Es gibt eine breite Palette an Transport-Datenloggern auf dem Markt. Doch wie den passenden finden? Welcher Datenlogger liefert verlässliche und aussagekräftige Messdaten? Mit der richtigen Vorbereitung vor dem Kauf eines Datenloggers können Sie Enttäuschungen und kostspielige Schadensfälle vermeiden.

Als Datenlogger-Spezialisten mit über 15 Jahren Erfahrung wissen wir genau, worauf es bei einem Transport-Datenlogger ankommt. Unsere MSR Datenlogger sind weltweit in Tausenden von Anwendungen erfolgreich im Einsatz. Wir empfehlen Ihnen, sich vor dem Kauf mindestens folgende Fragen zu stellen: 

Wichtige Kriterien und entscheidende Fragen vor dem Kauf eines Transport-Datenloggers:

1. Welche Parameter müssen während eines Transportes aufgezeichnet werden?

Empfindliche Güter wie beispielsweise Präzisionsmaschinen, Chemikalien oder Elektronik sind auf dem Weg zum Kunden einer Vielzahl von Risiken ausgesetzt. Ob auf der Strasse oder Schiene, ob zu Wasser oder in der Luft – es drohen Stoss- und Neigungsereignisse sowohl in den Verladesituationen als auch auf dem Weg zum Ziel. Ebenso können schwankende Umweltverhältnisse den Transportgütern schaden. Datenlogger überwachen mittels Sensoren verschiedene Umweltparameter wie Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Lichtverhältnisse und/oder mechanisch-dynamische Belastungen wie Schocks und Stösse. 

Beschleunigung (Schock, Stoss) gelten als Hauptursache von Transportschäden

Schockereignisse während eines Transports können sich sehr negativ auf die mechanische Konstruktion eines jeden Industrie- oder Gebrauchsgegenstandes auswirken. Nicht immer sind die Schäden von aussen sichtbar, umso wichtiger sind die mittels Beschleunigungssensor aufgezeichneten Daten, mit welchen sich Haftungs- und Qualitätsssicherungsfragen beweiskräftig klären lassen. Hinzu kommt: Selbst wenn das Transportgut versichert ist, sind die die versicherten Schäden oftmals nur ein kleiner Teil eines eventuell viel grösseren Gesamtschadens. Hinzuzurechnen sind  auch Folgeschäden von fehlerhaften Transporten wie Einbussen wegen fehlender Waren, ungeplante Nach-Produktionen, Verzögerungen oder Betriebs-Unterbrechungen. Die Wahl der passenden Schock-Datenloggers hängt von dem zu transportierenden Gut und dem Zweck der Aufzeichnung ab. Soll mittels Falltests oder mit einem Test-Versandtransport die Belastung auf ein Frachtgut gemessen werden, um daraus folgend die Verpackung zu optimieren? Geht es darum, den Transport präventiv aufzuzeichnen, um allfällige Schäden am Frachtgut frühzeitig zu erkennen? Gilt es, einen über Wochen dauernden Transport zu dokumentieren, um Normen und Vorschriften zu erfüllen?

Temperatur und Feuchte als wichtige Parameter in der Kühlkettenüberwachung

Handelt es sich bei der Fracht um verderbliche oder stark regulierte Ware wie Gefrierprodukte, Medikamente, Organe oder auch Kunstoff-Elemente, müssen während Transport und Lagerung Temperatur- und Feuchtigkeits-Grenzwerte und Normen eingehalten und lückenlos dokumentiert werden.

Über den Parameter des Taupunktes steht die relative Feuchtigkeit in einem engen Zusammenhang mit der Temperatur. Der Feuchtigkeitsgehalt muss beispielsweise auch aufgezeichnet werden, um Korrosion an Metallteilen oder Feuchtigkeits- und Schimmelpilz-Schäden an organischen Stoffen rasch in ihrer Ursache erfassen zu können.

Auch Licht (Lux) ist ein wichtiger physikalischer Einflussfaktor, beispielsweise bei Lebensmitteln und chemischen Stoffen, denn Sonneneinstrahlung hat oftmals eine schädigende Wirkung auf empfindlich Güter. Eine ganz besondere Bedeutung kommt dem Parameter «Licht» jedoch bei der Erkennung von unerlaubten Manipulationen an normalerweise geschlossenen Behältern zu: Lichteinfall  deutet auf ein Öffnen hin, was eventuell Rückschlüsse auf eine geplante oder durchgeführte Diebstahlshandlung schliessen lässt.

