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Verfahrenstechnik 12/2022

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19098<br />

<strong>12</strong><br />

Dezember <strong>2022</strong><br />

€ <strong>12</strong>,50<br />

TITEL<br />

26<br />

Digitaler Standard:<br />

MTP – Module Type Package<br />

20<br />

Zertifizierte Schläuche<br />

für Food and Beverage<br />

36<br />

Erdbebenschutz: Sicherheit<br />

bewerten und erhöhen<br />

verfahrenstechnik.de


www.zwick-armaturen.de<br />

tri-SHark<br />

100 % reGeLkLaPPe<br />

100 % dicHt


EDITORIAL<br />

DAS POTENZIAL DER<br />

FLEXIBLEN PRODUKTION<br />

Es ist geschafft: Der Messe- und Veranstaltungsmarathon der letzten Monate<br />

war anstrengend, aber die Freude war von allen Seiten zu spüren, sich endlich<br />

wieder real sehen und sich über die Trends und Entwicklungen der Branche<br />

austauschen zu können. Einen Auszug davon präsentieren wir Ihnen in unserer<br />

letzten Ausgabe in diesem Jahr und widmen uns darin besonderen Themen:<br />

Wissen Sie beispielsweise, ob Ihre Chemieanlage in einer Erdbebenzone<br />

liegt und wenn ja, was dies für Auslegung und Betrieb bedeutet? Denn die<br />

Gefährdungen durch Erdbeben wurden aufgrund europaweiter Erkenntnisse<br />

neu berechnet und im aktuellen Eurocode normativ verankert. Und das hat je<br />

nach Standort Konsequenzen. Wie diese aussehen und ob Ihr Standort davon<br />

betroffen ist, erfahren Sie ab Seite 36. Hier geben auch die Experten des Tüv<br />

Süd nützliche Tipps und weiterführende Informationen.<br />

Heutige Anlagen müssen aber nicht nur unter sicherheitskritischen Aspekten<br />

ausgelegt und betrieben werden. Volatile Märkte, zunehmende Produktvielfalt<br />

und Kostendruck verlangen noch flexiblere Lösungen, die beispielsweise in<br />

modularen, vorautomatisierten Einheiten liegen. Sie lassen sich einfach in das<br />

Produktionsumfeld integrieren und an die aktuellen Anforderungen anpassen.<br />

Doch ganz so einfach ist es nicht, denn Voraussetzung dafür sind einheitliche<br />

Schnittstellenstandards. Die Technologie Module Type Package (MTP) erweist<br />

sich dabei als ein wichtiger Schritt zur Flexibilisierung der Prozessindustrie, die<br />

von Anlagenbetreibern immer stärker vorangetrieben wird. Ein spannendes<br />

Thema, über das wir in unserer Titelstory ab Seite 26 berichten.<br />

REMBE®<br />

Druckentlastung<br />

und<br />

Explosionsschutz.<br />

Lassen Sie sich also inspirieren, vielleicht für ein neues Vorhaben in 2023.<br />

Damit wünsche ich Ihnen einen zuversichtlichen Jahresausklang, Zeit zum<br />

Durchatmen und kommen Sie gesund ins neue Jahr.<br />

Ihre<br />

Nicole Steinicke<br />

Ltd. Chefredakteurin<br />

VERFAHRENSTECHNIK<br />

REMBE ® GmbH Safety+Control<br />

Gallbergweg 21<br />

59929 Brilon, Germany<br />

T +49 2961 7405-0<br />

hello@rembe.de<br />

© REMBE® | All rights reserved


EDITORIAL<br />

03 Das Potenzial der flexiblen Produktion<br />

42<br />

PERSPEKTIVE<br />

06 Dioden: Die Temperatur macht’s<br />

NACHRICHTEN<br />

07 Aktuelles aus der Branche<br />

TITELSTORY<br />

26 Digitale Industriestandards:<br />

modular, vernetzt, flexibel<br />

VERFAHREN UND ANLAGEN<br />

10 Plattenwärmeübertrager: hochturbulente<br />

Strömung, reduzierter Energieverbrauch<br />

<strong>12</strong> Siloanlage: effizientes Handling von<br />

Rohstoffen<br />

15 Marktplatz: Produkte, Technologien, Trends<br />

KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

16 TA-Luft-Verordnung: Alles dicht<br />

20 Lebensmittelschläuche in geprüfter Qualität<br />

23 Marktplatz: Produkte, Technologien, Trends<br />

TITEL<br />

26<br />

Die Wirtschaftsingenieurin<br />

Laura Peiner ist im Betriebsleitungsteam<br />

bei Merck tätig<br />

NEU UND NACHHALTIG<br />

24 Klima- und Umweltschutz in der Prozessindustrie<br />

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

30 Antwort auf den Temperatursprung<br />

34 Marktplatz: Produkte, Technologien, Trends<br />

BETRIEBSTECHNIK<br />

36 Erdbebenschutz: Sicherheit von Chemieanlagen<br />

bewerten und erhöhen<br />

39 Marktplatz: Produkte, Technologien, Trends<br />

MEDIEN<br />

41 Anregend und zerstreuend<br />

Anzeige: Denios SE, Bad Oeynhausen<br />

PERSÖNLICH<br />

42 INTERVIEW Die Wirtschaftsingenieurin<br />

Laura Peiner<br />

19 Impressum<br />

▲<br />

Mit modularen Prozessanlagen können<br />

Unternehmen flexibel agieren<br />

4 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


Standards<br />

Edelstahl 1.4571<br />

Höchste Präzision<br />

Zulassungen & Normen<br />

Hohe Verfügbarbeit<br />

Einsatzgebiete<br />

Wasser- & Schiffsbau<br />

Bahntechnologie<br />

Offshore-Technik<br />

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Wuppermannshof 8, 58256 Ennepetal, Germany<br />

