser stellt für ganz unterschiedliche Sparten Sensoren und Messgeräte zur Verfügung: für Trinkwasserversorger oder Mineralbrunnenunternehmen, für Kläranlagen oder milchverarbeitende Betriebe, für die chemische Industrie im Allgemeinen, und die petrochemische Industrie oder die Pharmazeutische Industrie im Besonderen. Auch Kraftwerke gehören zu den Kunden (z. B. Kontrolle der Kühlwasserqualität). Stets geht es bei den Sensoren und Messapparaturen darum, im laufenden Produktionsprozess zu messen, ohne diesen zu stören. Dazu muss es zum Beispiel auch möglich sein, eine in ein durchflossenes Rohr ragende Sonde zu warten oder auszutauschen, ohne den Durchfluss unterbrechen zu müssen. Hier kommen neben Ionenaustauschsensoren zunehmend optische Sensoren ins Spiel. Wenn nur Licht in das Medium gestrahlt und das transmittierte oder zurückgestreute Licht untersucht wird, gibt es natürlich keinen Verschleiß an irgendwelchen Sonden!

Schließlich spielt auch die Analytik in der Umwelttechnik eine große Rolle. So werden etwa die Abwasserkanäle von Unternehmen (z. B. Papierfabriken) auf zulässige oder unzulässige Einleitungen geprüft. Die automatischen Messwertnehmer von Endress+Hauser werden von den Staatsanwaltschaften als gerichtsverwertbare Informationsgeber akzeptiert.

Schwellenländer bzw. im Wachstum und in der wirtschaftlichen Entwicklung befindliche Staaten, in denen die ökologischen Standards noch nicht denen Europas oder Deutschlands entsprechen, ordern zunehmend automatisierte Prozess-Messtechnik von Endress+Hauser, was zu einer Verbesserung der Umweltsituation führt. So ist z. B. der chinesische Markt von zunehmender Bedeutung.

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Bild oben: die Gebäude von Endress+Hauser Conducta im Gerlinger Gewerbegebiet; hier ist Forschung, Produktion und Management ansässig.

In Gerlingen wurden die Unternehmensgebäude in den letzten Jahren erneuert und erweitert. 2009 wurde ein Neubau bezogen, der 25 000 Quadratmeter Nutzfläche bietet und mit einer hochmodernen Kernklimatisierung ausgestattet ist, welche von einer Gasturbine versorgt wird. Wie bei einer Fußbodenheizung werden hier nicht nur der Boden, sondern auch die Wände beheizt oder gekühlt. Die Gasturbine, welche über einen Generator Strom erzeugt und als “Abfallprodukt” auch noch Wärme produziert, hat eine so große Leistung, dass nicht nur die Unternehmensgebäude mit den Produktionsanlagen mit Strom versorgt werden können, sondern auch noch ins öffentliche Netz eingespeist werden kann. In 2013 wurde an der Stelle des früheren Parkhauses ein weiteres Unternehmensgebäude fertiggestellt. Gegenüber den Jahren des Unternehmensbeginns hat sich damit die Nutzfläche in Gerlingen vervierfacht.

Frau Blank unterrichtete die Schüler/innen dann noch über Ausbildungsmöglichkeiten bei Endress+Hauser in Gerlingen. Hier kann man nicht nur sein BOGY-Praktikum ableisten, sondern auch eine Ausbildung zum Elektroniker, Informatiker oder Mechatroniker machen; ab dem Herbst 2015 kann man sich auch für ein Duales Studium (Informatik oder Verfahrenstechnik) bewerben.

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Textmarke_rot_RBChemisches Mess-Praktikum bei unserem Bildungspartner Endress+Hauser Conducta
18. Mai 2015, Montag

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Bild oben: die Firmenzentrale der Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG in der Gerlinger Dieselstraße.

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Bild oben: Entwicklungsingenieur Thomas Ragg führte die Schüler/innen durch die Produktion.

Am Montagmorgen versammelten sich 16 Schüler/innen aus den NwT-Gruppen der Klassenstufe 10 vor den Firmengebäuden unserer Partnerfirma  Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG in der Gerlinger Dieselstraße. Jetzt schon traditionell findet stets am zweiten Tag unseres Bildungspartnerschaftsprogramms der Besuch in der Gerlinger Firmenzentrale statt. Einerseits dürfen die Teilnehmer/innen die Produktion besichtigen, andererseits führen sie an den von Endress+Hauser Conducta gebauten Messumformern selbst Messungen in  Flüssigkeiten durch. Betreut wurden die Schüler/innen einerseits von Frau Blank und Herrn Ragg (der auch die Führung durch die Produktion vornahm), andererseits von Herrn Gruber, der das Messpraktikum leitete.

Endress+Hauser Conducta ist wohl einer der wenigen deutschen Messtechnikhersteller, der seine Elektronikproduktion nicht ins Ausland verlagert hat. Im Gerlinger Gewerbegebiet produziert die Firma die Messwertumformer und Probeentnahmeautomaten von der Leiterplattenfertigung an komplett selbst.

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Bild oben: Blick in das große und helle Atrium in der Gerlinger Firmenzentrale von Endress+Hauser Conducta.

Die hoch automatisierte Fertigung verteilt sich auf zwei Etagen der Produktionshalle; da die elektronischen Bauteile heute immer kleiner werden, sind sie auch zunehmend empfindlich, besonders auch gegenüber elektrischen Entladungen. Die Schüler/innen mussten sich daher vor Betreten der Räume erst einmal entsprechend einkleiden: mit einem weißer Labormantel, der zum Ableiten elektrostatischer Ladungen Carbonfasern eingewebt hat und mit einem Erdungsband, das in einen Schuh eingelegt und mit der Schuhsohle verklebt wird.

Viele Produktionsprozesse laufen in geschlossenen Kabinen ab, so etwa die Leiterplattenbestückung mit SMD-Bauelementen (SMD = surface mounted devices), das Verlöten der kompletten Platine mit einer maskengesteuerten Lötpaste (vergleichbar dem Siebdruckverfahren), die Anbringung von Kennungen auf den Baugruppen oder die gleichzeitige Erfassung von vielen Messwerten zur Produktkontrolle. Viele Teile der Produktions- und Prüfanlagen sind Entwicklungen von Endress+Hauser selbst und natürlich ist sowohl die Software, welche die Automaten bei der Fertigung und Prüfung steuert, als auch die, welche die Mikrocontroller in den Messgeräten gespeichert haben (die Firmware), im Hause selbst entstanden.

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Bild oben: Bestückungsautomaten mit den “Feedern”.

Bei SMD-Bauelementen werden diese nicht durchkontaktiert, also durch kleine Bohrungen in der Leiterplatine gesteckt und an der Unterseite verlötet, sondern die Lötung findet auf der Bestückungsseite statt. Drei Bestückungsautomaten arbeiten hintereinander; jeder Automat erhält die elektronischen Bauteile, also Widerstände, Kondensatoren, Transistoren, ICs, etc. von „Feedern“. In diesen sind die Bauteile auf großen Spulen aufgewickelt; mehrere Spulen nebeneinander liefern dem Automaten den „Nachschub“. Die Bestückungsautomaten können pro Stunde bis zu 40 000 Bauteile platzieren und das bei eine Genauigkeit im Mikrometerbereich. Sind alle Bauelemente auf der Platine angebracht, durchlaufen sie einen „Backofen“, in dem die Lötpaste so weit erwärmt wird, dass das Lötzinn schmilzt und die elektrischen Verbindungen dadurch entstehen.

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Bild oben: die “Feeder”, also die Zuführungen von elektronischen Komponenten, ermöglichen die automatisierte Bestückung von Leiterplatinen.