Luftdruck ist ebenfalls ein bedeutsamer Wert, der beispielsweise die Eigenschaften von verformbaren Gütern beeinflussen kann. In diesem Zusammenhang seien Hohlkörper aus Kunststoff erwähnt, aber auch gas- oder flüssigkeitsgefüllte, verformbare Behälter. Besonders zum Tragen kommt dieser Parameter bei Luftfracht-Transporten, wo der Innendruck im Luftfahrzeug genau überwacht werden muss.

2. Wie lange dauert der Transport, bzw. wie lange muss der Datenlogger aufzeichnen können?

Eine der wichtigsten Fragen überhaupt. Wenn ein über Wochen dauernder Transport mit einem Lkw über einen holprigen Landweg überwacht werden muss oder wenn Seefracht über Monate hinweg begleitet werden soll, ist eine deutlich höhere Speicherkapazität erforderlich als bei einem kurzen Luftfrachttransport.

Die erreichbare Aufzeichnungsdauer eines Datenloggers ergibt sich aus dessen Speicherkapazität und der eingestellten Messerate.

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Berechnungsbeispiel Aufzeichnungsdauer bei einer Klima-Messung

Um die Aufzeichnungsdauer einer Klimamessung (Temperatur, relative Feuchte, Luftdruck) zu bestimmen, wird die Speicherkapazität (Anzahl Messwerte des Datenloggers) durch die Messrate geteilt.

Annahme: Ein Temperatur-Datenlogger verfügt über eine Speicherkapazität von 2 Mio. Messwerten. Wenn pro Minute zweimal die Temperaturwerte gemessen und gespeichert werden, reicht die Speicherkapazität des Loggers für bis zu 2 Jahre.

2’000’000 Messwerte / (2 Messwerte ∙  60 Min .∙ 24 Std.) = 694 Tage

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Speicherung von Schock-Ereignissen

Datenlogger unterscheiden sich bei der Datenspeicherung. Deshalb kann für die Berechnung der Aufzeichnungsdauer bei Schock-Ereignissen keine allgemein gültige Formel erstellt werden. Im Schockmodus ist die Anzahl aufgezeichneter Ereignisse abhängig von der Länge der Schockereignisse sowie von der Speicherkapazität und des Speichermodus des Datenloggers. 

Die ungefähre Messdauer der verschiedenen Datenlogger-Typen, die mögliche Anzahl Schockereignisse und weitere Informationen finden Sie in der Vergleichstabelle auf der Herstellerseite der MSR Electronics GmbH (scrollen Sie zu der entsprechenden Frage).

3. Was für Güter werden transportiert (Messempfindlichkeit)?

Diese Frage ist wichtig, weil jedes Objekt spezifisch auf die auf es einwirkende Beanspruchung reagiert. Die auf ein Transportgut wirkende Beanspruchung ist direkt abhängig vom Gut selber. Wird beispielsweise ein empfindliches medizinisches Präzisionsgerät transportiert, sind bereits geringe Stösse kritisch, während beim Transport von Werkzeugmaschinen die Schwelle höher liegt. Damit ein Stoss kritisch wird, muss er im Stossereigniss eine bestimmte Mindestbeschleunigung und eine Mindestzeitdauer aufweisen. Was für ein Transportgut kritisch ist, ist für jedes Transportgut unterschiedlich und hängt von seinem jeweiligen Zustand ab.

Grundsätzlich gilt, dass die mechanische Beanspruchung und die tatsächliche Wirkung auf das Objekt mit Beschleunigungssensoren währen der realen (Transport-)Belastung experimentell ermittelt werden sollten.

4. Mit welchen Transportmitteln wird der Transport durchgeführt (Lastvielfaches unter ±15 g oder max ±200 g)?

Wird die zu überwachende Fracht auf der Schiene, auf der Strasse, auf dem Wasser oder in der Luft transportiert? Je nach Transportmittel wirken unterschiedliche Beschleunigungen auf ein Frachtgut ein. Wenn ein über Wochen dauernder Transport mit einem Lkw über einen holprigen Landweg überwacht werden muss oder wenn Seefracht über Monate hinweg begleitet werden soll, ist eine deutlich höhere Speicherkapazität erforderlich als bei einem kurzen Luftfrachttransport.

Damit der mitgeführte Datenlogger das Lastvielfache aussagekräftig dokumentieren kann, muss ein Sensor mit entsprechendem Messbereich gewählt werden. Der Messbereich bezeichnet die maximal erfassbaren Werte (z.B. ±15 g oder ±200 g). Stossbelastungen werden als das Vielfache der Erdbeschleunigung (g = 9,81 [m/s²]) angegeben.