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PERSPEKTIVE<br />

DIE TEMPERATUR<br />

MACHT’S<br />

Dioden sind aus der modernen Elektronik nicht<br />

mehr wegzudenken. Ein Forschungsteam der<br />

TU München hat nun ein Material entdeckt, mit<br />

dem es möglich ist, durch eine einfache<br />

Temperatur änderung eine Diode zu erzeugen.<br />

Um eine Diode herzustellen, werden normalerweise zwei<br />

Halbleiter-Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften<br />

zusammengebracht. Dabei handelt es sich<br />

üblicherweise um modifiziertes Silizium, in das unterschiedliche<br />

Elemente eingebracht werden, um die gewünschten<br />

Eigenschaften zu erzeugen. In der Fachsprache wird dieses Verfahren<br />

als Dotierung bezeichnet.<br />

Durch die Dotierung mit Phosphor, Arsen oder Antimon werden<br />

zusätzliche freie Elektronen in das Material eingebracht, es ist<br />

n-dotiert, wobei n für die negativ geladenen Elektronen steht.<br />

Bor, Aluminium oder Gallium dagegen binden Elektronen aus<br />

dem Silizium, wodurch positive Ladungslöcher entstehen. Das<br />

Material ist p-dotiert. Werden die Materialien zusammengebracht,<br />

entsteht eine Diode, die den Strom nur in eine Richtung<br />

fließen lässt.<br />

„Wir haben nun ein Material gefunden, bei dem wir durch bloße<br />

Temperaturänderung bestimmen können, ob es n- oder p- leitend<br />

ist“, sagt Tom Nilges, Professor für Synthese und Charakterisierung<br />

innovativer Materialien an der TU München. Die Forschenden<br />

konnten zeigen, dass eine Temperaturänderung von wenigen<br />

Grad ausreicht, um diesen Effekt zu erzielen – und dass sich<br />

mit einem Temperaturgradienten im Material eine funktionierende<br />

Diode erzeugen lässt.<br />

„Wenn das Material bei Raumtemperatur vorliegt, haben wir<br />

einen ganz normalen p-Halbleiter, legen wir einen Temperaturgradienten<br />

an, können wir in den erwärmten Bereichen gleichzeitig<br />

einen n-Halbleiter generieren“, erklärt Nilges. Wichtig für<br />

die Anwendbarkeit: Der Effekt funktioniert im Bereich der Raumtemperatur.<br />

„Um eine Diode zu erzeugen, genügt eine lokale Erhöhung<br />

der Temperatur um wenige Grad, in unserem Fall von 22<br />

auf 35 °C.“<br />

Zwölf Jahre Arbeit stecken in der Suche nach dem perfekten Material,<br />

das die Forschenden mit dem Münzmetall-Chalkogenidhalogenid<br />

Ag18Cu3Te11Cl3 nun gefunden haben. Es besteht aus<br />

den Elementen Silber, Kupfer, Tellur und Chlor. Die Forschenden<br />

waren auf diese Verbindungsklasse gestoßen, als sie sich mit<br />

thermoelektrischen Materialien beschäftigten, die aus Wärme<br />

Strom generieren. Dabei zeigte ein Material den p-n-Schalteffekt.<br />

Bild: FMVideo – stock.adobe.com<br />

www.tum.de<br />

AUTORIN<br />

Stefanie Reiffert,<br />

Corporate Communications Center,<br />

Technische Universität München, München<br />

6 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


NACHRICHTEN<br />

SEMINARE, TAGUNGEN, KURSE<br />

VERANSTALTUNG<br />

WEITERBILDUNG Energiemanagementbeauftragte/r<br />

www.hdt.de<br />

GRUNDSEMINAR Korrosion verstehen und verhindern<br />

www.vdi-wissensforum.de<br />

KURS Umweltmanagement für Einsteiger<br />

www.umweltinstitut.de<br />

SEMINAR Prozesssimulation in der <strong>Verfahrenstechnik</strong><br />

www.hdt.de<br />

ONLINE-EXPO Gefahrstofflagerung und -handling<br />

www.asecos.com<br />

INTENSIVTRAINING GLP mit QS-Übungsaufgaben<br />

www.gdch.academy<br />

GRUNDSCHULUNG Gefahrgutbeauftragte: Straße + Schiene<br />

www.dekra-akademie.de<br />

„Es ist mein Ziel, das Dienstleistungsportfolio<br />

in den Bereichen Nachhaltigkeit<br />

und Digitalisierung auszubauen und die<br />

Rahmenbedingungen für den Großanlagenbau<br />

in der Steuer- und Außenwirtschaftspolitik<br />

aktiv zu gestalten.“<br />

Dr. Harald Weber, designierter Geschäftsführer der<br />

VDMA Arbeitsgemeinschaft Großanlagenbau, Frankfurt<br />

DATUM, ORT<br />

16.–18.01.23,<br />

Essen und online<br />

23./24.01.23,<br />

Frankfurt/M.<br />

06.02.23,<br />

online<br />

06./07.02.23,<br />

Essen<br />

07.–09.02.23,<br />

online<br />

14.–16.02.23,<br />

Frankfurt/M.<br />

20.–23.02.23,<br />

online<br />

202.000 t<br />

Nahrungsergänzungs mittel wie<br />

Vitamine und Mineralstoffe<br />

wurden im Jahr 2021 produziert.<br />

Das sind <strong>12</strong>,1 Prozent mehr als<br />

im Vorjahr. Die produzierte<br />

Menge entspricht einem Wert<br />

von rund 1,2 Milliarden Euro.<br />

Quelle: Statistisches Bundesamt<br />

10 %<br />

aller deutschen Haushalte<br />

( entspricht 3,7 Millionen) setzten<br />

Anfang <strong>2022</strong> auf „smarte“<br />

Energiemanagement-Systeme.<br />

Dazu gehören intelligente<br />

Thermostate, Stromzähler und<br />

Beleuchtung.<br />

Quelle: Statistisches Bundesamt<br />

WECHSEL IM EXECUTIVE BOARD VON ENDRESS+HAUSER<br />

Im Executive Board der Endress+Hauser-Gruppe kommt es zu einem Wechsel. Zum<br />

Jahresende wird Chief Sales Officer Nikolaus Krüger mit 63 Jahren in den Ruhestand gehen.<br />

Seine Nachfolge wird zum 1. Januar 2023 Laurent Mulley (54, Bild) antreten, bislang<br />

Geschäftsführer von Endress+Hauser Frankreich.<br />

www.endress.com<br />

Integrated Technology<br />

Packing<br />

Palettiertechnik, auf die<br />

Technik<br />

Sie sich verlassen können.<br />

n Geeignet für die gängigsten Lagentypen n Geeignet für Zement und andere<br />

Materialien n Sackgewicht von 5 bis zu 50 kg n Sacktypen: Papier/PP/<br />

PE-Ventil, FFS und andere n Paletten-Typen: Alle Industriepaletten<br />

n Geringer Wartungsaufwand = hohe Verfügbarkeit n Optimierter Energieverbrauch<br />

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We know how.<br />

claudiuspeters.com<br />

A Langley Holdings Company.


SPS <strong>2022</strong>: ERFOLGREICHER RESTART<br />

Auf der SPS, die Mitte November in Nürnberg stattfand, stand nach<br />

zweimaliger Zwangspause vor allem der persönliche Austausch im Fokus.<br />

Dabei ergänzte die digitale Plattform „SPS on air“ die Präsenzveranstaltung.<br />

Den Messe-Restart besuchten an den drei Messetagen insgesamt<br />

fast 44.000 Interessenten. Bereits vor der Messe hatte das digitale Pre-<br />

Heat-Event einen ersten Vorgeschmack auf das diesjährige Angebotsspektrum<br />

der Aussteller gegeben. Das Konzept der SPS <strong>2022</strong> gab dabei<br />