Die Elektronikplatinen werden dann in die Messumformergehäuse eingebaut, die an der Vorderseite ein Display und Bedienelemente (Drucktasten, Drehschalter) tragen.  Die Messumformer können 2, 4 oder 8 Messkanäle umfassen, d.h. es können bis zu 2, 4 oder 8 verschiedene Sensoren gleichzeitig angeschlossen werden.

Viele Mitarbeiter sind entlang der Fertigungsstraßen nicht zu sehen; in den hellen und sehr aufgeräumt wirkenden Räumen ist es auch nicht besonders laut, wenn Handhabungsroboter Bauteile greifen und sich zurechtlegen, Positionen ausmessen, Komponenten zusammenfügen oder Beschriftungen anbringen. Einige Produktionsschritte finden auch von Hand statt. Die Mehrzahl der Mitarbeiter in den Hallen hat aber überwachende Funktionen, wartet Geräte oder rüstet Produktionsautomaten auf ein anderes zu fertigendes Produkt um.

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Bild oben: Herr Ragg zeigt den Schülern/innen die Arbeitsplätze der bei Conducta eingestellten Auszubildenden.

Endress_und_Hauser_5_2015_Besuch_12Eine Etage tiefer werden Probeentnahmeautomaten produziert. Diese machen das, was der Name nahelegt: sie können aus einem laufenden Produktionsprozess (z. B. bei der Abfüllung von Getränken wie Cola oder Bier oder bei der Herstellung von flüssigen Chemikalien in der chemischen oder pharmazeutischen Industrie, aber auch im Trinkwasseraufbereitungs- oder im Abwasserreinigungsbereich) Flüssigkeitsproben entnehmen, daran Messungen vornehmen, diese protokollieren und speichern und die Flüssigkeitsproben in verschiedenen Behältern speichern. Da die Flüssigkeiten auch verderblich sein können, z. B. im Pharma- oder Lebensmittelbereich, sind die Probenaufbewahrungskammern gekühlt. Die Gehäuse der Probeentnahmeschränke sind z. T. aus Kunststoff, erhalten aber eine Stahlblechabschirmung. Beide werden durch Klebung miteinander verbunden. Die Renigung der Klebestellen und die Aufbringung der Klebe-Pads nahm ein Roboter der Augsburger Firma KUKA vor; diese hatten die Schüler/innen der NwT-Gruppen bei der so genannten NwT-Erkundungsfahrt“ im März besucht.

Bild rechts: ... und so sieht ein Probeentnahmeautomat von innen aus.

Durch die elektronische Kennzeichnung der zu fertigenden Geräte ist bei Endress+Hauser Conducta eine sehr flexible, an den Kundenforderungen orientierte Herstellung voneinander abweichender Gerätevarianten innerhalb derselben Produktionslinie möglich.

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Bild oben: ein Roboter von KUKA bereitet die Klebepunkte vor, an denen die Bleche mit den Probeentnahmeschränken verbunden werden.

Selbst die Betriebsanleitung, die einem Messgerät beigefügt wird, orientiert sich in der Sprache am Kunden und im Inhalt an den tatsächlich verbauten Gerätekomponenten. Zudem ist durch die fortlaufende Kennzeichnung während der Produktion jeder Produktionsschritt dokumentiert und bei eventuellen Fehlern oder Problemen der Werdegang zurückverfolgbar.

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Bild oben: das Produktportfolio von Endress+Hauser Conducta.

Nach einer kurzen Pause, in der die Schüler/innen mit Getränken und Laugengebäck versorgt wurden, ging es in einem großen Konferenzraum mit dem Messpraktikum weiter. An sechs Stationen, an denen Messumformer der Serie Liquiline mit unterschiedlichen Messsonden bereitstanden, konnten die Teilnehmer/innen nach einer theoretischen Einführung in das Messprinzip der jeweiligen Messgröße und in die Messtechnik des jeweiligen Sensors selbst Messungen an Flüssigkeiten durchführen. Der eigentlichen Messung ging jeweils eine Kalibrierung des Gerätes voraus.

In einem ersten Versuchsdurchlauf wurde der pH-Wert verschiedener Flüssigkeiten untersucht;  auch Cola kam zum Einsatz: wegen des hohen Phosphorsäuregehaltes dieser Limonade liegt der pH-Wert bei ca. 2,5 - 3,0.

Während der Messungen tauschten die Experimentiergruppen die pH-Sensoren im gegenseitigen Wechsel. Da bei den Geräten von Endress+Hauser die Kalibrierdaten aber in der (recht intelligenten!) Sensorelektronik gespeichert wird, kann an einem anderen Messumformer die Messung ohne erneute Kalibrierung fortgesetzt werden.

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Bild oben: mit Messumformern der “Liquiline”-Reihe und pH- bzw. Leitfähigkeitssensoren nahmen die Schüler/innen beim Praktikum eigene Messungen vor.

 Der pH-Wert ist eine wichtige Messgröße etwa in der Lebensmittelherstellung; aber auch bei der Trinkwasseraufbereitung, in der pharmazeutischen Produktion und bei vielen sonstigen chemischen Synthesen liegt oft ein saures oder alkalisches Medium vor, dessen pH-Wert bekannt sein muss bzw. das bestimmte Werte einnehmen muss.

In einem weiteren Versuch wurde die Leitfähigkeit demineralisierten Wassers sowie von Trinkwasser und von einer Salzwasserlösung ermittelt. Hier wurde ein induktives Messverfahren benutzt, bei dem keine metallischen Elektroden in die zu untersuchende Flüssigkeit eintauchen müssen, was besonders im Lebensmittelbereich unerwünscht ist.

Nach einer weiteren kleinen Pause wurde dann noch mit einem optischen Verfahren (Photometer) der Gehalt an freiem Chlor und an Gesamtchlor in Schwimmbadwasser untersucht.

Im Anschluss an das Praktikum waren die Schüler/innen und die Begleitlehrkräfte noch zum Mittagessen in die Firmenkantine im obersten Stockwerk des modernen Firmengebäudes eingeladen. Bei Reis und Fleischspieß, einem vegetarischen Menü oder – ganz schwäbisch – bei Linsen, Frankfurter Würstchen und Spätzle konnte man von hier oben aus noch einen schönen Ausblick auf Gerlingen genießen.

 

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Textmarke_rot_RBBildungspartnerschaft mit Endress+Hauser Conducta; dritter Tag
21. Mai 2015, Donnerstag

Text und Fotos: Anja Beuchle

Besuch der Leonberger Kläranlage

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Am Donnerstagvormittag stand für die 17 Schüler/innen der Klassen 10a/b/c des Robert-Bosch-Gymnasiums die „dritte Runde“ in der Bildungspartnerschaft mit Endress+Hauser und damit der Einsatz der Mess- und Probeentnahmetechnik vor Ort bzw. in der Leonberger Kläranlage auf dem Programm. Es ist aus mehreren Gründen wichtig, dass  Kläranlagen genaue Messgeräte zur Verfügung zu haben: das Wasser, das die Kläranlage verlässt, ist zum einen genauen Richtlinien unterworfen. Zum anderen ist es natürlich für den Betreiber ungemein wichtig, auf bedenkliche ankommende Verunreinigung zeitnah reagieren zu können. Darüber hinaus ist es für den Betreiber auch von Interesse, wie viel Wasser mit welchem Aufwand gereinigt werden muss, da sich daraus auch die Abrechnungskosten für die Kommunen ergeben.

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Bild oben: Messwertumformer von Endress+Hauser Conducta mit angeschlossenen Sensoren auf dem Gelände der Leonberger Kläranlage.

