Der EM500-UDL misst Abstand und Füllstand berührungslos mit Ultraschall — er hängt über dem Medium und schickt einen Schallimpuls nach unten. Weil er nichts berührt, ist ihm gleichgültig, ob darunter Wasser, Schlamm, Getreide, Sand oder Abfall liegt, und weil er batteriebetrieben funkt, braucht ein Behälter weder Strom noch Leitung. Diese Ausführung W100 ist die winterfeste: Sie arbeitet ab −30 °C und deckt 0.5 bis 10 m ab. Sie gehört an Silos, offene Becken, Container und alles andere, was zwölf Monate im Jahr draussen steht — dorthin also, wo die Standardausführung mit ihren −15 °C in der Schweiz an ihre Grenze käme.

• 0.5 – 10 mMessbereich
• −30 bis 65 °CBetriebstemperatur
• 1 mmAuflösung
• IP67staubdicht und zeitweilig tauchfähig
• 10 JahreBatterielaufzeit bei 10 min Intervall

Was den EM500-UDL W100 auszeichnet

• Ab −30 °C einsatzbereit: Das ist der eigentliche Grund, diese Ausführung zu wählen. Ein Füllstandsensor an einem Silo oder einem offenen Becken sieht im Schweizer Winter regelmässig zweistellige Minusgrade, in Höhenlagen deutlich mehr. Die Standardausführung C endet bei −15 °C — und ein Sensor, der im Januar aussteigt, ist genau dann blind, wenn die Nachschubplanung ihn am dringendsten braucht.
• Nach oben ebenfalls mehr Reserve: 65 °C statt 60 °C. Im Kopfraum eines dunklen Blechsilos an einem Hochsommertag ist das kein akademischer Unterschied.
• Zehn Meter Reichweite: Damit sind auch hohe Silos, tiefe Schächte und grosse Becken aus einer einzigen, gut zugänglichen Position von oben zu messen — ohne Steigleiter und ohne Kabel bis zum Grund.
• Ausreisserunterdrückung im Gerät: Der Sensor kann so eingestellt werden, dass er eine Messung verwirft und sofort neu misst, wenn sie zu weit vom vorherigen Wert abweicht. Bei Ultraschall im Freien ist das kein Luxus: Wind über der Oberfläche, ein Schwall beim Befüllen oder Regen im Schallkegel erzeugen einzelne, völlig falsche Werte. Diese Funktion filtert sie dort, wo es am billigsten ist — vor dem Senden, also ohne Funkbudget zu verbrauchen.
• Sprungalarm auf die Änderung: Zusätzlich zum Schwellenwertalarm meldet das Gerät, wenn sich der Abstand gegenüber der letzten Erfassung um mehr als einen einstellbaren Betrag ändert. Ein plötzlicher Sprung heisst in der Praxis: Es wurde abgepumpt, etwas ist hineingefallen, oder der Sensor wurde verstellt. Alles drei will man wissen, bevor der Grenzwert erreicht ist.
• Milesight D2D: Das Gerät kann bei einem Alarm direkt einen Steuerbefehl an ein anderes Milesight-Gerät senden, ohne den Umweg über Gateway und Netzserver — eine einfache Regel wie „Becken voll, Pumpe aus» bleibt damit auch dann wirksam, wenn der Netzserver gerade nicht erreichbar ist.
• Millimeter als Auflösung: Gemeldet wird der Abstand als ganze Millimeterzahl. Für die Umrechnung in ein Volumen ist das mehr als genug — die Unsicherheit steckt ohnehin in der Behältergeometrie und nicht in der letzten Stelle.
• Speicher mit Nachlieferung: 1000 Messungen legt das Gerät lokal ab und sendet sie mit ihrem Zeitstempel nach, wenn die Funkverbindung zurück ist. Für Verbrauchsauswertungen, die auf der Differenz zweier Messungen beruhen, ist eine Lücke besonders teuer — sie verfälscht nicht einen Punkt, sondern eine ganze Periode.
• IP67 rundum: Staubdicht und gegen zeitweiliges Untertauchen geschützt. An einem offenen Becken oder unter einem Silodeckel, an dem Kondensat abläuft, ist das die Voraussetzung dafür, dass zehn Jahre Batterielaufzeit überhaupt eine sinnvolle Zahl sind.
• Konfiguration per NFC: Handy ans Gehäuse halten, Intervall, Schwellen und Messbereich setzen — ohne das Gerät zu öffnen und ohne die Dichtung zu gefährden. Auch das Ein- und Ausschalten läuft über NFC.
• Zehn Jahre auf einer wechselbaren Zelle: Eine handelsübliche Lithium-Thionylchlorid-Zelle in Baugrösse D, auswechselbar. Das Gerät ist kein Wegwerfartikel, wenn nach Jahren die Kapazität endet.
• Drei Montagearten ab Werk: Wand, Mast mit Schlauchschelle oder Hutschiene. Halterung, Schrauben und Schelle liegen bei, der Hutschienenclip ist optional.