Fachbesuchern die Möglichkeit, sich über die SPS-on-air-Plattform bereits<br />

vorab umfassend über ausstellende Unternehmen und ihre Produkte zu<br />

informieren, Vor-Ort-Termine zu vereinbaren oder schon im Vorfeld der<br />

Messe in den digitalen Austausch zu treten. Während der Messelaufzeit<br />

wurde live von der Technology Stage powered by VMDA/ZVEI gestreamt.<br />

Im kommenden Jahr findet die Fachmesse für smarte und digitale Automation<br />

vom 14. bis 16.11.2023 in Nürnberg statt.<br />

www.sps-messe.de<br />

IGR-ERFAHRUNGSAUSTAUSCH <strong>2022</strong>: PROZESSTECHNIK IM UMBRUCH<br />

myfactory_weih.qxp_Layout 1 03.11.22 11:43 Seite 1<br />

DIE NEUE<br />

KABELLOSIGKEIT<br />

Saugen dort, wo man sonst selten hinkommt.<br />

Die neuen Akkusauger von Ruwac.<br />

Kraftvoll. Grenzenlos. Bis in die entlegenste Ecke.<br />

ruwac.de/akkusauger<br />

Auf dem IGR-Erfahrungsaustausch Technik im<br />

September sprachen 110 Fachleute über modulare<br />

Anlagenkonzepte sowie weitere Themen<br />

rund um die Digitalisierung in der Prozessindustrie.<br />

Die Veranstaltung richtet sich an Verantwortliche<br />

aus Planung, Technik und Produktion<br />

und vernetzt das Know-how der Expert:innen aus<br />

den Mitgliedsunternehmen über Betriebsgrenzen<br />

hinweg. In diesem Jahr war das Leitthema:<br />

„Modulare Liebschaften – die prozesstechnische Welt im<br />

algorithmischen Umbruch?“ Weitere Schwerpunktthemen<br />

der Veranstaltung waren digitale Referenzmodelle, künstliche<br />

Intelligenz sowie der Einsatz von Drohnen in prozesstechnischen<br />

Anlagen.<br />

www.igrtechnik.com<br />

ZEPPELIN BESETZT AMT IN DER<br />

KONZERNGESCHÄFTSFÜHRUNG NEU<br />

Fred Cordes (r.i.B.)<br />

wird zum 1.<br />

Januar 2023 zum<br />

Geschäftsführer<br />

des Zeppelin-<br />

Konzerns berufen.<br />

Er folgt auf<br />

Michael Heidemann<br />

(l.i.B.),<br />

stellvertretender<br />

Vorsitzender der<br />

Geschäftsführung<br />

des Zeppelin-<br />

Konzerns, der zum<br />

30.06.2023 nach<br />

über 30 Dienstjahren bei Zeppelin seinen Ruhestand<br />

antreten wird. Um einen nahtlosen Übergang zu<br />

gewährleisten, begleitet und unterstützt Michael Heidemann<br />

Fred Cordes in den ersten sechs Monaten 2023 bei der<br />

Übergabe und Einarbeitung in die neue Verantwortung.<br />

www.zeppelin.com<br />

8 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


PLATTENWÄRMEÜBERTRAGER<br />

HOCHTURBULENTE STRÖMUNG,<br />

REDUZIERTER ENERGIEVERBRAUCH<br />

Tranter erhielt den Auftrag, zwei bestehende<br />

Rohrbündelwärmeübertrager in einer Ölraffinerie<br />

in Israel zu ersetzen. Das Ziel: längere<br />

Standzeiten und geringere Betriebskosten.<br />

Eine israelische Ölraffinerie wollte zwei Rohrbündelwärmeübertrager<br />

ersetzen. Die Wahl fiel auf zwei große Novusbloc-Wärmeübertrager<br />

von Tranter aus Edelstahl. Sie<br />

werden in der atmosphärischen Destillation der Raffinerie<br />

installiert, um das ankommende Rohöl mit der Leichtgasölfraktion<br />

aus der atmosphärischen Destillationskolonne<br />

vorzuwärmen.<br />

Dank der höheren Effizienz des Novusbloc-Wärmeübertragers<br />

im Vergleich zu den herkömmlichen Rohrbündelmodellen, die<br />

derzeit im Prozess eingesetzt werden, lassen sich die Gesamtbetriebskosten<br />

des Betreibers senken. Durch die hochturbulente<br />

Strömung der Plattentechnologie, die eine engere Temperaturannäherung<br />

ermöglicht, reduziert der Novusbloc den Energieverbrauch<br />

des befeuerten Erhitzers durch eine bessere Vorwärmung<br />

des Rohöls. Die hochturbulente Strömung und die höheren<br />

Kanalgeschwindigkeiten verringern auch die Bildung von<br />

Ablagerungen und erhöhen die Betriebszeit der Wärmeübertrager<br />

im Prozess erheblich.<br />

„Der Ersatz herkömmlicher Rohrbündelwärmetauscher in Raffinerien<br />

und petrochemischen Anlagen durch die Plattentechnologie<br />

war schon immer ein langfristiges Ziel für uns, da unsere<br />

Kunden die Vorteile der verbesserten Leistung, der geringeren<br />

Verschmutzung und des reduzierten Platzbedarfs, die sich in Ein-<br />

10 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


VERFAHREN UND ANLAGEN<br />

Die hochturbulente Strömung der Plattentechnologie ermöglicht<br />

eine engere Temperaturannäherung<br />

Fall sein wird. Installation und Leistung der Wärmetauscher<br />

werden von Tranter gemeinsam mit seinem langjährigen lokalen<br />

Partner in Israel genau überwacht. Die Erkenntnisse aus der<br />

Praxis werden genutzt, um den Mehrwert des Einsatzes der<br />

Plattentechnologie in Raffinerieprozessen weiter zu unterstreichen.<br />

Bilder: Tranter, VanderWolf Images – stock.adobe.com<br />

www.tranter.com<br />

AUTORIN<br />

Madeleine Sestan Bach, Tranter GmbH,<br />

Stockholm, Schweden<br />

sparungen beim Betriebs- und Investitionsaufwand niederschlagen,<br />

erkennen“, sagt Thomas Cassirer, Sales Manager Global Accounts<br />

bei Tranter.<br />

IM FOKUS: MECHANISCHE REINIGUNG<br />

DER ANLAGE<br />

Die Herausforderung bestand in der mechanischen Reinigung auf<br />

beiden Seiten, da bei der atmosphärischen Destillationswärmeübertragung<br />

auf beiden Seiten stark verschmutzende Flüssigkeiten<br />

bei hohen Temperaturen auftreten. „Die Aufnahme des Novusbloc-Wärmeübertragers<br />

in unser Produktportfolio trägt diesem<br />

besonderen Auswahlkriterium der Käufer Rechnung“, sagt Cassirer.<br />

Der Austausch der Rohrbündelwärmeübertrager wird erfolgen,<br />

sobald die Novusbloc-Modelle an den Standort in Israel geliefert<br />

worden sind, was voraussichtlich im vierten Quartal <strong>2022</strong> der<br />

PLATTENWÄRMEÜBERTRAGER<br />

NOVUSBLOC<br />

Der verschweißte Plattenwärmeübertrager<br />

Novusbloc ist beständig gegen zyklische<br />

Druck- und Temperaturschwankungen und<br />

minimiert gleichzeitig unnötigen zusätzlichen<br />

Druckverlust. Er ist in vier<br />

verschiedenen Modellgrößen verfügbar.<br />

Jedes Modell kann in vielen unterschiedlichen<br />

Materialien gepresst werden, um<br />

korrosionsaggressiven Umgebungen<br />

standzuhalten. Der Einsatz ist in sowohl in<br />

einphasigen als auch in zweiphasigen<br />

Strömungsanwendungen möglich.<br />

NovusBloc ist für die mechanische<br />

Reinigung und Sichtprüfung vollständig<br />

zugänglich.<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 11


SILOANLAGE<br />

AUS EINER HAND<br />

Der Wachsexperte EuroCeras hat in den vergangenen zwei Jahren seine<br />

Silo- und Förderanlagen erneuert. Was als Anfrage wegen einiger Rohstoffsilos<br />

begann, entwickelte sich zum Auftrag einer neuen Komplettanlage.<br />

Das Ziel: effizientes Handling von Rohstoffen und Fertigprodukten.<br />

Im polnischen Kędzierzyn-Koźle zwischen Breslau und Krakau<br />

befindet sich das Werk von EuroCeras, in dem unter anderem<br />

Wachsadditive hergestellt werden. In der Halle stehen seit kurzem<br />

zwei neue Kunststoffgranulat-Silos der A.B.S. Silo- und<br />

Förderanlagen GmbH – fünf weitere wurden in einer neuen Halle<br />

installiert. A.B.S. übernahm nicht nur die Planung, Herstellung<br />

und Montage, sondern auch die komplette elektrische Installation<br />

und Steuerung der Anlage. Alle Flex-Silos sind aus unbeschichtetem,<br />

hochfestem und elektrisch ableitfähigem Polyestergewebe<br />

und hängen in Stahlgestellen. Sie sind jeweils mit einem<br />

Füllstandmelder, Verwiegungstechnik und Filtersäcken aus<br />

Nadelfilz ausgestattet.<br />

Während bei landwirtschaftlichen Silos und Holzpelletsilos<br />

aus Gewebe der Silodeckel in der Regel zur Filterung ausreicht,<br />

waren hier Filtersäcke nötig, um die Filterfläche zu erhöhen.<br />

Über sie kann die Förderluft staubfrei entweichen. Die Daten der<br />

vier Wägezellen eines jeden Flex-Silos werden im Schaltschrank<br />

ausgewertet und das Wägeergebnis auf einem Touchpanel dargestellt.<br />

Die sieben Rohstoffsilos dienen als Vorlagesilos und sichern<br />

die Materialversorgung für den nachgeschalteten Prozess.<br />

<strong>12</strong> VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


VERFAHREN UND ANLAGEN<br />

SÄCKE AUTOMATISCH ENTLEEREN<br />

Der Aufwand zur Umfüllung der Sackware in diese neu errichteten<br />

Lagersilos wird durch den Einsatz einer vollautomatischen<br />

Sackentleerstation auf ein Minimum reduziert. Die Anlage entleert<br />

die Säcke in einen Vorlagetrichter. Im Anschluss erfolgt die<br />

pneumatische Förderung des Kunststoffgranulats mit einer Förderleistung<br />

von <strong>12</strong> t/h in das ausgewählte Flex-Silo. Die Fördertechnik<br />