Alle Bedürfnisse können durch von Endress+Hauser eigens  entwickelte Geräte gedeckt werden. Zum einen messen Probeentnahmegeräte am Anfang, wie viel Abwasser mit welcher Belastung in die Kläranlage gelangt, andere am Ende der Kläranlage, mit welcher Qualität es diese wieder verlässt. Außerdem werden über die einzelnen Klärstufen hinweg verteilt in regelmäßigen Abständen Probe entnommen und auf die Inhaltstoffe, wie z. B. Nitrat-, Ammonium-, Sauerstoffgehalt und einiges mehr, untersucht.

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Bild oben: die Messumformer der “Liquiline”-Reihe kennen die Schüler/innen mittlerweile vom Besuch bei Endress +Hauser. Hier ein Mehrkanal-Messumformer mit mehreren angeschlossenen Sensoren; rechts daneben ein automatisierter Probennehmer.

Endress_und_Hauser_2015_Kläranlage_2Vor Ort erhielten die Schüler/innen dann durch Herrn Albert eine  ausführliche Führung.

In Kläranlagen erfolgt die Reinigung in mehreren Stufen. Die erste Stufe bildet die mechanische Klärung. Rechen halten dabei grobes Material und Abfälle zurück. Im Sandabsatzbecken lagern sich schwere Bestandteile ab. Fette, aber auch Gemische wie Erdöl oder Benzin, die Stoffe mit einer geringeren Dichte als Wasser beinhalten, schwimmen hier an der Wasseroberfläche und können abgeschöpft werden. In einem nachgeschalteten Vorklärbecken sinken schließlich auch noch fein verteilte Schwebstoffe zu Boden und bilden den so genannten Primärschlamm.

Bild rechts: ein automatisiertes Probenentnahmegerät von Endress+Hauser Conducta; nach Programmierung im integrierten Mikrocontroller werden in bestimmten Abständen Proben entnommen und selbständig in Probeaufbewahrungsgefäße gegeben. Der Probenentnahmeschrank ist klimatisiert.

An dieser Stelle gabelt sich der weitere Verlauf – der Primärschlamm wird zusammen mit dem anderen anfallenden Klärschlamm in den Faulturm transportiert und mit Hilfe von Bakterien  zu Methangas umgesetzt. Das Methangas wird in zwei Blockheizkraftanlagen energetisch weiterverwendet.

Das von allen gröberen und feineren Verunreinigungen gereinigte Abwasser gelangt im 2. Schritt in die biologische Klärung. Hier laufen Vorgänge wie bei der Selbstreinigung von Gewässern ab, nur viel schneller. Im Belüftungsbecken bauen verschiedene Bakterienstämme unter ständiger Sauerstoffzufuhr den größten Teil der im Abwasser enthaltenen Schmutzstoffe ab. Ziel ist es hier u. a., alle Stickstoffverbindungen so umzuwandeln, damit diese keine Wirkung mehr als Düngemittel besitzen.

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Bild oben: auch in das Belebtschlammbecken tauchen Sensoren ein, die verschiedene Parameter der Wasserqualität erfassen.

In der dritten Stufe, der chemischen Klärung, können Schadstoffe, die in den vorangegangenen Stufen nicht abgebaut werden konnten, z. T. durch Zusatz von Fällungsmitteln entfernt werden.

Noch nicht eingeführt, aber in der Diskussion, steht eine vierte Reinigungsstufe, die im Moment noch in einigen Testkläranlagen untersucht wird. In dieser Stufe wird z. B. mit Aktivkohlefiltern gearbeitet oder Ozon eingeleitet, das sehr reaktiv ist und Inhaltsstoffe noch weiter bzw. vollständiger abbauen kann. Zudem wirkt es auch keimabtötend.

Sowohl die Besichtigung als auch die ganze Unternehmung wurde in der Kantine von Endress+Hauser Conducta mit einem reichhaltigen und leckeren Mittagessen abgerundet.

Wir möchten uns an dieser Stelle ganz herzlich bei allen Mitarbeitern der Firma Endress+Hauser bedanken, die uns diese Bildungspartnerschaft ermöglicht haben, vor allem aber auch bei Frau Blank und Herrn Ragg, die uns während der drei Tage ständig zur Seite gestanden haben. In den vergangenen drei Jahren hat sich mit diesem Programm unsere Bildungspartnerschaft fest im schulischen Kanon verankert.

 

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Textmarke_rot_RBBesuch von Endress+Hauser Conducta (vierter Durchlauf unseres Projektes!)
25. April 2016, Montag

Auftaktveranstaltung zum Bildungspartnerschaftsprojekt

Schon zum vierten Mal führt das Robert-Bosch-Gymnasium im aktuellen Schuljahr mit der Gerlinger Niederlassung von Endress+Hauser (Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG) das inzwischen bewährte Programm im Rahmen unserer  Bildungspartnerschaft mit dem Unternehmen durch.

Verena Blank (Human Resources) und Thomas Ragg (Component Engineering, Realization G. Logistics) waren in den Großen Hörsaal im Naturwissenschaftstrakt der Schule gekommen, um über das Unternehmen Endress+Hauser, seine Geschichte und Entwicklung und seine Arbeitsbereiche sowie über das gemeinsame Projekt der Bildungspartnerschaft zu informieren. Schulischerseits nahmen alle Schüler/innen der NwT-Gruppen der Klassenstufe 10 an dieser Eröffnungsveranstaltung teil.

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Bild oben: Der Kommissarische Schulleiter Eberhard Blanz (links im Bild), Verena Blank (Bildmitte) und Thomas Ragg von Endress+Hauser Conducta bei der Begrüßung in der Schule..

Bei der Veranstaltung erfuhren die Schüler/innen zunächst Grundlegendes über die Geschichte und die Struktur des Unternehmens, über die verschiedenen Entwicklungs- und Produktionsstandorte und das Produktspektrum des weltweit agierenden Messtechnikherstellers.

Zitat von der Unternehmenswebsite:

Vor über fünfzig Jahren, am 1. Februar 1953, gründeten der Schweizer Ingenieur Georg H. Endress und der deutsche Bankkaufmann Ludwig Hauser die L. Hauser KG in Lörrach, die später in Endress+Hauser GmbH umbenannt wurde. Zweck dieses Unternehmens war zunächst der Vertrieb eines neuartigen elektronischen (kapazitiven) Füllstandmessgeräts aus England.

...

Der Füllstandssensor wurde schnell ein Erfolg, und bald fingen die Gründer an, eine eigene Produktion aufzubauen. Seitdem stehen die Zeichen ununterbrochen auf Wachstum. Der Vertrieb, der sich zunächst auf Süddeutschland konzentrierte, wurde auf ganz Deutschland und bald auch auf die benachbarten Länder ausgedehnt. Zu den kapazitiven Messgeräten kamen nach anderen Messprinzipien arbeitende Füllstandmessgeräte hinzu. Später wurden auch Sensoren und Geräte für andere Messgrößen wie Druck, Durchfluss, Analyse, Temperatur, sowie messtechnische Komponenten, entwickelt, hergestellt und verkauft. Der Vertrieb und Service wurde auf ganz Westeuropa ausgedehnt, erste überseeische Niederlassungen entstanden in den 1970er Jahren in Japan und in den USA.

In den 80-Jahren wurde die Herausforderung durch Mikroelektronik offensiv angegangen und technologische Spitzenstellungen erarbeitet.

...

Im Jahr 1995 gab Dr. h.c. Georg H. Endress, Jahrgang 1924, den Führungsstab an seinen zweitältesten Sohn Klaus Endress weiter, der seither die Firmengruppe als Chief Executive Officer (CEO) leitete; (zu Jahresbeginn 2014 wurde dieser von Matthias Altendorf abgelöst.)