Wo der EM500-UDL W100 eingesetzt wird

• Futter-, Pellet- und Getreidesilos im Freien: Der klassische Fall. Der Sensor sitzt im Dom, misst über die Schüttgutoberfläche und liefert die Grundlage dafür, Nachschub zu bestellen, bevor es eng wird — auch im Januar.
• Offene Becken und Regenrückhaltebecken: Pegelüberwachung ohne Kabel zum Grund, mit Schwellenalarm bei kritischem Stand.
• Güllelager und Fermenter: Füllstand als Betriebs- und Nachweisgrösse. Ein berührungsloser Sensor über der Oberfläche hält deutlich länger als jede eingetauchte Sonde und übersteht den Winter.
• Abfall- und Wertstoffcontainer im Aussenbereich: Leerungsfahrten nach Bedarf statt nach Kalender. Der Streckenaufwand einer Abfallsammlung ist der grösste Kostenblock — und der einzige, den man mit Messdaten wirklich senken kann.
• Streusalz- und Splittlager: Ausgerechnet der Bestand, der im Winter zählt, liegt meistens in einer unbeheizten Halle oder einem Silo im Freien.
• Wasser- und Löschwasserbehälter auf Alpen und in Höhenlagen: Standorte, an denen weder Strom noch regelmässiger Zugang gegeben ist und an denen die Temperaturgrenze der Standardausführung nicht reicht.
• Pumpensümpfe und Schächte im Freien: Pegel und Alarm bei Rückstau, ohne Installation im nassen Bereich.
• Grosse Rollouts: Zehn Jahre ohne Batteriewechsel und Konfiguration per NFC in Sekunden je Gerät. Bei einem Silopark oder einem Netz von Behältern entscheidet dieser Posten über die Betriebskosten, nicht der Stückpreis.

Damit hast du die Kaufentscheidung beisammen. Was jetzt folgt, ist die Tiefe für Auslegung, Montage und Anbindung.

Wie die Messung zustande kommt — und woran sie scheitert

Der Sensor sendet einen kurzen Schallimpuls nach unten und misst die Zeit bis zum Eintreffen des Echos. Aus der halben Laufzeit und der Schallgeschwindigkeit ergibt sich der Abstand. Das Verfahren ist einfach, robust und braucht keinen Kontakt zum Medium — das ist sein grosser Vorteil gegenüber jeder Sonde, die eintaucht, verschmutzt und irgendwann getauscht werden muss.

Seine Schwäche liegt in der Schallgeschwindigkeit selbst: Sie hängt von der Lufttemperatur ab und ändert sich um etwa 0.17 % je Grad. Zwischen einem Wintermorgen bei −10 °C und einem Sommernachmittag bei 40 °C im Kopfraum eines Silos liegen mehrere Prozent. Das Gerät kompensiert das intern, aber die Kompensation kann nur die Temperatur am Sensor kennen — nicht das Temperaturprofil über die ganze Messstrecke. In einem Silo, dessen Kopfraum sich unter dem Blechdach aufheizt, während unten kühle Luft steht, bleibt deshalb ein Restfehler. Für Füllstandsüberwachung ist er belanglos, für eine Abrechnung auf Zentimeter wäre er es nicht. Diese Einordnung stammt aus der Anwendungspraxis.

Der zweite Punkt ist die Oberfläche. Ultraschall braucht ein Echo, und ein Echo braucht eine Fläche, die den Schall zurückwirft. Eine ruhige Flüssigkeitsoberfläche ist ideal. Eine stark schäumende ist schlecht, weil Schaum den Schall schluckt. Ein Schüttgutkegel ist schwierig, weil seine schrägen Flanken den Schall zur Seite werfen — darum misst man bei Schüttgut möglichst über der Kegelspitze und akzeptiert, dass der gemessene Wert die Spitze und nicht das mittlere Niveau beschreibt. Wer daraus ein Volumen rechnet, muss diese Geometrie in seiner Formel abbilden; bei einem Silo, das über eine Schnecke abgezogen wird, entsteht ausserdem ein Trichter, der die Sache zusätzlich verzerrt.