Für die Überwachung von Palettversänden beispielsweise, also für die Messung von leichten Stössen, ist ein Sensor ±15 g meist ausreichend. Für intensivere Stösse, wie sie beim Ab-/Umlad auf einen Lkw oder beim Schiffstransport vorkommen, wird im Allgemeinen ein Datenlogger mit einem ±200 g-Sensor und einer hohen Messrate empfohlen, um Schocks in einer grösseren Auflösung zu erfassen. Als Mess bzw. Abtastrate wird die Anzahl der g-Wert-Messungen je Zeiteinheit (meist je Sekunde – Einheit Hz) bezeichnet. Durch die Messrate wird die Genauigkeit in der Erfassung des Beschleunigungsereignisses vorbestimmt.

Um Transportbelastungen präzise erfassen zu können, hat sich gezeigt, dass man mittels Datenlogger deutlich über 1’0000mal pro Sekunde aufzeichnen sollte, um die g-Wert-Verläufe gut abbilden zu können. Grundsätzlich gilt: Je höher die Messrate, desto genauer werden der tatsächliche Verlauf und die Spitzenwerte abgebildet. Das Ganze natürlich in drei geometrischen Raum-Achsen (x, y, z), um Beschleunigungswerte in alle Richtungen zu gewinnen.

5. Wie viele Schock-Ereignisse muss der Datenlogger mindestens aufzeichnen und speichern können?

Diese Frage hängt mit den vorgehenden Fragen nach Art der Güter, der Zeitdauer des Transports und dem Transportmittel zusammen. Entsprechend muss ein Datenlogger gewählt werden, der über eine genügend hohe Speicherkapazität verfügt, damit ihm kein kritischer Stoss entgeht. Nur so kann gewährleistet werden, dass die Messdaten überhaupt aussagekräftig sind. 

Eine Vergleichstabelle mit der mögliche Anzahl Schockereignisse und weitere Informationen finden Sie auf der Herstellerseite der MSR Electronics GmbH (scrollen Sie zu der entsprechenden Frage auf der Seite).

6. Welche Informationen erhalte ich aus den Schockereignissen?

Ein spezielles Augenmerk muss bei der Wahl eines Datenloggers auf die Auswerte-Software gelegt werden. Eine Auswerte-Software muss in der Lage sein, Millionen von Daten rasch zu verarbeiten. Das Ermitteln relevanter Schockereignisse muss einfach und schnell gelingen, und die Datenkurven bzw. Messpunkte jedes einzelnen Schocks müssen sich untersuchen und exportieren lassen können.

Bei einem Stoss reicht beispielsweise die Kenntnis des Spitzenwertes für die Beschleunigung oft nicht aus, vielmehr ist die zugehörige Dauer des Stosses ebenso relevant, da sich hieraus die Intensität des Stosses direkt oder im Vergleich zu weiteren Stössen am Objekt ermitteln lässt. Zwei Stösse mit gleicher Intensität können unterschiedliche Auswirkungen auf das Objekt haben, da immer auch die absoluten Werte für Stossdauer und Beschleunigung die Auswirkung am Objekt bestimmen.

In der mit den Beschleunigungs-Datenloggern MSR165, MSR175 und MSR175plus mitgelieferten MSR ShockViewer Software besteht die Möglichkeit, mit Hilfe der Werte für Intensitiy (IoT) und Impulszeit (Tot) Schockereignisse zu filtern, um sich auf die gravierendsten Ereignisse in der Analyse zu konzentriere. möglich. Ebenfalls lassen sich Spektralanalyse-Daten eines ausgewählten Schock-Ereignisses wahlweise in einer Tabelle oder in einem Diagramm anzeigen und exportieren. Mehrere Arten von Spektralanalysen (z.B. Magnitude, Power Spec u.v.m) sowie mehrere Arten von Gewichtungsfenstern (z.B. Rectangle, Gauss, Hamming u.v.m.) stehen zur Verfügung.

7. Will ich mit dem Datenlogger nebst Schock-Ereignissen auch Vibrationen aufzeichnen können?

Vibrationsmessung mit Datenlogger MSR165

Wenn Sie Ihren Datenlogger auch für Vibrationsmessungen einsetzen möchten, empfehlen wir Ihnen den Datenlogger MSR165. Neben Aufzeichnungen im Schock-Modus lassen sich mit dem MSR165 auch permanent Vibrationen aufzeichnen. Um Vibrationen mit Hilfe von Beschleunigungssensoren korrekt erfassen zu können, sind entsprechend hohe und zur Schwingung passende Messraten für die Messungen zu wählen. Aufgrund der hohen Datenmenge ist die Dauer der Aufzeichnung beschränkt. Sie können die Speicherkapazität des MSR165 (standardmässig ≥ 2 Mio. Messwerte) mit einer microSD-Karte auf über 1 Milliarde Messwerte erhöhen. 