In den letzten zehn Jahren entwickelte sich die Schweizer Unternehmensgruppe vom Hersteller von Messgeräten für die verfahrenstechnischen Industrien zunehmend zum internationalen Anbieter von automatisierungstechnischen Lösungen vorwiegend für die Prozessindustrien, mit einer Vielzahl prozesstauglicher Messgeräte.

...

Zitat Ende

Der Firmensitz ist heute in Reinach bei Basel (Schweiz); in Gerlingen wurde 1977 das 1970 gegründete Unternehmen Conducta von Endress+Hauser übernommen. Heute arbeiten weltweit 13 000 Mitarbeiter in dem schweizerischen Familienunternehmen.   Bei den Standorten wird unterschieden zwischen so genannten Product Centern und Sale Centern. Alle fünf Standorte, an denen die Firma produziert, sind auf bestimmte Schwerpunkte spezialisiert. In Gerlingen werden vor allem Geräte zur Flüssigkeitsanalyse erforscht, entwickelt und produziert. Für Endress+Hauser Conducta ist Gerlingen die Zentrale dieses Unternehmensbereichs.

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Bild oben: die Zentrale von Endress+Hauser Conducta in Gerlingen.

Weitere Product Center gibt es in Waldheim bei Dresden (Sachsen), in Groß-Umstadt bei Darmstadt sowie in den USA (Anaheim / Kalifornien) und China (Suzhou bei Shanghai). In den Product Centern wird knapp 30 % der Mittel für die Forschung und Entwicklung (F+E) eingesetzt. Bei Conducta in Gerlingen arbeiten heute (2015) 726 Menschen, 2001 waren es erst ca. 254.

Über die technischen und ingenieurwissenschaftlichen Aspekte von Entwicklung und Produktion berichtete anschließend Hr. Ragg, der bei Endress+Hauser Conducta im Bereich der Komponentenentwicklung tätig ist.

Das Unternehmen stellt für nahezu alle erdenklichen Messgrößen im Bereich der Flüssigkeitsanalyse Sensoren und Messgeräte sowie Probennehmer her. Gemessen werden können zum Beispiel die Temperatur, die Durchflussmenge, der pH-Wert, die Trübung, die Dichte, die Leitfähigkeit, der Gehalt an verschiedenen Inhaltsstoffen (zum Beispiel Chlor, Sauerstoff, Ammonium-, Nitrat- und Phosphat-Ionen, Hydrazin, Eisen, Kupfer, Mangan,...) etc.

Zwischen Sensor und auswertendem Microcontroller ist bei den Messgeräten ein Messumformer geschaltet (er heißt bei Endress+Hauser Transmitter); die verschiedenen physikalischen Größen werden letztlich alle in Spannungen umgewandelt und diese dann digitalisiert. Mit den Computern der Prozess-Steuerung sind sie über standardisierte Schnittstellen (z. B. Profi-Bus) verbunden. Die Mess- und Auswerteelektronik wird aber nicht in Taiwan, China oder Singapur produziert, sondern in Gerlingen. Bei der Chip-Entwicklung gibt es aber Kooperationen mit deren Herstellern, zum Beispiel mit Texas Instruments.

Das Unternehmen kooperiert im Bereich der Forschung nicht nur mit Unternehmenskunden wie Böhringer, Aventis, Bayer oder Tetrapak, sondern auch mit einer Vielzahl von Forschungseinrichtungen (z. B. Fraunhofer-Institute), Fachhochschulen und Universitäten (z. B. Mit dem KIT in Karlsruhe).

Die Elektronik der Messgeräte wird immer kompakter, kleiner und damit auch empfindlicher - und zwar nicht nur in Bezug auf die Messgröße sondern auch gegen Störungen von außen. So werden die elektronischen Komponenten beispielsweise auch in EMV-Laboren (EMV = elektromagnetische Verträglichkeit) auf ihre Toleranz gegenüber elektromagnetischen Störungen geprüft und ggf. optimiert. Jeder Handy-Benutzer kennt den Effekt, dass ein sendendes Handy beispielsweise den Fernseh- oder Radioempfang oder einen PC stören kann. Ein solches EMV-Labor befindet sich auch am Standort Gerlingen. Schützen kann man die elektronischen Schaltungen gegen Störungen nicht nur durch ein Metallgehäuse, sondern auch durch geeignete elektronische Filter oder durch ein bestimmtes Leiterbahnen-Design.

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Bild oben: Messwertnehmer, der direkt in das strömende Medium eintaucht. Zu Wartungs- und Reinigungszwecken kann der eigentliche Sensor auch aus dem Flüssigkeitsstrom gezogen werden, ohne den Fluss zu unterbrechen; das ist natürlich in der Produktion entscheidend.

Einige Beispiele für Sensoren, Sonden und Auswertungselektronik hatte Hr. Ragg für die Schüler/innen mitgebracht (siehe Bild oben); so ist etwa ein Mikrocontroller mit Peripherieelektronik in SMD-Technik auf einer winzigen Platine untergebracht, die nicht einmal die Größe einer Briefmarke erreicht.

Endress+Hauser stellt für ganz unterschiedliche Sparten Sensoren und Messgeräte zur Verfügung: für Trinkwasserversorger oder Mineralbrunnen-Unternehmen, für Kläranlagen oder milchverarbeitende Betriebe, für die chemische Industrie im Allgemeinen, und die petrochemische Industrie oder die Pharmazeutische Industrie im Besonderen. Auch Kraftwerke gehören zu den Kunden (z. B. Kontrolle der Kühlwasserqualität). Stets geht es bei den Sensoren und Messapparaturen darum, im laufenden Produktionsprozess zu messen, ohne diesen zu stören. Dazu muss es zum Beispiel auch möglich sein, eine in ein durchflossenes Rohr ragende Sonde zu warten oder auszutauschen, ohne den Durchfluss unterbrechen zu müssen. Hier kommen neben Ionenaustauschsensoren zunehmend optische Sensoren ins Spiel. Wenn nur Licht in das Medium gestrahlt und das transmittierte oder zurückgestreute Licht untersucht wird, gibt es natürlich keinen Verschleiß an irgendwelchen Sonden!

Schließlich spielt auch die Analytik in der Umwelttechnik eine große Rolle. So werden etwa die Abwasserkanäle von Unternehmen (z. B. Papierfabriken) auf zulässige oder unzulässige Einleitungen geprüft. Die automatischen Messwertnehmer von Endress+Hauser werden von den Staatsanwaltschaften als gerichtsverwertbare Informationsgeber akzeptiert.

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Bild oben. automatisierte Probennehmer in der Kläranlage im benachbarten Ditzingen.

Schwellenländer bzw. im Wachstum und in der wirtschaftlichen Entwicklung befindliche Staaten, in denen die ökologischen Standards noch nicht denen Europas oder Deutschlands entsprechen, ordern zunehmend automatisierte Prozess-Messtechnik von Endress+Hauser, was zu einer Verbesserung der Umweltsituation führt. So ist z. B. der chinesische Markt von zunehmender Bedeutung.

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Bild oben: die Gebäude von Endress+Hauser Conducta im Gerlinger Gewerbegebiet; hier ist Forschung, Produktion und Management ansässig.

In Gerlingen wurden die Unternehmensgebäude in den letzten Jahren erneuert und erweitert. 2009 wurde ein Neubau bezogen, der 25 000 Quadratmeter Nutzfläche bietet und mit einer hochmodernen Kernklimatisierung ausgestattet ist, welche von einer Gasturbine versorgt wird. Wie bei einer Fußbodenheizung werden hier nicht nur der Boden, sondern auch die Wände beheizt oder gekühlt. Die Gasturbine, welche über einen Generator Strom erzeugt und als “Abfallprodukt” auch noch Wärme produziert, hat eine so große Leistung, dass nicht nur die Unternehmensgebäude mit den Produktionsanlagen mit Strom versorgt werden können, sondern auch noch ins öffentliche Netz eingespeist werden kann. In 2013 wurde an der Stelle des früheren Parkhauses ein weiteres Unternehmensgebäude fertiggestellt. Gegenüber den Jahren des Unternehmensbeginns hat sich damit die Nutzfläche in Gerlingen vervierfacht.