von der Sackentleerstation zu den Flex-Silos ist den Anforderungen<br />

entsprechend ausgelegt.<br />

Der Bediener wählt das zu befüllende Flex-Silo aus und nach<br />

einem einfachen Knopfdruck steuert das System den Befüllprozess<br />

automatisch. Nach Abfrage der Vollmelder schalten die Rohrweichen<br />

den Förderweg in das ausgewählte Flex-Silo. Dadurch<br />

starten das Fördergebläse und die Zellenradschleuse. Zur Befüllung<br />

können mehrere Silos ausgewählt und nacheinander befüllt<br />

werden. Die Umschaltung von einem auf das andere Silo erfolgt<br />

bei Vollmeldung automatisch. Dazu stoppt die Zellenradschleuse,<br />

um die Weichen auf das nächste Silo stellen zu können. Dann<br />

startet die Zellenradschleuse erneut. Sind alle Vollmelder in den<br />

ausgewählten Silos belegt, stoppt der Befüllvorgang komplett.<br />

01<br />

ÜBER LANGE STRECKEN FÖRDERN<br />

Die Befüllung der fünf Rohstoffsilos in der neuen Halle erfolgt<br />

durch den Außenbereich. In einer extra errichteten Rohrbrücke<br />

verläuft die Förderleitung über 80 m zu den Flex-Silos in der neu<br />

errichteten Produktionshalle. Diese Rohrleitungen sind keineswegs<br />

sich selbst überlassen. Der Druck in ihnen wird ständig<br />

überwacht. Kommt der Druck in den maximalen Grenzbereich<br />

des Fördergebläses, stoppt die Zellenradschleuse. Jetzt kann die<br />

Förderleitung wieder frei geblasen werden. Ist der Druck im eingestellten<br />

Arbeitsbereich, startet die Zellenradschleuse erneut.<br />

01 A.B.S. hat die komplette Anlage geplant, gebaut und moniert<br />

02 Die pneumatische Förderung des Kunststoffgranulates erfolgt mit<br />

einer Förderleistung von <strong>12</strong> t/h in das ausgewählte Flex-Silo<br />

02<br />

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Die Berechnung<br />

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Wälzlagern erreicht<br />

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VERFAHREN UND ANLAGEN<br />

03<br />

Der Aufwand zur Umfüllung der Sackware wird<br />

durch den Einsatz einer vollautomatischen<br />

Sackentleerstation auf ein Minimum reduziert.<br />

Matthias Petzl<br />

04<br />

03 Zur Entnahme der Rohstoffe werden ein oder mehrere Silos<br />

angewählt und daraufhin die Rohrweichen entsprechend gestellt<br />

04 Über ein Touchpanel können die Befüllung und Entnahme<br />

gesteuert werden<br />

Diese Überwachung verhindert zuverlässig die Verstopfung der<br />

Förderleitung.<br />

Die Entnahme aus den Rohstoffsilos erfolgt ebenfalls über das<br />

Touchpanel. An diesem werden ein oder mehrere Silos zur Entnahme<br />

angewählt und daraufhin die Rohrweichen entsprechend<br />

gestellt. Wenn der Förderweg steht, erfolgt die Freigabe zur Entnahme<br />

durch ein Vakuumfördergerät. Durch dieses wird das Granulat<br />

zu zwei Extrudern befördert und nach weiteren Verfahren<br />

final in zwei Sprühtürmen bearbeitet.<br />

Nach den Sprühtürmen gelangt das fertige Produkt über eine<br />

Saugförderung in vier weitere A.B.S-Fertigwarensilos. Die dafür<br />

eingesetzten Abscheider trennen das bearbeitete Produkt von<br />

der Förderluft und haben eine Leistung von 500 bis 600 kg/h.<br />

SICHEREN AUSLAUF ERMÖGLICHEN<br />

Da das fertige Produkt anders als das Granulat schwierig ausläuft,<br />

muss bei der Entnahme nachgeholfen werden. Um Brückenbildung<br />

zu vermeiden und einen sicheren Auslauf zu gewähren,<br />

sind die A.B.S.-Fertigwarensilos hier mit Vibrationsböden und<br />

Rüttelmotoren ausgestattet. Zellenradschleusen dosieren das<br />

Produkt im richtigen Verhältnis zur Förderluft in die Saugförderung<br />

ein und garantieren so gute Fließbedingungen.<br />

Mittels zweier leistungsstarker Abscheider, die 4–5 t/h bewältigen,<br />

wird das Fertigprodukt entweder der Big-Bag-Abfüllung<br />

oder einer vollautomatischen Sackbefüllstation zugeführt.<br />

Bilder: A.B.S.<br />

www.abs-silos.de<br />

AUTOR<br />

Dipl.-Ing. (FH) Matthias Petzl, technischer<br />

Geschäftsführer, A.B.S. Silo- und Förderanlagen<br />

GmbH, Osterburken<br />

ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />

Siloanlage von A.B.S. bei EuroCeras<br />

auf Youtube:<br />

http://bit.ly/ABS-EuroCeras<br />

14 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


®<br />

ENERGIE UND KOSTEN IN SCHÜTTGUTPROZESSEN SENKEN<br />

Viele Schüttgüter, wie z. B. Pigmente, sind sehr abrasiv.<br />

Überall, wo sich Schüttgüter bewegen, spielt Abrieb<br />

eine Rolle. Die richtige Auslegung der Rohrleitungen<br />

und die Wahl der richtigen Fördertechnologie haben<br />

einen großen Einfluss auf die Lebensdauer der Anlagenkomponenten.<br />

GB-Rohrbögen sind laut Gericke eine<br />

wirksame Methode, um den Abrieb in Rohrleitungen zu<br />

minimieren. Dank einer speziellen Geometrie sollen<br />

sowohl die Leitung als auch das Schüttgut bei der<br />

pneumatischen Förderung geschont werden. Die<br />

verwendeten Rohstoffe können Fremdkörper wie kleine<br />

Steine oder Klumpen enthalten. Diese können die<br />

Anlage beschädigen, haben aber auch einen starken<br />

Einfluss auf die Qualität des Endprodukts. Mit geeigneten Desagglomeratoren oder<br />

Siebmaschinen sollen die Rohstoffe in der richtigen Qualität in den Prozess gelangen.<br />

www.gerickegroup.com<br />

WASSERAUFBEREITUNG MIT<br />

UMKEHROSMOSE<br />

Salzsäure wird häufig zur Regeneration von<br />

Wasseraufbereitungsanlagen verwendet. Um die<br />

Produktion von unterschiedlichen Gütern nicht zu<br />

gefährden, bietet Grünbeck technisch adäquate<br />

Alternativverfahren an, für deren Einsatz keine<br />

Salzsäure notwendig ist. Kunden können die<br />

Anlagen von Grünbeck kurzfristig als Mietanlagen<br />

nutzen. Dabei handelt es sich in erster Linie um<br />

Umkehrosmoseanlagen mit nachgeschalteter<br />

Enthärtungstechnik. Diese Mietmodelle sind als kompakte Rahmenmodulsysteme<br />

verfügbar. Das heißt, sie sind komplett vormontiert und werkstattgeprüft. Je nach<br />

Bedarf können die Mietanlagen auch übernommen werden.<br />

www.gruenbeck.de<br />

Innovationen rund ums<br />

Heizen und Beheizen<br />

Flexible<br />

elektrische<br />

Heiztechnik<br />

• Heizschläuche<br />

• Rohrbegleitheizungen<br />

• Behälter- / Fassheizungen<br />

• Heizplatten<br />

• Heiztische<br />

• Sonderlösungen<br />

UNIVERSELLE KERZENFILTERGEHÄUSE AUS EDELSTAHL<br />

Die neuen WTKF-Kerzenfiltergehäuse sind komplett aus Edelstahl gefertigt und<br />

weisen einen nach innen gewölbten Gehäuseboden auf. Dadurch sind sie selbststehend.<br />

Je nach Ausführung können in die mit einem Spannklammerverschluss<br />

ausgerüsteten Gehäuse drei, fünf oder sieben Filterkerzen in den Längen von 9 ¾" bis<br />

40" eingesetzt werden. Mantel, Deckel und Einbauten der Gehäuse sind aus Edelstahl<br />

Aisi 316L gefertigt. Als Deckelverschluss dient eine Spannklammer. Die<br />

Standardanschlüsse für Ein- und Austritt reichen von Gewindeanschluss R 1½" bis<br />

