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LiDAR vs. belt scale — when is the switch worth it?LiDAR vs. Bandwaage — wann lohnt sich der Wechsel?

20 Nov 2024 20. November 2024 · Sachtleben Technology

A belt scale measures mass. A LiDAR volume measurement measures volume. The leap between them is the bulk density. If that is constant, the two methods are comparable. If it varies — and in nearly every real bulk material it does — things get more interesting.

What the belt scale does well. Direct mass measurement. Calibratable to class Y. For trade-relevant weighing it is often the only legally permitted solution. That is not a small point — a LiDAR measurement does not replace a calibrated belt scale in a billing-relevant function. We say that clearly.

Where the belt scale runs into trouble.

  • Drift through buildup. Sticky or moist material accumulates on the weigh idlers and the belt body. The reading drifts slowly — sometimes several percent per week.
  • Calibration effort. A calibration chain with test weights or a material run takes a shift and blocks the belt. Some plants do this quarterly, others only once a year — which is rarely reflected in the quoted accuracy spec.
  • Mechanical wear. Weigh-idler bearings, weigh-bridge load cells, belt wear — everything ages, everything affects the measurement.

What OWL EYE® VOLUME FLOW changes. A LiDAR sensor scans the belt continuously across the running direction. From the material geometry and the known belt speed the system computes a volume per time. With a bulk density from lab data or a parallel mass-flow reference, that becomes a tonnage at ±1 % accuracy under industrial conditions.

Three scenarios where the switch — or the addition — actually pays off.

1. The belt scale as a plausibility setpoint. Keep it, calibrate it, keep billing — but install LiDAR in parallel. If the LiDAR tonnage is 4 % lower than the belt scale over seven days, it is the scale that needs work, not the material. Saving: fewer unplanned belt stops because of drift, fewer calibration shifts, a maintenance plan grounded in data. Typical effort for the LiDAR add-on: single-digit weeks of installation, often paying back in year one through avoided calibration downtime.

2. A belt scale is not allowed or not practical. Some belt configurations — very long belts, walkways with awkward access, ATEX areas where electromechanical load cells are hard to certify — are poor candidates for a belt scale. A LiDAR measurement at the transfer chute often works with significantly less engineering effort.

3. Bulk density swings widely, but tonnage has to be live. Classic in recycling: mixed input material, varying grain sizes, varying moisture. Here a pure volume reading is sometimes more useful than a nominally exact mass reading, because the bulk density is a guess anyway. Bonus: a LiDAR measurement shows material height and distribution, which a belt scale can never see — and exactly that helps catch over- and underfills.

A comparison.

Criterion Calibrated belt scale OWL EYE® VOLUME FLOW
Measured quantity Mass directly Volume → mass via density
Industrial accuracy 0.5–1 % (fresh calibration) ±1 % continuous
Drift several %/month possible effectively zero
Calibration downtime 1 shift, several times/year 1 × at commissioning
Trade-approval capable yes, MID/class Y no
Material profile visible no yes

One-sentence recommendation. Keep the belt scale for billing, add LiDAR for process control and drift detection — the two do not compete, they correct each other.

More at /volume-flow/ and in the FAQ.

Eine Bandwaage misst Masse. Eine LiDAR-Volumenmessung misst Volumen. Der Sprung dazwischen ist die Schüttdichte. Wenn die konstant ist, sind die beiden Verfahren vergleichbar. Wenn sie schwankt — und das tut sie in fast jedem realen Schüttgut — wird die Sache interessanter.

Was die Bandwaage gut kann. Direkte Massemessung. Eichbar nach Klasse Y. Für Verkaufs- und Abrechnungs-relevante Wägungen oft die einzig zulässige Lösung. Das ist kein kleiner Punkt — eine LiDAR-Messung ersetzt keine geeichte Bandwaage in einer abrechnungsrelevanten Funktion. Wir sagen das klar.

Wo die Bandwaage Probleme bekommt.