Frau Blank unterrichtete die Schüler/innen dann noch über Ausbildungsmöglichkeiten bei Endress+Hauser in Gerlingen. Hier kann man nicht nur sein BOGY-Praktikum ableisten, sondern auch eine Ausbildung zum Elektroniker, Informatiker oder Mechatroniker machen; seit dem Herbst 2015 kann man sich auch für ein Duales Studium (Informatik/Informationstechnik oder Verfahrenstechnik) bewerben.

 

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Textmarke_rot_RBChemiepraktikum außer Hauses
9. Mai 2016, Montag

Schüler/innen der Klassenstufe 10 besuchen im Rahmen unserer Bildungspartnerschaft Produktion und Labors bei Endress+Hauser Conducta

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E_u_H_Conducta_5_2016_2Bild oben: das Hauptgebäude von Endress+Hauser Conducta in der Gerlinger Dieselstraße.

Im Rahmen der Bildungspartnerschaft zwischen dem Robert-Bosch-Gymnasium und Endress+Hauser Conducta besuchen Schüler/innen der NwT-Kurse der Klassenstufe 10 am zweiten Tag des Projektes traditionell das Unternehmen in der Gerlinger Dieselstraße.

Bild rechts: Herr Ragg führte die Schüler/innen durch die Produktionsanlagen.

So haben sich auch dieses Jahr am Montagmorgen etwa 20 interessierte Schüler/innen und die beiden betreuenden Lehrkräfte  vor dem Firmengebäude eingefunden; begrüßt wurden sie von Verena Blank (Human Resources) und Thomas Ragg (Component Engineering, Realization G. Logistics).

Am Gerlinger Standort des 13000 Mitarbeiter zählenden Schweizerischen Familienunternehmens Endress+Hauser werden Messumformer und Probe-Entnahmeautomaten produziert.

Auch die Leiterplattenfertigung und die Softwareentwicklung findet hier statt. Entwicklungsingenieur Thomas Ragg führte die Schüler/innen durch eine der beiden Etagen der Produktionshalle, in welcher die Leiterplatinen weitgehend automatisiert mit den verschiedenen elektronischen Bauelementen bestückt werden; diese werden danach in die Messumformer-Gehäuse eingebaut und mit der nötigen Firmware versehen.

In der Produktionshalle ist es relativ ruhig und klinisch sauber und hell und die wenigen Mitarbeiter, die man sieht, sind mit Überwachungs-, Wartungs-, Kontroll- und Umrüstaufgaben betreut. Gefertigt wird hier nicht “auf Halde”, sondern genau nach Kundenwunsch. Zwischen Bestelleingang und Fertigstellung des gewünschten Messumformers vergehen im günstigsten Fall gerade einmal 48 Stunden.

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Bild oben: Herr Gruber gibt den Schülern/innen eine kurze Einführung in die Technik der Flüssigkeitsanalyse.

E_u_H_Conducta_5_2016_8Nach der Besichtigung der Fertigungsanlagen  konnten sich die Schüler/innen in einem Vortragssaal erst mal mit Getränken und kleinen Snacks etwas stärken.

Danach erhielten sie von Herrn Gruber anhand einer Präsentation eine theoretische Einführung in die Messverfahren und die Technik der Sensoren, die von Endress+Hauser gefertigt werden: es handelt sich dabei hauptsächlich um Sensoren für die Flüssigkeits-Analyse; gemessen werden zum Beispiel die Temperatur, der pH-Wert, die elektrische Leitfähigkeit, die Konzentration an gelösten Stoffen wie Sauerstoff, Nitrat, Phosphat usw. oder (v. a. bei der Abwasserbehandlung) der Biologische Sauerstoffbedarf, der Gehalt an gebundenem und freiem bzw. Gesamt-Chlor in Schwimmbädern oder die Trübung (z. B. in Trinkwasser).

Bild rechts: Cola-Ausschank mit rein wissenschaftlichem Hintergrund: Coca-Cola enthält neben Kohlensäure v. a. auch größere Mengen an Phosphorsäure, welche dem Getränk einen pH-Wert im stark sauren Bereich verleiht (ca. 2,6)

 

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Bild oben: nach Kalibrierung der Messsonden (hier: pH-Sonden) erhalten die Schüler/innen verlässliche Messwerte. Der pH-Wert dieses Cola-Getränkes wird gemessen.

Im Anschluss daran konnten die Besucher/innen im Kundenlabor das eben Gehörte gleich praktisch ausprobieren; an mehreren identisch ausgestatteten Messständen wurde zum Beispiel der pH-Wert von (Gerlinger) Trinkwasser und von Coca-Cola gemessen, die dazu benutzten Sensoren wurden kalibriert und die elektrische Leitfähigkeit von destilliertem Wasser, von Trinkwasser und von einer Salzlösung wurden messtechnisch erfasst.

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Bild  oben: die Sensoren werden induktiv mit den Kabeln verbunden (“Memosens-Technik”). So kann es zu keinerlei Beeinträchtigung der Messwerte durch Feuchtigkeit oder zu Korrosion von Kontakten kommen. Hier wird gerade eine Leitfähigkeitssonde angeschlossen.

Danach wurde anhand einer Mess-Apparatur, wie sie in Schwimmbädern eingesetzt wird, der Gehalt an freiem Chlor und Gesamtchlor gemessen, woraus man den Gehalt an gebundenem Chlor errechnen kann.

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Bild  oben: Herr Gruber bestimmt die Trübung des Gerlinger Trinkwassers.

Zum Schluss wurde das Gerlinger Trinkwasser noch hinsichtlich seiner Trübung untersucht; die Schüler/innen konnten feststellen, dass die Qualität des vor allem aus der Bodensee-Wasserversorgung stammenden Wassers die gesetzlichen Vorgaben bei weitem über-erfüllt.

Bevor die Schülergruppe dann zum Nachmittagsunterricht aufbrechen musste, waren alle noch in die Werkskantine zum gemeinsamen Mittagessen eingeladen. Sie befindet sich im Obergeschoss des Gebäudekomplexes und durch die großen Fensterscheiben hat man einen wunderbaren Blick über Gerlingen und die umgebende Landschaft.

Wir bedanken uns alle ganz herzlich für die freundliche Aufnahme, die spannende Führung durch die Produktionshalle, die sehr praxisorientierte Arbeit im Labor und die gute Versorgung!!

 

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Endress_u_Hauser_5_2017_2Textmarke_rot_RBBildungspartnerschaftsprojekt mit Endress+Hauser Conducta
3. und 4. Mai 2017, Mittwoch und Donnerstag

Auftakveranstaltung in der Schule (Teil 1)

Schon zum fünften Mal führt das Robert-Bosch-Gymnasium im aktuellen Schuljahr mit der Gerlinger Niederlassung von Endress+Hauser (Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG) das inzwischen bewährte Programm im Rahmen unserer Bildungspartnerschaft mit dem Unternehmen durch. Schulischerseits beteiligt sind die Schüler/innen der Klassenstufe 10, die im naturwissenschaftlichen Profil das Fach NwT gewählt haben.

Bild rechts: Entwicklungsingenieur Thomas Ragg bei seiner Präsentation an der Schule.

Endress_u_hauser_5_2017_7Am ersten Tag des auf drei Termine verteilten Programms kamen Verena Blank (Human Resources) und Thomas Ragg (Component Engineering, Realization G. Logistics) in den Großen Hörsaal der Schule und stellten die Geschichte, die Struktur sowie das Produktspektrum und die Entwicklungs-, Produktions- und Verkaufsstandorte des Unternehemens vor. Auch über Ausbildungsmöglichkeiten bei Conducta wurden die Schüler/innen informiert.