2½". Der maximal mögliche Betriebsdruck für die Gehäuse beträgt 7 bar. Die<br />

maximale Temperatur des Filtermediums 75 °C. Der Durchsatz richtet sich dabei nach<br />

der Nennweite des Gehäuseanschlusses und<br />

der Durchsatzkennlinie der ausgewählten<br />

Filterelemente. WTKF-Kerzenfiltergehäuse aus<br />

Edelstahl sind universelle Filtergehäuse für alle<br />

industriellen Anwendungen. Eingesetzt<br />

werden sie beispielsweise als Vorfilter vor<br />

Wasseraufbereitungsanlagen, als Partikelfilter<br />

für Reinigungsbäder oder als Nachfilter von<br />

Ionenaustauschern. Passend zur jeweiligen<br />

Anwendung liefert der Hersteller Wolftechnik<br />

die notwendigen Armaturen und Adapter für<br />

die WTKF-Kerzenfiltergehäuse.<br />

www.wolftechnik.de<br />

Hillesheim GmbH<br />

Am Haltepunkt <strong>12</strong><br />

D-68753 Waghäusel<br />

Tel.: 0 72 54 / 92 56-0<br />

E-Mail: info@hillesheim-gmbh.de<br />

www.hillesheim-gmbh.de


TA-LUFT-VERORDNUNG<br />

ALLES DICHT<br />

Die aktualisierte Verordnung der Technischen Anleitung zur Reinhaltung<br />

der Luft (TA-Luft) sieht strengere Grenzwerte für unkontrollierbare<br />

Emissionen aus Chemie anlagen vor. Die neuen Armaturen von<br />

AS-Schneider halten die Grenzwerte ein und können in einem großen<br />

Temperatur bereich eingesetzt werden.<br />

16 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

Um lange Wartezeiten bei den Prüflaboren zu<br />

vermeiden, empfehle ich Anlagenbetreibern,<br />

Armaturen zu wählen, die für die neuen<br />

Anforderungen der TA-Luft-Novelle zertifiziert<br />

sind.<br />

Markus Häffner<br />

Um ein höheres Schutzniveau für die Umwelt zu erreichen,<br />

werden in der neuen Fassung der TA-Luft strengere<br />

Grenzwerte für Schadstoffemissionen festgelegt. Diese<br />

Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA-Luft)<br />

wurde 1964 eingeführt und dient dem Schutz der Bevölkerung<br />

vor den schädlichen Auswirkungen der Luftverschmutzung auf<br />

die Umwelt. Die Verordnung wurde mehrfach überarbeitet, um<br />

den zunehmenden Umweltbelangen gerecht zu werden.<br />

Die neue Ausgabe der TA-Luft ist am 1. Dezember 2021 in Kraft<br />

getreten. Mit den jüngsten Änderungen sollen die veralteten Vorschriften<br />

an die Anforderungen der EU-Verordnungen angepasst<br />

werden.<br />

Die wichtigste Änderung bei den Armaturenspezifikationen ist<br />

die Übernahme der Norm ISO 15848-1 anstelle der VDI 2440. Die<br />

Norm ISO 15848-1 regelt das Prüfverfahren und die Prüfbedingungen<br />

genau. Damit ist jeder Hersteller verpflichtet, seine Armaturen<br />

auf die gleiche Weise zu prüfen. Im Hinblick auf die<br />

neue TA-Luft müssen bestehende Anlagen ihre Armaturen auf<br />

die Anforderungen der ISO 15848-1 umrüsten. Neue Anlagen, die<br />

sich in der Planungs- oder Installationsphase befinden, müssen<br />

Ventile wählen, die diesen Spezifikationen entsprechen.<br />

NEUE CUMOL-ANLAGE IN MARL<br />

Ineos Phenol ist der weltweit größte Hersteller von Aceton und<br />

Phenol. Das Unternehmen baut derzeit eine neue, hochmoderne<br />

Cumol-Anlage. Sie erstreckt sich über eine Fläche von 16.000 m 2<br />

im Chemiepark Marl in Nordrhein-Westfalen. Cumol ist ein aromatischer<br />

Kohlenwasserstoff, der als Zwischenprodukt für die<br />

Herstellung von Aceton und Phenol verwendet wird. Die Produktionsanlage<br />

ist für die Herstellung von mehr als 2.000 t/d Cumol<br />

ausgelegt. Sie hat damit eine jährliche Produktionskapazität von<br />

750.000 t.<br />

Die neue Anlage wird gebaut, um eine ältere Anlage in Marl zu<br />

ersetzen. Die Anlage soll eine höhere Produktionsausbeute und<br />

einen umweltfreundlicheren Produktionsprozess ermöglichen.<br />

Die voll integrierte Anlage wird bestehende Pipeline-Verbindungen<br />

zwischen den Aceton- und Phenolproduktionsanlagen von<br />

Ineos in Gladbeck, dem Chemiepark Marl und dem Raffinerieund<br />

Crackerkomplex von BP in Gelsenkirchen nutzen. Die Pipeline-Integration<br />

soll den künftigen Bedarf decken. Außerdem soll<br />

sie die Versorgungssicherheit der Ineos-Anlagen in Gladbeck<br />

und Antwerpen verbessern.<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 17


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

02<br />

01<br />

03<br />

01 Mit Instrumenten-Monoflanschen sind Anlagenbetreiber<br />

für die Anforderungen der TA-Luft 2021 gerüstet<br />

02 Das neue Ventil erfüllt die höchste Dichtheitsklasse A der<br />

ISO 15848-1 (TA-Luft 2021)<br />

03 Die Instrumenten-Monoflansche decken den kompletten<br />

Temperaturbereich von –50 bis +400 °C bei einem Nenndruck<br />

bis 420 bar sicher ab<br />

Der Bedarf an einer sicheren Versorgung mit Cumol für die<br />

Hauptanlage in Gladbeck wurde bereits vor einigen Jahren festgestellt.<br />

Große Mengen des Rohstoffs konnten wegen des niedrigen<br />

Wasserstands des Rheins nicht zum Werk transportiert werden.<br />

Auch die Lieferungen per Schiff kamen zum Erliegen. Das<br />

Werk einschließlich der neuen Versorgungskette über die Pipeline<br />

wird voraussichtlich dieses Jahr in Betrieb genommen.<br />

EINHALTUNG DER TA-LUFT<br />

Die neue Ineos-Anlage befindet sich in der Nähe von Wohngebieten.<br />

Hier hat die Sicherheit eine besonders hohe Priorität. Um<br />

seiner Verantwortung für die Umwelt gerecht zu werden, hat das<br />

Unternehmen sehr strenge interne Umwelt- und Sicherheitsvorschriften.<br />

Ziel dieser Vorschriften ist es, die Allgemeinheit und<br />

die Nachbarschaft zu schützen. So sollen vorbeugende Maßnahmen<br />

gegen schädliche Umweltauswirkungen durch Luftverschmutzung<br />

helfen. Und damit ein hohes Schutzniveau für die<br />

Umwelt insgesamt erreichen.<br />

Darüber hinaus musste das neue Cumol-Projekt im gesamten<br />

Geltungsbereich die novellierte TA-Luft 2021 einhalten. Wie bereits<br />

erwähnt, bezieht sich die geänderte TA-Luft auf die ISO<br />

15848-1 für die Kontrolle diffuser Emissionen aus Armaturen.<br />

Und diese Novelle enthält wesentlich strengere Grenzwerte für<br />

Schadstoffe, die von Anlagen emittiert werden, die eine Emissionsschutzgenehmigung<br />

