Gemeinsam mit der Firma Sulzer AG, Winterthur wurde ein autarkes Überwachungssystem für Industriepumpen entwickelt. Es kombiniert Edge Computing mit Energy Harvesting und arbeitet ohne Kabel oder Batterie. Das System bezieht seine Energie vollständig aus der Temperaturdifferenz zwischen Pumpengehäuse und Umgebungsluft mithilfe eines thermoelektrischen Generators (TEG). Bereits ab einer Temperaturdifferenz von 3 °C kann ausreichend Energie gesammelt werden, um regelmässig komplexe Analysen und sämtliche Berechnungen direkt auf dem Gerät (on the edge) durchzuführen. Die Ergebnisse werden mittels einer energiesparenden Funkübertragung an ein Gateway übertragen. Auch in komplexen industriellen Umgebungen beträgt die gemessene Reichweite etwa 50 Meter. Vom Gateway werden die Daten an einen zentralen Server weitergeleitet.

Das energieautarke Gerät erfasst die wichtigsten Daten laufender Pumpen im industriellen Umfeld permanent. Alle notwendigen Berechnungen werden direkt auf dem Gerät durchgeführt. Es erkennt erhöhte Schwingungen und blockierte Pumpen auch beim Anfahren der Pumpe sofort. In regelmässigen Abständen erfolgt eine erweiterte Analyse ebenfalls direkt auf dem Gerät. Unregelmässigkeiten (z. B. angehende Lagerschäden) werden so frühzeitig und zuverlässig erkannt und spätestens innerhalb von 6 Stunden gemeldet. Für erweiterte Fehleranalysen können die gemessenen Daten von einer zentralen Stelle per Funk angefordert werden.

Der Prototyp besitzt ein kleines, industrietaugliches Gehäuse, das mit einer einzelnen Schraube am Pumpengehäuse befestigt wird. Darin ist ein hochauflösender Beschleunigungssensor direkt an der Struktur befestigt, um eine hohe Messgenauigkeit zu garantieren.

Nach erfolgreichen Funktionstests im Technikum der Sulzer AG, Winterthur wurde ein Feldversuch in der Abwasserreinigungsanlage Werdhölzli durchgeführt. Das System hat dort in einem ununterbrochenen Einsatz unter realen Bedingungen über 6 Wochen gezeigt, dass es zuverlässig arbeitet. Dabei betrug die Temperaturdifferenz zwischen Lagergehäuse und Umgebung permanent weniger als 6 °C.

Die Ergebnisse können auf Condition Monitoring-Anwendungen in anderen Bereichen übertragen werden. Energy Harvesting kann genügend Leistung zur Verfügung stellen, um Sensorensysteme mit genauen Messungen und komplexen Berechnungen zu betreiben. Die Anforderungen an die Zuverlässigkeit für Condition Monitoring-Anwendungen können auch in rauen industriellen Umgebungen erfüllt werden.