Bild rechts: Verena Blank erläuterte u. a. Ausbildungs- und Studienmöglichkeiten bei Endress+Hauser.

Das Unternehmen stellt für nahezu alle erdenklichen Messgrößen im Bereich der Flüssigkeitsanalyse Sensoren und Messgeräte sowie Probennehmer her. Gemessen werden können zum Beispiel die Temperatur, die Durchflussmenge, der pH-Wert, die Trübung, die Dichte, die Leitfähigkeit, der Gehalt an verschiedenen Inhaltsstoffen (zum Beispiel Chlor, Sauerstoff, Ammonium-, Nitrat- und Phosphat-Ionen, Hydrazin, Eisen, Kupfer, Mangan,...) etc.

Am zweiten Tag besuchten die Schüler/innen die Kläranlage in Leonberg, in der auch Messgeräte von Endreass+Hauser Conducta im Einsatz sind. Dazu der nachfolgende Bericht von Anja Beuchle.

Besuch der Leonberger Kläranlage (Teil 2)

Fotos: Anja Beuchle

Am Donnerstagvormittag stand für die 22 Schüler/innen der Klassen 10a/b/c/d des Robert-Bosch-Gymnasiums die „zweite Runde“ in der Bildungspartnerschaft mit Endress+Hauser und damit der Einsatz der Mess- und Probeentnahmetechnik vor Ort bzw. in der Leonberger Kläranlage auf dem Programm (siehe Bild unten).

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Es ist aus mehreren Gründen wichtig, dass  Kläranlagen genaue Messgeräte zur Verfügung zu haben: das Wasser, das die Kläranlage verlässt, ist zum einen genauen Richtlinien unterworfen. Zum anderen ist es natürlich für den Betreiber ungemein wichtig, auf bedenkliche ankommende Verunreinigung zeitnah reagieren zu können. Darüber hinaus ist es für den Betreiber auch von Interesse, wie viel Wasser mit welchem Aufwand gereinigt werden muss, da sich daraus auch die Abrechnungskosten für die Kommunen ergeben.

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Bild oben: (links) Probenentnahmeautomat von Endress+Hauser und (rechts) Mess-Sonde im Klärbecken.

Alle Bedürfnisse können durch von Endress+Hauser eigens  entwickelte Geräte gedeckt werden. Zum einen messen Probeentnahmegeräte am Anfang, wie viel Abwasser mit welcher Belastung in die Kläranlage gelangt, andere am Ende der Kläranlage, mit welcher Qualität es diese wieder verlässt.  Außerdem werden über die einzelnen Klärstufen hinweg verteilt in regelmäßigen Abständen Probe entnommen und auf die Inhaltstoffe, wie z. B. Nitrat-, Ammonium-, Sauerstoffgehalt und einiges mehr, untersucht.

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Bild oben. in der Leonberger Kläranlage sind Messgeräte von Endress+Hauser im Einsatz.

Vor Ort erhielten die Schüler/innen dann durch Herrn Albert eine ausführliche Führung.

In Kläranlagen erfolgt die Reinigung in mehreren Stufen. Die erste Stufe bildet die mechanische Klärung. Rechen halten dabei grobes Material und Abfälle zurück. Im Sandabsatzbecken lagern sich schwere Bestandteile ab. Fette, aber auch Gemische wie Erdöl oder Benzin, die Stoffe mit einer geringeren Dichte als Wasser beinhalten, schwimmen hier an der Wasseroberfläche und können abgeschöpft werden. In einem nachgeschalteten Vorklärbecken sinken schließlich auch noch fein verteilte Schwebstoffe zu Boden und bilden den so genannten Primärschlamm.

An dieser Stelle gabelt sich der weitere Verlauf – der Primärschlamm wird zusammen mit dem anderen Klärschlamm, der anfällt,  in den Faulturm transportiert und mit Hilfe von Bakterien zu Methangas umgesetzt. Das Methangas wird in zwei Blockheizkraftanlagen energetisch weiterverwendet.

Das von allen gröberen und feineren Verunreinigungen gereinigte Abwasser gelangt im 2. Schritt in die biologische Klärung. Hier laufen Vorgänge wie bei der Selbstreinigung von Gewässern ab, nur viel schneller. Im Belüftungsbecken bauen verschiedene Bakterienstämme unter ständiger Sauerstoffzufuhr den größten Teil der im Abwasser enthaltenen Schmutzstoffe ab. Ziel ist es hier u. a., alle Stickstoffverbindungen so umzuwandeln, dass diese keine Wirkung mehr als Düngemittel besitzen

In der dritten Stufe, der chemischen Klärung, können Schadstoffe die in den vorangegangenen Stufen nicht abgebaut werden konnten, z. T. durch Zusatz von Fällungsmitteln entfernt werden.

Noch nicht eingeführt, aber in der Diskussion, steht eine vierte Reinigungsstufe, die im Moment noch in einigen Testkläranlagen untersucht wird. In dieser Stufe wird z. B. mit Aktivkohlefiltern gearbeitet oder Ozon eingeleitet, das sehr reaktiv ist und Inhaltsstoffe noch weiter bzw. vollständiger abbauen kann. Zudem wirkt es auch keimabtötend.

 

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Textmarke_rot_RBBildungspartnerschaft mit Endress+Hauser Conducta: Teil 3 - Einführung in die Flüssigkeitsanalayse
22. Mai 2017, Montag

Text und Fotos: Anja Beuchle

Die Flüssigkeitsanalyse spielt in ganz verschiedenen Bereichen unseres Lebens eine entscheidende Rolle. So ist es beispielsweise  in Kläranlagen, in der chemischen Industrie, in Wasserwerken, in der Papierindustrie, in Schwimmbädern, in der Pharmaindustrie, in Brauereien u.v.m. wichtig, dass man aus einem laufenden Produktionsprozess Proben entnehmen, daran Messungen durchführen und die Proben bzw. Daten speichern kann. Erfasst werden zum Beispiel Parameter wie der pH-Wert, die Leitfähigkeit und die Trübung von Gemischen.

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Bilder oben: Probeentnahmegerät (links) und Sensoren im Einsatz (rechts).

Der Name „Conducta“ leitet sich übrigens von dem englischen Wort „conductivity“ für „Leitfähigkeit“ her - der erste Parameter, der bei Conducta messtechnisch zur Anwendung kam.

Bei Endress+Hauser Conducta werden Messelektronik und Probeentnahmeautomaten produziert. Nachdem schon ein einführender Vortrag an der Schule und die Besichtigung der Leonberger Kläranlage, sowie der dort eingesetzten Probeentnahmegeräte und Messsensoren vorangegangen war, versammelten sich nun am Montagmorgen 21 Schüler/innen aus den NwT-Gruppen der Klassenstufe 10 vor dem Firmengebäude in Gerlingen zum dritten Teil der Bildungspartnerschaft. Einerseits durften die Teilnehmer/innen die Produktion besichtigen, andererseits führten sie an den von Endress+Hauser Conducta gebauten Messumformern selbst Messungen durch. Betreut wurden die Schüler/innen wieder von Frau Blank und Herrn Ragg (der auch die Führung durch die Produktion vornahm), sowie von Herrn Gruber, der das Messpraktikum leitete.