benötigen. Dies war eine Herausforderung<br />

für das Unternehmen.<br />

HOHE ANFORDERUNGEN<br />

Die Auslegung der Anlage erforderte den Einbau von konformen,<br />

geschlossenen Ventilen mit Block-and-Bleed- oder Double-<br />

Block-and-Bleed-Funktion an jeder Druckmessstelle. Die Spezifikation<br />

für diese Ventile war, was den Druck betrifft, nicht ungewöhnlich<br />

hoch. Allerdings können die Temperaturbereiche in<br />

der neuen Cumol-Anlage eine Spanne von –48 bis +320 °C erreichen.<br />

Und dieser große Temperaturbereich war eine Herausforderung<br />

für die Ingenieure.<br />

Um eine sichere und effiziente Armaturen-Lösung zu finden,<br />

nahm Ineos bereits 2020 Kontakt zu AS-Schneider auf. Zu der<br />

Zeit war es noch nicht üblich, Armaturen herzustellen, die die<br />

Spezifikationen der unveröffentlichten TA-Luft-Novelle erfüllen.<br />

AS-Schneider hatte bereits Ventile im Programm, die den Anforderungen<br />

der TA-Luft 2002 entsprachen. Diese Ventile deckten<br />

ebenfalls einen Temperaturbereich von –30 bis +200 °C ab. Außerdem<br />

waren diese Ventile über mehrere Jahre hinweg gründlich<br />

getestet worden. Sie boten eine zuverlässige und umweltfreundliche<br />

Leistung, allerdings in einem engeren Temperaturbereich.<br />

18 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

Es war den Ingenieuren möglich, den Temperaturbereich um<br />

200 °C zu erweitern, indem sie eine Faltenbalk-Dichtung zum<br />

Schutz der oberen Teile verwendeten. So konnten die vorhandenen<br />

Ventile bei einer Temperatur bis 550 °C eingesetzt werden.<br />

Der Nachteil dieser speziellen Dichtung war, dass das Ventil doppelt<br />

so teuer wurde.<br />

Ineos benötigte jedoch eine kostengünstige Lösung für seine<br />

neue Cumol-Anlage. AS-Schneider stand nun vor der Herausforderung,<br />

in sehr kurzer Zeit ein neues Ventil-Oberteil gemäß der<br />

neuen TA-Luft zu entwickeln. Nach einem internen Workshop<br />

identifizierten die Ingenieure eine hochtemperaturbeständige<br />

Packung, die für diesen Zweck geeignet war.<br />

Die nächste Hürde bestand darin, die hohen Dichtheitsanforderungen<br />

über den gesamten Temperaturbereich zu erfüllen. Da<br />

sich die TA-Luft zu diesem Zeitpunkt in Überarbeitung befand<br />

und die vorgeschlagene Verordnung noch nicht endgültig verabschiedet<br />

war, beschlossen die Ingenieure, die Anforderungen der<br />

ISO 15848-1 für flüchtige Emissionen heranzuziehen.<br />

Bis Dezember hatten sie ein neues Ventil-Oberteil entwickelt,<br />

das die höchste Dichtheitsklasse A der ISO 15848-1 (TA-Luft<br />

2021) erfüllt und vom Tüv Süd extern zertifiziert wurde.<br />

Die Instrumenten-Monoflansche mit dem neuen Ventil-Oberteil<br />

decken den kompletten Temperaturbereich von –50 bis +400 °C<br />

bei einem Nenndruck bis 420 bar sicher ab. Bislang wurden bereits<br />

über 600 Einheiten der neuen Instrumenten-Monoflansche an die<br />

chemische Industrie geliefert. Alle diese Geräte entsprechen der<br />

strengeren TA-Luft-Novelle im Bereich der Armaturen.<br />

Bilder: AS-Schneider, Evonik Industries<br />

www.as-schneider.com<br />

AUTOR<br />

Markus Häffner, Leiter Konstruktion +<br />

Entwicklung, Armaturenfabrik Franz<br />

Schneider GmbH + Co. KG, Nordheim<br />

AKTIV WERDEN<br />

Es wird erwartet, dass die geänderte<br />

TA-Luft-Verordnung mehr als 50.000 Anlagen<br />

betrifft. Dazu gehören Branchen wie<br />

Chemie, Metallerzeugung, Abfallbehandlung<br />

und Lebensmittelherstellung. Nach<br />

vorsichtigen Schätzungen im Entwurf der<br />

TA-Luft werden die Kosten für die Einhaltung<br />

der Vorschriften für die Industrie<br />

voraussichtlich mehr als 691 Mio. Euro<br />

betragen.<br />

Um die in der TA-Luft-Novelle festgelegten<br />

Anforderungen zu erfüllen, müssen<br />

Anlagenbetreiber die installierten Armaturen<br />

dringend durch Armaturen ersetzen,<br />

die nach ISO 15848-1 zertifiziert sind.<br />

Die Armaturen von AS-Schneider entsprechen<br />

der TA-Luft-Novelle. Die neuen<br />

Armaturen werden in der Praxis bereits<br />

sicher eingesetzt<br />

IMPRESSUM<br />

vereinigt mit BioTec<br />

erscheint <strong>2022</strong> im 56. Jahrgang,<br />

ISSN: 0175-5315 / ISSN E-Paper: 2747-8025<br />

REDAKTION<br />

Leitende Chefredakteurin:<br />

Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke, Tel.: 06131/992-350,<br />

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(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />

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(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

GESTALTUNG<br />

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SALES<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

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Anzeigenpreisliste 2023, gültig ab 01.10.<strong>2022</strong><br />

LESERSERVICE<br />

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Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

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www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 19


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

LEBENSMITTELSCHLÄUCHE<br />

GEPRÜFTE<br />

QUALITÄT<br />

Die Verarbeitung von Lebensmitteln muss hohen hygienischen Standards<br />

genügen, um die Gesundheit der Verbraucher nicht zu gefährden. Zertifizierte<br />