Die Ausreisserunterdrückung des Geräts ist genau für diese Fälle da. Sie ersetzt keine gute Montage, fängt aber die einzelnen Fehlmessungen ab, die sonst als Zacken in der Kurve stehen und jede automatische Auswertung stören.

Betriebsaufwand über die Lebensdauer

Die angegebenen zehn Jahre gelten für ein Meldeintervall von zehn Minuten bei 25 °C unter Laborbedingungen. Zwei Dinge verkürzen das in der Praxis: ein kürzeres Intervall und Kälte. Lithium-Thionylchlorid-Zellen liefern bei Frost weniger Strom und altern schneller, wenn sie gefordert werden — ein Sensor, der den Winter an einem Silo im Jura verbringt, erreicht die Laborzahl nicht. Dazu kommt eine Eigenheit dieses Geräts: Jede verworfene und neu ausgelöste Messung der Ausreisserunterdrückung kostet zusätzlich Energie; an einer unruhigen Oberfläche ist die Funktion also nicht gratis.

Was das für die Projektplanung heisst: Bei zehnminütigem Intervall ist über den üblichen Abschreibungszeitraum kein Servicebesuch für die Batterie einzuplanen. Für die meisten Füllstände reicht ohnehin ein deutlich längeres Intervall — ein Silo ändert seinen Stand nicht im Minutentakt, und ein Intervall von einer oder zwei Stunden verlängert die Standzeit erheblich. Ein Servicebesuch an einem schwer zugänglichen Silo kostet mehr als die eingesparte Messauflösung wert ist.

Der Batteriestand wird bei jeder Netzanmeldung und danach alle 24 Stunden als Prozentwert mitgesendet, zusätzlich gibt es eine eigene Meldung, sobald ein Prozent unterschritten wird. Die Zelle ist auswechselbar; alkalische Zellen sind ausdrücklich nicht zulässig, weil ihre Spannungslage nicht passt. Zu beachten ist der Hinweis des Herstellers, dass eine bereits lange gelagerte Ersatzzelle die Prozentrechnung verfälscht.

Anbindung und Auswertung

Der EM500-UDL ist ein Standard-LoRaWAN-Gerät der Klasse A mit OTAA oder ABP und arbeitet mit jedem konformen Netzserver — The Things Network, ChirpStack, Swisscom LPN oder der Milesight-Plattform. Die Protokollfassung ist zwischen 1.0.2 und 1.0.3 umschaltbar, was beim Anbinden an ältere Netzserver gelegentlich nötig ist.

Das periodische Telegramm ist knapp: Kanal 03, Typ 82, zwei Byte Abstand in Millimetern als vorzeichenlose Ganzzahl in Little-Endian-Reihenfolge. Der Batteriestand kommt getrennt auf Kanal 01, Typ 75, als ein Byte Prozentwert. Der Sprungalarm liegt auf Kanal 83, Typ e9 und enthält den aktuellen Abstand, die Änderung und die Alarmart. Beim Netzbeitritt meldet das Gerät zusätzlich seinen konfigurierten Messbereich — nützlich, um in der Anwendung zu prüfen, ob das Gerät im Feld so eingestellt ist wie geplant. Zwei Sonderwerte lohnen die Beachtung: ffff heisst, dass die Messung fehlgeschlagen ist, fffd heisst, dass der Wert ausserhalb des Bereichs liegt — also typischerweise ein leerer Behälter, dessen Boden weiter weg ist als der eingestellte Bereich. Wer diese beiden nicht abfängt, bekommt einen Füllstand von 65 Metern in seine Zeitreihe. Fertige Decoder liegen im Repository von Milesight, verlinkt im Reiter „Dokumente».

Wichtig für die Auswertung: Das Gerät liefert den Abstand zum Medium, nicht den Füllstand. Der Füllstand ergibt sich als Einbauhöhe minus gemessener Abstand, das Volumen erst über die Behältergeometrie. Diese Umrechnung gehört in die Anwendung und will einmal sauber gemacht sein — bei einem konischen Silo oder einem liegenden Zylinder ist der Zusammenhang zwischen Höhe und Volumen nicht linear.

Die nachgesendeten Daten aus dem lokalen Speicher kommen auf Kanal 20, Typ ce und tragen einen eigenen Zeitstempel. Wer die Werte in eine Zeitreihendatenbank schreibt, muss diesen Zeitstempel verwenden und nicht die Empfangszeit, sonst landen alle nachgelieferten Messungen im selben Punkt — und eine Verbrauchsrechnung, die auf Differenzen beruht, wird dadurch schlicht falsch. Voraussetzung ist, dass die Uhrzeit des Geräts gesetzt ist; das geht per Downlink oder über die Zeitsynchronisation des Netzservers.