Zuerst besichtigte die Gruppe die hoch automatisierte Fertigung, die sich im Gebäude auf zwei Etagen verteilt. Da die elektronischen Bauteile heute immer kleiner werden, sind sie zunehmend empfindlich, besonders auch gegenüber elektrischen Entladungen. Die Schüler/innen mussten sich daher vor Betreten der Räume erst einmal entsprechend einkleiden: mit einem weißen Labormantel, der zum Ableiten elektrostatischer Ladungen Carbonfasern eingewebt hat und mit einem Erdungsband, das in einen Schuh eingelegt und mit der Schuhsohle verklebt wird. In der ersten Etage befinden sich die Fertigungsstraßen für die Bauteile; eine Etage tiefer werden die Probeentnahmegeräte produziert.

Im Anschluss an den Rundgang und nach einer kurzen Pause, in der die Schüler/innen mit Getränken und Gebäck versorgt wurden, ging es im hauseigenen Schulungslabor mit dem Messpraktikum weiter. An 9 Stationen, an denen Messumformer mit unterschiedlichen Messsonden bereitstanden, konnten die Teilnehmer/innen nach einer theoretischen Einführung in das Messprinzip der jeweiligen Messgröße und in die Messtechnik des jeweiligen Sensors selbst Messungen an Flüssigkeiten durchführen.

In einem ersten Versuchsdurchlauf wurde der pH-Wert verschiedener Flüssigkeiten untersucht; auch Cola kam zum Einsatz: wegen des hohen Phosphorsäuregehaltes dieser Limonade liegt der pH-Wert bei 2,5.

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Bild oben: Messstation zur  Erfassung des pH-Wertes von Cola.

Der pH-Wert ist eine wichtige Messgröße etwa in der Lebensmittelherstellung; aber auch bei der Trinkwasseraufbereitung, in der pharmazeutischen Produktion und bei vielen sonstigen chemischen Synthesen liegt oft ein saures oder alkalisches Medium vor, dessen pH-Wert bekannt sein muss bzw. das bestimmte Werte einnehmen muss.

In einem weiteren Versuch wurde die Leitfähigkeit demineralisierten Wassers sowie von Trinkwasser und von einer Salzwasserlösung ermittelt. Hier wurde ein induktives Messverfahren benutzt, bei dem keine metallischen Elektroden in die zu untersuchende Flüssigkeit eintauchen müssen, was besonders im Lebensmittelbereich unerwünscht ist.

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Bild oben: Leitfähigkeitsmessung

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Endress_und_Hauser_2017_T3_SchwimmbadBild oben: Photometer-Messung.

Nach einer weiteren kleinen Pause wurde dann noch mit einem optischen Verfahren (Photometer) der Gehalt an freiem Chlor und an Gesamtchlor in Schwimmbadwasser untersucht.

Bild rechts: ein „Schwimmbad“ im kleinen Maßstab

Im Anschluss an das Praktikum waren die Schüler/innen und die Begleitlehrkräfte noch zum Mittagessen in die Firmenkantine im obersten Stockwerk des modernen Firmengebäudes eingeladen.

Wir möchten uns an dieser Stelle nochmals ganz herzlich bei der Firma Endress+Hauser Conducta für die Bildungspartnerschaft, vor allem aber bei Herrn Ragg und Frau Blank für die Gestaltung und Umsetzung des sehr interessanten Programms, sowie natürlich bei Herrn Albers für die sehr informative Führung in der Leonberger Kläranlage und bei Herrn Gruber für die Organisation des sehr lehrreichen und spannenden Praktikums, bedanken.

 

 

 

 

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Textmarke_rot_RBBildungspartnerschafts-Projekt mit Endress+Hauser Conducta
17. April 2018, Dienstag

Auftaktveranstaltung (erster Tag)

Seit dem Schuljahr 2011/12 pflegt das Robert-Bosch-Gymnasium eine Bildungspartnerschaft mit dem in Gerlingen ansässigen Unternehmen Enress+Hauser Conducta. Schulischerseits beteiligt sind die Schüler/innen der Klassenstufe 10, die im naturwissenschaftlichen Profil das Fach NwT gewählt haben.

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Bild oben: die Gerlinger Zentrale der Endress+Hauser Conducta GmbH&Co KG (Foto: der Webmaster, September 2014)

Am ersten Tag des auf drei Termine verteilten Programms kamen Verena Blank (Human Resources) und Thomas Ragg (Component Engineering, Realization G. Logistics) in den Großen Hörsaal der Schule und stellten die Geschichte, die Struktur sowie das Produktspektrum und die Entwicklungs-, Produktions- und Verkaufsstandorte des Unternehmens vor. Auch über Ausbildungs- und Studienmöglichkeiten bei Conducta wurden die Schüler/innen informiert.

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Bild oben: Thomas Ragg (links im Bild) und Verena Blank (rechts im Bild) im Großen Hörsaal. des Robert_Bosch_Gymnasiums bei der Auftaktveranstaltung zum diesjährigen Bildungspartnerschaftsprojekts; in Bildmitte Rebecca S., eine ehemalige Schülerin unserer Schule, die bei Conducta gerade ein Praktikum macht.

Das Unternehmen stellt für nahezu alle erdenklichen Messgrößen im Bereich der Flüssigkeitsanalyse Sensoren und Messgeräte sowie Probennehmer her. Gemessen werden können zum Beispiel die Temperatur, die Durchflussmenge, der pH-Wert, die Trübung, die Dichte, die Leitfähigkeit, der Gehalt an verschiedenen Inhaltsstoffen (zum Beispiel Chlor, Sauerstoff, Ammonium-, Nitrat- und Phosphat-Ionen, Hydrazin, Eisen, Kupfer, Mangan,...) etc. Conducta ist Teil des schweizerischen Familienunternehmens Endress+Hauser GmbH + Co. KG.

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Bild oben: im Eingangsbereich der Gerlinger Firmenzentrale sind exemplarisch Armaturen mit allen möglichen Sensoren zur Flüssigkeitsanalyse aufgebaut (Fotos: Anja Beuchle).

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Bild oben: Thomas Ragg stellt Produkte aus der Messtechnik vor.

Besuch der Leonberger Kläranlage (zweiter Tag)
18. April 2018, Mittwoch

Text und Bilder: Anja Beuchle

Am Mittwochvormittag stand für die 24 Schüler/innen der Klassen 10a/b/c/d des Robert-Bosch-Gymnasiums die „zweite Runde“ in der Bildungspartnerschaft mit Endress+Hauser und damit der Einsatz der Mess- und Probeentnahmetechnik vor Ort bzw. in der Leonberger Kläranlage auf dem Programm. Es ist aus mehreren Gründen wichtig, dass  Kläranlagen genaue Messgeräte zur Verfügung zu haben: das Wasser, das die Kläranlage verlässt, ist zum einen genauen Richtlinien unterworfen. Zum anderen ist es natürlich für den Betreiber ungemein wichtig, auf bedenkliche ankommende Verunreinigungen zeitnah reagieren zu können. Darüber hinaus ist es für den Betreiber auch von Interesse, wie viel Wasser mit welchem Aufwand gereinigt werden muss, da sich daraus auch die Abrechnungskosten für die Kommunen ergeben.

Alle Bedürfnisse können durch von Endress+Hauser Conducta eigens  entwickelte Geräte gedeckt werden. Zum einen messen Probeentnahmegeräte am Anfang, wie viel Abwasser mit welcher Belastung in die Kläranlage gelangt, andere am Ende der Kläranlage, mit welcher Qualität es diese wieder verlässt.  Außerdem werden über die einzelnen Klärstufen hinweg verteilt in regelmäßigen Abständen Probe entnommen und auf die Inhaltstoffe, wie z. B. Nitrat-, Ammonium-, Sauerstoffgehalt und einiges mehr, untersucht.

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Bild oben: Kläranlage; Übersicht.

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Bild oben: Messwerterfassungssystem, Mess-Elektrode im Klärbecken.