Komponenten wie Schläuche können dafür sorgen, dass Risiken minimiert<br />

werden. So lassen sich die Prozess- und Rechtssicherheit optimieren.<br />

Immer wieder kommt es zu Lebensmittelwarnungen, Produkte<br />

werden zurückgerufen. Auslöser sind meist Keime, Viren oder<br />

Bakterien. Gefahren für Lebensmittelhersteller schlummern<br />

aber auch in fehlerhaften Dokumenten, abgelaufenen oder<br />

nicht vorhandenen Zertifikaten. Wer auch bei Komponenten auf<br />

zertifizierte Qualität setzt, geht auf Nummer sicher.<br />

Nach geltendem Recht sind Lebensmittelunternehmen grundsätzlich<br />

für die Sicherheit und Unbedenklichkeit der von ihnen<br />

produzierten und in den Verkehr gebrachten Lebensmittel verantwortlich.<br />

Sie müssen dafür sorgen, dass alle Prozessschritte<br />

bei der Herstellung, Verarbeitung oder dem Transport von<br />

Lebensmitteln sicher sind. Wurst, Käse oder Brot sollen unbedenklich<br />

verzehrt werden können und nicht krank machen.<br />

Umso erstaunlicher ist es, dass es selbst im Zertifizierungsstaat<br />

Deutschland immer wieder Unternehmen gibt, die ohne gültige<br />

Dokumentationen Lebensmittel produzieren. Wenn sich dann<br />

die Kontrolleure ankündigen, wird es hektisch in der Qualitätsabteilung<br />

und – bei fehlenden oder abgelaufenen Dokumenten –<br />

unter Umständen sehr teuer für das Unternehmen.<br />

FLEXIBLE SCHLAUCHLEITUNGEN<br />

Schläuche werden oft als nebensächliche Komponenten betrachtet.<br />

Dabei macht ihre Beweglichkeit den Betrieb von Maschinen und<br />

Anlagen erst richtig flexibel. Und an vielen Stellen können ausschließlich<br />

Schlauchleitungen eingesetzt werden. Aber längst<br />

nicht jeder Schlauch ist für den Transport von Lebensmitteln<br />

geeignet. Die für Kaffee, Zucker oder Milchpulver eingesetzten<br />

Schläuche, Schlauchleitungen oder Schlauchsysteme müssen<br />

strenge Auflagen erfüllen. Je nachdem, ob flüssige oder feste<br />

20 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

01 Der Master-Tube Pur 98A Food ist für Lebensmittel zertifiziert<br />

und besitzt eine detektierbare, blau-transluzente Optik<br />

01<br />

02 Lebensmittelkonformer Spiralschlauch, der in vielen<br />

Teilbereichen der Lebensmittelproduktion eingesetzt wird<br />

Medien transportiert werden, gibt es unterschiedliche Anforderungen.<br />

In allen Teilbereichen der Herstellungskette müssen die<br />

verwendeten Materialien den gesetzlichen Vorgaben bezüglich ihrer<br />

Zusammensetzung oder chemischen Beständigkeit entsprechen.<br />

Neben dem geeigneten Werkstoff muss ein lebensmittelechter<br />

Schlauch eine glatte, gut zu reinigende Innenoberfläche besitzen,<br />

um Ansiedlungen von Mikroorganismen zu vermeiden. Dabei ist<br />

nicht nur das Material wichtig, sondern auch die Schlauchgeometrie,<br />

die Druckbeständigkeit, die Robustheit, die Alterungsbeständigkeit<br />

oder die Abriebfestigkeit. Die Reinigung von lebensmittelechten<br />

Schläuchen erfolgt teilweise mit stark alkalischen<br />

Reinigungsmitteln, daher sollte das Schlauchmaterial inert<br />

sein bzw. keine chemischen Prozesse mit den alkalischen<br />

Reinigungsmitteln eingehen.<br />

TECHNISCHE REGELN<br />

Viele technische Regeln für Anforderungen an Schlauchleitungen<br />

in der Lebensmittelbranche beispielsweise gelten offiziell nicht<br />

als Gesetz. Allerdings richtet sich im Streitfall die Rechtsprechung<br />

immer nach den allgemeingültigen technischen Regeln. Daher<br />

müssen Lebensmittelproduzenten bereits bei der Beschaffung<br />

von Maschinen und Anlagen bei allen Komponenten auf die<br />

Mindestanforderungen für die jeweilige Anwendung achten.<br />

Wenn also beispielsweise ein Förderschlauch Kontakt mit<br />

Lebensmitteln hat und nicht zertifiziert ist oder lediglich das<br />

Verbindungselement keine Lebensmittelzulassung nachweisen<br />

kann (siehe EU-Verordnung Nr. 10/2011 der Kommission über<br />

Materialien und Gegenstände aus Kunststoff, die dazu bestimmt<br />

sind, mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen), kann es<br />

problematisch werden. Wer hier auf Qualität setzt, erhält gleichzeitig<br />

Prozess- und Rechtssicherheit.<br />

Betriebe müssen den zuständigen Behörden durch ein wirksames<br />

Qualitätsmanagement nachweisen, dass die angewendeten<br />

Verfahren, Prozesse und Einrichtungen die Lebensmittelsicherheit<br />

gewährleisten und den gesetzlichen Vorschriften entsprechen.<br />

Eine fehlerhafte Dokumentation kann bei Kontrollen,<br />

Verunreinigungen oder gar Rückrufaktionen schnell sehr teuer<br />

02<br />

werden. Mit der Verpflichtung zu einer „grundsätzlichen Absichtserklärung“<br />

(wie die ISO 22000 sie fordert) kommuniziert<br />

ein Unternehmen, dass alle Maßnahmen ergriffen werden, um<br />

die Sicherheit der Produkte an allen Punkten des Produktionsprozesses<br />

zu gewährleisten.<br />

Logistischer<br />

Mehrwert.<br />

Verbessern Sie Ihre<br />

Entsorgungslogistik!<br />

Strautmann Umwelttechnik GmbH | +49 (0) 5426 80777-0 | www.strautmann-umwelt.de<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 21


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

03<br />

Verschiedene Rohmassen werden durch die Food-Schläuche<br />

in die Formen geführt<br />

Die zertifizierten, lebensmittelechten Schläuche<br />

sind in unterschiedlichen Qualitäten für<br />

eine breite Palette an Anwendungen in der<br />

Lebensmittelindustrie verfügbar. Sie alle<br />

können individuell angepasst werden.<br />

Mirko Baldus, Masterflex Vertriebsleiter D-A-CH<br />

KRITISCHE KONTROLLPUNKTE BEACHTEN<br />

Bei gültigen Zertifizierungen ist aber noch lange nicht Schluss.<br />

Transparenz, Rückverfolgbarkeit und Validierungen innerhalb<br />

des Herstellungsprozesses werden zunehmend wichtig. Außerdem<br />

sollte das Bewusstsein für kritische Kontrollpunkte bei<br />

Schlauch- und Verbindungslösungen, etwa Material, Reinigung,<br />

Desinfektion (auch der Armaturen) sowie regelmäßige Zustandsprüfungen<br />

beachtet werden.<br />

Zwar unterliegen Schlauchleitungen dem Lebensmittel- und<br />

Futtermittelgesetzbuch (LFGB), in der Lebensmittelhygiene-<br />

Verordnung (LMHV) wird jedoch eindeutig gefordert, dass<br />

Gegenstände und Ausrüstungen sauber und instand zu halten<br />

sind. Zudem müssen Vorrichtungen, die der Beförderung von<br />

Lebensmitteln dienen, also auch Schläuche, so beschaffen sein,<br />

dass angemessene Reinigungen und Desinfektionen möglich<br />

sind. In diesem Sinn gehören auch Schlauchleitungen zu den<br />

kritischen Punkten, die regelmäßig zu überprüfen sind.<br />

Wenn abrasive Medien, Pulver oder Flüssigstoffe durch<br />

Lebensmittelschläuche geführt werden, ist auch die richtige<br />

Verbindungstechnik wichtig. Hier unterstützen vor allem<br />

verschraubbare Verbindungselemente den Produktions- und<br />

Reinigungsablauf. Wenn der Anschluss an eine Rohr- oder<br />

Schlauchverbindung nicht passgenau funktioniert, entsteht ein<br />

unebener Übergang. Diese Kanten können bei nicht optimalen<br />

Klemmverbindungen ein Grund für Materialansammlungen sein,<br />

die sich so hartnäckig festsetzen können, dass es zu bakteriellen<br />

Verunreinigungen kommen kann.<br />

ZERTIFIZIERTE SCHLÄUCHE<br />

Zusammenfassend kann man sagen, dass sich lebensmittelproduzierende<br />

Unternehmen beim Umgang mit Normen (z. B. für<br />

Prüfprozesse), Standards oder Richtlinien keine Nachlässigkeiten<br />

erlauben dürfen. In der Konsequenz kann es zu hohen Schadensersatzforderungen<br />