  • Drift durch Materialaufbau. Bei klebrigen oder feuchten Materialien setzt sich Material an Wiege-Walzen und Bandkörper an. Die Anzeige driftet langsam — manchmal mehrere Prozent pro Woche.
  • Kalibrier-Aufwand. Eine Kalibrier-Kette mit Prüf-Lasten oder einer Material-Ausschüttung dauert eine Schicht und blockiert das Band. In einigen Werken passiert das vierteljährlich, in anderen nur einmal pro Jahr — was sich nicht in den Genauigkeitsspezifikationen widerspiegelt.
  • Mechanischer Verschleiß. Wiege-Walzen-Lager, Wiege-Brücken- Sensoren, Bandverschleiß — alles altert, alles wirkt sich auf die Messung aus.

Was OWL EYE® VOLUME FLOW daran ändert. Ein LiDAR-Sensor scannt das Band kontinuierlich quer zur Laufrichtung. Aus der Materialgeometrie und der bekannten Bandgeschwindigkeit wird ein Volumen pro Zeit. Mit einer Schüttdichte aus Lab-Daten oder einem parallelen Massendurchsatz wird daraus eine Tonnage mit ±1 %-Genauigkeit unter Industriebedingungen.

Drei Szenarien, in denen der Wechsel oder die Ergänzung sich praktisch rechnet.

1. Die Bandwaage als Plausibilitäts-Setpoint. Behalten, kalibrieren, weiter abrechnen — aber LiDAR parallel installieren. Wenn die LiDAR-Tonnage über sieben Tage 4 % niedriger liegt als die Bandwaage, ist die Wage dran, nicht das Material. Sparpotenzial: weniger ungeplante Bandstillstände wegen Drift, weniger Kalibrier-Schichten, fundierter Wartungsplan. Typischer Aufwand für die LiDAR-Ergänzung: einstellige Wochen Installation, amortisiert sich häufig im ersten Jahr durch eingesparte Kalibrier-Stillstände.

2. Bandwaage ist nicht zulässig oder nicht praktikabel. Manche Bandkonfigurationen — sehr lange Bänder, Bandstege mit ungünstigem Zugang, ATEX-Bereiche, in denen elektromechanische Wiege-Sensoren aufwendig zu zertifizieren sind — sind für eine Bandwaage schlecht geeignet. Eine LiDAR-Messung am Übergabe-Trichter funktioniert hier oft mit deutlich weniger Engineering-Aufwand.

3. Schüttdichte schwankt stark, aber Tonnage muss live sein. Klassisch in Recycling-Anwendungen: gemischtes Eingangsmaterial, schwankende Korngrößen, schwankende Feuchte. Hier ist eine reine Volumen-Anzeige manchmal nützlicher als eine vermeintlich exakte Massenanzeige, weil die Schüttdichte ohnehin ein Schätzwert ist. Plus: eine LiDAR-Messung zeigt die Material-Höhe und -Verteilung, was eine Bandwaage nie sehen kann — und genau das hilft beim Erkennen von Über- und Unterfüllungen.

Eine Vergleichstabelle.

Kriterium Geeichte Bandwaage OWL EYE® VOLUME FLOW
Mess-Größe Masse direkt Volumen → Masse via Dichte
Genauigkeit Industrie 0,5–1 % (frisch kalibriert) ±1 % kontinuierlich
Drift mehrere  %/Monat möglich praktisch null
Kalibrier-Stillstand 1 Schicht, mehrmals/Jahr 1 × Inbetriebnahme
Eichfähigkeit ja, nach MID/Klasse Y nein
Material-Profil sichtbar nein ja

Eine Empfehlung in einem Satz. Halten Sie die Bandwaage für die Abrechnung, ergänzen Sie LiDAR für die Prozesskontrolle und die Drift-Erkennung — die beiden konkurrieren nicht, sie korrigieren einander.

Mehr unter /volume-flow/ und in der FAQ.


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