In Kläranlagen erfolgt die Reinigung in mehreren Stufen. Die erste Stufe bildet die mechanische Klärung. Rechen halten dabei grobes Material und Abfälle zurück. Im Sandabsatzbecken lagern sich schwere Bestandteile ab. Fette, aber auch Gemische wie Erdöl oder Benzin, die Stoffe mit einer geringeren Dichte als Wasser beinhalten, schwimmen hier an der Wasseroberfläche und können abgeschöpft werden. In einem nachgeschalteten Vorklärbecken sinken schließlich auch noch fein verteilte Schwebstoffe zu Boden und bilden den so genannten Primärschlamm.

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Bild oben: in der Leonberger Kläranlage.

An dieser Stelle gabelt sich der weitere Verlauf – der Primärschlamm wird zusammen mit dem anderen Klärschlamm, der anfällt in den Faulturm transportiert und mit Hilfe von Bakterien  zu Methangas umgesetzt. Das Methangas wird in zwei Blockheizkraftanlagen energetisch weiterverwendet.

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Bild oben: Faultürme

Das von allen gröberen und feineren Verunreinigungen gereinigte Abwasser gelangt im 2. Schritt in die biologische Klärung. Hier laufen Vorgänge wie bei der Selbstreinigung von Gewässern ab, nur viel schneller. Im Belüftungsbecken bauen verschiedene Bakterienstämme unter ständiger Sauerstoffzufuhr den größten Teil der im Abwasser enthaltenen Schmutzstoffe ab. Ziel ist es hier u. a. alle Stickstoffverbindungen so umzuwandeln, dass diese keine Wirkung mehr als Düngemittel besitzen

In der dritten Stufe, der chemischen Klärung, können Schadstoffe die in den vorangegangenen Stufen nicht abgebaut werden konnten, z. T. durch Zusatz von Fällungsmitteln entfernt werden.

Im letzten Jahr stand noch eine vierte Reinigungsstufe in der Diskussion, die bis dahin nur in Testkläranlagen untersucht wurde. Heute ging diese neue  Klärstufe in Betrieb. Die Leonberger Kläranlage kann nun Verunreinigungen im Abwasser noch weiter bzw. vollständiger abbauen. Man hofft dadurch in Zukunft z. B. stärker Medikamente, Hormone und andere organische Verbinden heraustrennen zu können.

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Bild oben: die neue Reinigungsstufe.

 

Bildungspartnerschaft_E_u_H_2018_1Textmarke_rot_RBSchüler/innen des Robert-Bosch-Gymnasiums zu Besuch bei Endress+Hauser Conducta
4. Mai 2018, Freitag

Text und Bilder: Anja Beuchle

Teil 3 der Bildungspartnerschaft unserer Schule mit Endress+Hauser Conducta in Gerlingen

Bild rechts: im Atrium des Firmensitzes con Enress+Hauser Conducta in Gerlingen.

Am Freitagmorgen versammelten sich 23 Schüler/innen aus den NwT-Gruppen der Klassenstufe 10 vor den Firmengebäuden unserer Partnerfirma  Endress+Hauser Conducta GmbH+Co. KG in Gerlingen.

Einerseits dürfen die Teilnehmer/innen schon traditionsgemäß die Produktion besichtigen, andererseits führen sie an den von Endress+Hauser Conducta gebauten Messumformern selbst Messungen in  Flüssigkeiten durch. Betreut wurden die Schüler/innen einerseits von Frau Blank und Herrn Ragg (der auch die Führung durch die Produktion vornahm), andererseits von Herrn Gruber, der das Messpraktikum leitete.
 

Bildungspartnerschaft_E_u_H_2018_Probenentnahme_Sensoren

Bild oben: im Empfangsbereich des Gebäudes sind die Produkte des Unternehmens ausgestellt: Sensoren und Proben-Entnahmetechnik.

Bildungspartnerschaft_E_u_H_2018_2Endress+Hauser Conducta ist wohl einer der wenigen deutschen Messtechnikhersteller, der seine Elektronikproduktion nicht ins Ausland verlagert hat. Im Gerlinger Gewerbegebiet produziert die Firma Messwertumformer und Probeentnahmeautomaten. Die hoch automatisierte Fertigung verteilt sich auf zwei Etagen der Produktionshalle; da die elektronischen Bauteile heute immer kleiner werden, sind sie auch zunehmend empfindlich, besonders auch gegenüber elektrischen Entladungen.

Die Schüler/innen mussten sich daher vor Betreten der Räume erst einmal entsprechend einkleiden: mit einem weißer Labormantel, der zum Ableiten elektrostatischer Ladungen Carbonfasern eingewebt hat und mit einem Erdungsband, das in einen Schuh eingelegt und mit der Schuhsohle verklebt wird.

Bild rechts: die Schülergruppe blickt vom Atrium aus in eine der Produktionshallen.

Nach der Betriebsführung und einer kurzen Pause, in der die Schüler/innen mit Getränken und  belegten Brötchen versorgt wurden, ging es in einem großen Konferenzraum mit dem Messpraktikum weiter. An sechs Stationen, an denen Messumformer der Serie Liquiline mit unterschiedlichen Messsonden bereitstanden, konnten die Teilnehmer/innen nach einer theoretischen Einführung in das Messprinzip der jeweiligen Messgröße und in die Messtechnik des jeweiligen Sensors selbst Messungen an Flüssigkeiten durchführen. Der eigentlichen Messung ging jeweils eine Kalibrierung des Gerätes voraus.

Bildungspartnerschaft_E_u_H_2018_Blick in Messapparatur (1)

Bild oben: Blick in die Messaparatur

In einem ersten Versuchsdurchlauf wurde der pH-Wert verschiedener Flüssigkeiten untersucht;  auch Cola kam zum Einsatz: wegen des hohen Phosphorsäuregehaltes dieser Limonade liegt der pH-Wert bei ca. 2,5 - 3,0.  Der pH-Wert ist eine wichtige Messgröße etwa in der Lebensmittelherstellung; aber auch bei der Trinkwasseraufbereitung, in der pharmazeutischen Produktion und bei vielen sonstigen chemischen Synthesen liegt oft ein saures oder alkalisches Medium vor, dessen pH-Wert bekannt sein muss bzw. das bestimmte Werte einnehmen muss.

Bildungspartnerschaft_E_u_H_2018_pHMessung

Bild oben: pH-Wertmessung, Bild unten: die pH-Messelekrode.

Bildungspartnerschaft_E_u_H_2018_pHMesselektrode

Bildungspartnerschaft_E_u_H_2018_Schwimmbad2In einem weiteren Versuch wurde die Leitfähigkeit demineralisierten Wassers sowie von Trinkwasser und von einer Salzwasserlösung ermittelt.
Hier wurde ein induktives Messverfahren benutzt, bei dem keine metallischen Elektroden in die zu untersuchende Flüssigkeit eintauchen müssen, was besonders im Lebensmittelbereich unerwünscht ist.

Nach einer weiteren kleinen Pause wurde dann noch mit einem optischen Verfahren (Photometer) der Gehalt an freiem Chlor und an Gesamtchlor in Schwimmbadwasser untersucht.

Bilder rechts und unten: Messung des Gehaltes an Chlor und Gesamtchlor.

Im Anschluss an das Praktikum war die Gruppe noch zum Mittagessen in die Firmenkantine im obersten Stockwerk des modernen Firmengebäudes eingeladen.

Wir bedanken uns an dieser Stelle nochmals ganz herzlich bei den Verantwortlichen von Endress+Hauser Conducta für dieses Bildungspartnerschaftsangebot, vor allem aber bei Frau Blank, Herrn Gruber und Herrn Ragg für die – wie gewohnt - tolle und sehr interessante Umsetzung dieses Projektes.

 

 

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