Montage

Der Hersteller macht vier klare Vorgaben zum Einbauort, und sie sind alle aus Fehlern entstanden. Erstens: Das Gerät steht senkrecht über dem Medium und hat freie Sicht darauf — jeder Einbau, jede Strebe und jede Leiter im Schallkegel erzeugt ein konkurrierendes Echo. Zweitens: mindestens 30 cm Abstand zur Seitenwand, weil der Schallkegel sonst die Wand trifft. Drittens: nicht in der Mitte eines gewölbten oder runden Deckels — dort laufen die Reflexionen zusammen und erzeugen Mehrfachechos. Viertens: nicht über der Einfüllöffnung, weil der einlaufende Strahl beim Befüllen zum Messobjekt wird.

Das Funkgehäuse lässt sich an die Wand schrauben, mit der beiliegenden Schlauchschelle an einen Mast oder ein Rohr klemmen oder mit dem optionalen Clip auf eine Hutschiene von 3.5 cm Breite setzen. Zwischen Gehäuse und grösseren Metallflächen gehört Abstand, sonst leidet der Funk — die Antenne sitzt im Gehäuse. Bei einem Stahlsilo ist das die entscheidende Planungsfrage: Ein Sensor im Inneren eines Blechbehälters kommt oft gar nicht heraus, und die Antwort ist dann nicht mehr Sendeleistung, sondern ein Kunststoffdom, eine Öffnung oder ein anderes Gerätekonzept. Ein Aussengateway auf dem Hof löst das Problem an der anderen Seite der Strecke.

Der Batteriewechsel erfolgt über den Bodendeckel. Beim Zusammenbau gehören Dichtung und Schraubkappen wieder korrekt an ihren Platz, sonst ist die Schutzart dahin. Bei einem Gerät, das zehn Jahre im Freien hängt, ist das kein Formalismus — und es ist der einzige Handgriff, bei dem der Sensor überhaupt geöffnet wird.

Regionalvarianten

Wir führen die europäische Ausführung. Die übrigen Regionalvarianten sind dasselbe Gerät mit anderem Funkband und werden auf Anfrage beschafft.

Technische Daten

Schutzart, Batterie, Gehäuse, Masse, Gewicht, Temperatur- und Feuchtebereich, Montagearten und Herstellernummer stehen in der Detailtabelle weiter unten auf dieser Seite. Hier die Werte, die dort keinen Platz haben.

Die Ultraschall- und Radarsensoren im Vergleich

Wir führen mehrere berührungslose Füllstandsensoren von Milesight. Sie unterscheiden sich in Messprinzip, Reichweite und Speisung — und die Wahl entscheidet sich meistens an der Oberfläche, die gemessen werden soll, und an der Frage, ob ein Gateway in Reichweite ist.

Was noch dazugehört

• Ein Gateway in Reichweite: Für Höfe, Silos und weitläufige Areale ist der wetterfeste WisGate Edge Prime RAK7240CV2 die passende Wahl; für Gebäude und kleinere Betriebe der RAK7268CV2 WisGate Edge Lite 2+, unser Bestseller.
• Ersatzzelle: Die passende Baugrösse ist D mit Li-SOCl₂-Chemie — im Shop die EVE ER34615 mit 19 000 mAh. Alkalische Zellen passen mechanisch, funktionieren aber nicht.
• Für Behälter im Gebäude: Dieselbe Reihe gibt es als Ausführung C100 mit −15 bis 60 °C, kürzerer Blindzone und deutlich niedrigerem Preis.
• Wenn Schaum, Dampf oder Staub im Spiel sind: Der EM410-RDL misst mit Radar statt Schall und ist gegen diese drei Störungen weitgehend unempfindlich.
• Wenn von oben kein Zugang besteht: Der EM500-SWL ist eine tauchfähige Drucksonde aus derselben Reihe, in 5 m und 10 m Kabellänge.

Unterstützung bei der Auslegung

Ob dein Silo für Ultraschall geeignet ist, wo der Sensor im Dom sitzen muss und ob deine Standorte wirklich die winterfeste Ausführung brauchen — frag uns, das sind Fragen zum Produkt und kosten nichts. Datenblatt, Benutzerhandbuch und Payload-Decoder liegen im Reiter „Dokumente». Sag uns, wie viele Behälter du ausrüsten willst; für Funkplanung, Vorkonfiguration in Stückzahl, die Umrechnung von Abstand auf Volumen und die Anbindung an eure Leittechnik erstellen wir dir gern ein Angebot.