In der nachfolgenden *Tabelle sehen Sie die ungefähre Dauer bei den beiden Datenlogger-Varianten MSR165B8 (LiPo-Akku 1000 mAh), und MSR165B52 (Li-SOCl₂-Batterien 3.6 V, 2 x 7700 mAh), abhängig von der Abtastrate. 

Eine Vergleichstabelle der beiden MSR165-Varianten finden Sie auf der Herstellerseite der MSR Electronics GmbH (scrollen Sie zu der entsprechenden Frage auf der Seite).

8. Welche Abtastrate benötige ich für meine Messaufgabe? Muss sie frei einstellbar sein?

Als Abtast- bzw. Messrate wird die Anzahl der g-Wert-Messungen je Zeiteinheit (meist je Sekunde – Einheit Hz) bezeichnet. Durch die Messrate wird die Genauigkeit in der Erfassung des Beschleunigungsereignisses vorbestimmt. Je höher die Messrate ist, desto feiner kann der tatsächliche Verlauf eines Beschleunigungsereignisses aufgelöst werden. Um Transportbelastungen präzise erfassen zu können, hat sich gezeigt, dass man mit einem Datenlogger deutlich über 10000mal pro Sekunde aufzeichnen sollte, um die g-Wert-Verläufe gut abbilden zu können. Das Ganze natürlich in drei geometrischen Raum-Achsen (x, y, z), um Beschleunigungswerte in alle Richtungen zu gewinnen.

Nachteilig ist bei hohen Messraten, dass es zu einem sehr hohen Datenaufkommen kommt, so dass gegebenenfalls schnell die Speicher- und Leistungsgrenzen des Loggers erreicht sind. Die kontinuierliche Messung und Verarbeitung resp. Speicherung der Daten bringt zudem einen hohen Stromverbrauch mit sich, was die mobilen Einsatzzeiten des Loggers begrenzt. Mit einer ereignisbasierten Messung lassen sich gezielt Stösse aufzeichnen, die eine kritische Zeitdauer und/oder Stärke überschreiten. Dies bietet nebst der besseren Übersichtlichkeit bei Langzeitmessungen weiter den Vorteil, dass nur relevante Ereignisse aufgezeichnet werden und somit Energie und Speicherkapazität effektiver genutzt werden.

Schwellwerte setzen

Wenn nicht kurzfristige Stossanalysen im Fokus der Messaufgabe stehen, sondern Langzeitüberwachungen, lassen sich mit dem Setzen von Schwellwerten gezielt Stösse aufzeichnen, die einen bestimmten voreingestellten g-Wert (Threshold) und eine Mindest-Stossdauer (ToT) überschreiten. Dieses Vorgehen spart Speicherkapazität, da nur relevante Ereignisse gespeichert werden. Hierbei ist es sinnvoll, einige zeitlich vor und nach dem Ereignis liegende g-Werte ebenfalls mit abzuspeichern, um die Daten für das gesamte Ereignis auswerten zu können. Bei MSR Transport-Datenloggern werden 32 Messpunkte pro Achse vor dem Ereignis und 100 Messpunkte pro Achse nach dem Ereignis automatisch gespeichert.

9. Brauche ich einen GPS-Tracker?

Wenn Sie wissen und ggf. beweisen möchten, wo Ihr Transportgut wie lange war, dann kann ein Datenlogger wie der MSR175plus mit GPS-Tracking hilfreich sein, denn mit den aufgezeichneten Daten lassen sich kritische Transportereignisse rasch lokalisieren.

Der MSR175plus-Datenlogger erfasst wie eine «Black Box» problematische Ereignisse wie Stösse, Schocks, Temperaturüber- oder -unterschreitungen oder unzulässige Feuchtigkeitswerte und zeichnet dazu mit GPS und Zeitstempel deren geografische Position auf. Der Logger ist dazu mit einem GPS/GNSS (Global Navigation Satellite System)-Empfänger ausgestattet, welche ihm erlauben die satellitengestützte Positionsdaten aufzuzeichnen.

10. Ist der Datenlogger für Transporte per Luftfracht zugelassen?

Alle Datenlogger, welche Lithium-Polymer-Akkus enthalten, unterliegen beim Transport via Luftfracht bestimmten Auflagen der IATA (International Air Transport Association). MSR Transport-Datenlogger erfüllen verschärfte Luftfahrt-Sicherheitsbedingungen.

In unseren FAQ finden Sie die von MSR Electronics GmbH zur Verfügung gestellten Dokumente zum Download. Bitte informieren Sie sich über örtlich geltende Vorschriften direkt bei Ihrem Spediteur.

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