und einem nachhaltigen Imageschaden<br />

kommen. Wer auch bei Komponenten auf zertifizierte Qualität<br />

setzt, geht auf Nummer sicher. Die Markenschläuche von Masterflex,<br />

APT und Novoplast Schlauchtechnik zeichnen sich durch<br />

Zuverlässigkeit, Sicherheit und Langlebigkeit sowie eine leichte<br />

und problemlose Handhabung aus. Zudem erfüllen alle Lebensmittelschläuche<br />

die für die Lebensmittelindustrie typischen<br />

strengen hygienischen Anforderungen und verfügen über alle<br />

erforderlichen Prüfzeugnisse.<br />

Bilder: Masterflex SE<br />

www.masterflex.de<br />

TIPPS<br />

n Lassen Sie sich über passende Lebensmittelschläuche<br />

für Ihre spezifische Anwendung von Experten beraten<br />

n Achten Sie nach Erhalt der Schläuche auf die ordnungsgemäße<br />

Montage<br />

n Prüfen Sie den Zustand Ihrer Komponenten präventiv und<br />

regelmäßig<br />

n Reinigen Sie die Schlauchleitungen vor Inbetriebnahme<br />

und im Regelbetrieb<br />

n Lassen Sie sich das Rohstoffzertifikat zeigen<br />

22 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

ARMATUREN IN KORROSIVEN<br />

ANWENDUNGEN<br />

Chemvalve stellt mit der Primeline und der<br />

Chemline zwei Produktreihen her. Während die<br />

Primeline-Serie für herkömmliche Industrieanwendungen<br />

geeignet ist, wurde die Chemline-<br />

Baureihe für anspruchsvolle Prozesse mit aggressiven<br />

Medien konzipiert. Durch das spezielle<br />

Beschichtungsverfahren mit PFA-Hochleistungskunststoff<br />

sollen die Industriearmaturen der<br />

Chemline-Produktfamilie hohen Beanspruchungen<br />

in korrosiven Anwendungen standhalten. Die<br />

speziell für den Kugelhahn Chemball entwickelte<br />

Truefloat-Technologie soll PFA-Verschleiß eliminieren<br />

und für einen sicheren Betrieb sorgen.<br />

www.chemvalve-schmid.com<br />

ABSPERRKLAPPE FÜR<br />

KUNSTSTOFFROHRE<br />

Mit dem Redesign der Baureihe Z400 bietet Ebro<br />

Armaturen eine Absperr- und Regelklappe, die<br />

speziell für die Verwendung in Kunststoffrohren<br />

entwickelt worden ist. An den genormten PE-/<br />

PP-Vorschweißbund angepasste Dimensionen und<br />

insbesondere die Angleichung des Innendurchmessers<br />

an den von PE-/PP-Rohren sollen für eine<br />

einfache fehlerfreie Montage, einen hohen<br />

Durchfluss und gute Hygiene sorgen.<br />

Bei der Nutzung von herkömmlichen Absperrklappen<br />

aus Metall bzw. Kunststoff führen die<br />

abweichenden Wandstärken der Kunststoffrohre<br />

laut Hersteller zu vielen Problemen. Um sie in PE-/<br />

PP-Rohren zu verwenden, müssen diese angepasst<br />

werden. Es sei eine zeit- und<br />

kostenaufwändige Bearbeitung<br />

des Vorschweißbundes<br />

erforderlich, in vielen Fällen<br />

vor Ort in der Anlage. Die<br />

Folge seien eine reduzierte<br />

Dichtfläche, größere<br />

Toträume sowie eine höhere<br />

Korrosionsgefahr.<br />

Die Dichtflächen von<br />

Vorschweißbund und<br />

Armatur sollen bei der Z400<br />

präzise aufeinander<br />

abgestimmt sein. Hierdurch<br />

entfalle beim Einbau der Armatur auch das<br />

Ausdrehen oder Fasen der Vorschweißbunde.<br />

Dadurch soll eine robuste, gasdichte, druckstoßfeste,<br />

vakuumsichere und strömungsoptimierte<br />

Konstruktion entstehen. Gleichzeitig sei die<br />

Armatur demontierbar und ein sortenreines<br />

Recycling möglich. Auch die Manschette ist in der<br />

wartungsfreien Armatur austauschbar. Durch die<br />

strömungsoptimierte Klappenscheibe und nahezu<br />

totraumfreie Übergänge ist der Druckverlust<br />

minimiert und die Durchflussmengen maximiert.<br />

www.ebro-armaturen.com<br />

ABLASSVENTILE: REINIGUNG MIT<br />

WENIGER LÖSUNGSMITTEL<br />

Alfa Laval will<br />

deutliche Einsparungen<br />

bei der<br />

CIP-Flüssigkeit für<br />

Ablassventile<br />

ermöglichen.<br />

Thinktop Pulse<br />

Seat Clean soll den<br />

Wasserverbrauch<br />

gegenüber der herkömmlichen SPS-timer-gesteuerten<br />

Sitzreinigung um bis zu 95 Prozent reduzieren. Die neue<br />

automatische Ventilstellungsfunktion werde durch ein<br />

ansteigendes SPS-Signal ausgelöst und durch die Ventilsteuereinheiten<br />

Thinktop V50 und V70 gesteuert. Ein automatisches<br />

Setup vereinfacht laut Hersteller die Inbetriebnahme.<br />

Kurze Stöße steuern den Ventilreinigungsprozess und<br />

aktivieren das Ventil, wenn die Scherkräfte ihren Höhepunkt<br />

erreichen. Jeder positionsbasierte Impuls dauert weniger als<br />

eine Sekunde, was Druckstöße im System verhindern soll. Der<br />

Impuls erzeuge eine hochturbulente Strömung der Flüssigkeit<br />

durch den engen Spalt zwischen Ventilgehäuse und Ventilsitz,<br />

wodurch alle Rückstände entfernt werden. Für den Einsatz mit<br />

Einsitz- oder Absperrventilen, die zur Entleerung verwendet<br />

werden, ist die Impulssitzreinigung eine Standardfunktion der<br />

Sensor- und Steuereinheiten mit einem Magnetventil.<br />

www.alfalaval.de<br />

SPEZIELLE KUGELHÄHNE<br />

FÜR SPEZIELLE ANWENDUNGEN<br />

• Rein metallisch dichtend und gasdicht<br />

• Drücke bis 1035 bar, Temperaturen bis 550°C<br />

Heizmantelkugelhahn<br />

Sauerstoffkugelhahn<br />

Molchkugelhahn<br />

Multifunktionskugelhahn<br />

hartmann-valves.com<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 23


NEU UND NACHHALTIG<br />

BERECHNUNG VON CO 2<br />

E-EMISSIONEN<br />

Borealis kündigt die Einführung von Neoni an, einem neuen Tool zur<br />

Berechnung von CO 2<br />

e-Emissionen. Dieses digitale Werkzeug soll<br />

CO 2<br />

e-Emissionsdaten für Polyolefine bis hin zur spezifischen Produktebene<br />

liefern. Neoni, das auf der K <strong>2022</strong> in seiner Demoversion<br />

vorgestellt wurde, soll zunächst Berechnungen für rund 500 Polyolefinprodukte,<br />

die an Borealis-Standorten in Europa hergestellt<br />

werden, umfassen. Neoni liefert einen partiellen, produktbezogenen<br />

CO 2<br />

-Fußabdruck auf der Grundlage von Ökobilanzen, die auf den von<br />

der Herstellung bis zur Auslieferung entstehenden CO 2<br />

e-Emissionen<br />

basieren. Das bedeutet, dass zur Berechnung alle CO 2<br />

e-Emissionen<br />

berücksichtigt werden, die bis zu jenem Zeitpunkt anfallen, zu dem<br />

das Produkt die Borealis-Anlage verlässt. Darüber hinaus wird Neoni<br />

den Kunden schon bald die Möglichkeit bieten, jene CO 2<br />

e-Emissionen<br />

zu berechnen, die auf dem Weg von Borealis zu ihrem eigenen<br />

Betrieb anfallen. Die Einführung von Neoni soll bis zum Ende dieses<br />

Jahres erfolgen.<br />

www.borealisgroup.com<br />

SCHOTT ERREICHT ERSTE ETAPPENZIELE ZUR KLIMANEUTRALITÄT<br />

Im Jahr 2020 hat der Spezialglaskonzern Schott das Ziel verkündet, in seiner eigenen Produktion bis 2030 klimaneutral werden zu<br />

wollen. Jetzt hat das Unternehmen ein erstes Zwischenfazit gezogen. Trotz Corona-Pandemie und aktuell großer Herausforderungen<br />

für die Weltwirtschaft habe der Technologiekonzern wichtige Etappenziele auf dem Weg Richtung Klimaneutralität erreicht.<br />

Neben der Umstellung auf 100 Prozent Grünstrom und der damit verbundenen Senkung der CO 2<br />

-Emissionen um 60 Prozent<br />

wurden wichtige Entwicklungsprojekte für klimafreundlichere Schmelztechnologien initiiert. Die Spezialglasindustrie benötigt viel<br />

Energie. Bisher wurden die Schmelzwannen vor allem<br />

mit dem fossilen Energieträger Erdgas betrieben. Sie<br />

verbrauchen bei Schott den größten Anteil an Energie.<br />

Neben Erdgas, das überwiegend für die Wannenbefeuerung<br />

eingesetzt wird, ist Strom der mengenmäßig<br />

größte Energieträger. Für den Umstieg hat Schott in<br />

einem ersten Schritt auf erneuerbare Energien durch<br />

entsprechende Herkunftsnachweise (Energy Attribute<br />

Certificates, EACs) gesetzt. Seit <strong>2022</strong> setzt das Unternehmen<br />

zudem auf Power Purchase Agreements (PPAs),<br />

die einen noch konkreteren Beitrag zur Energiewende<br />

leisten. PPAs sind direkte Stromabnahmeverträge mit<br />

Betreibern von Erneuerbare-Energien-Anlagen, wie zum<br />

Beispiel Windparks.<br />

www.schott.de<br />

24 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


NEU UND NACHHALTIG<br />

NACHHALTIGE KREISLAUFWIRTSCHAFT<br />

DURCH KÜNSTLICHE INTELLIGENZ<br />

Um den Kreislauf für Kunststoffverpackungen so weit wie<br />

möglich zu schließen, arbeiten 51 Partner aus Wirtschaft,<br />

Wissenschaft und Gesellschaft in zwei Innovationslaboren<br />

zusammen: KIOptipack für Design und Produktion sowie<br />

K3I-Cycling für das werkstoffliche Recycling. Ziel von<br />

KIOptipack ist es, praxisreife KI-gestützte Werkzeuge für das<br />

erfolgreiche Produktdesign sowie die qualitätsgerechte<br />

Produktion von Kunststoffverpackungen mit hohem<br />

Rezyklatanteil in einem KI-Anwendungs- und Datenraum bereitzustellen,<br />

zu validieren und in die Anwendung zu<br />

transferieren. Dies wird mit der Bildung einer zentralen<br />

Netzwerkplattform für das Wertschöpfungsengineering<br />

verknüpft. Das Projekt und die darin entwickelten<br />

Werkzeuge beziehen die gesamte Wertschöpfungskette vom<br />

Sekundärrohstoff, über die Material- und Verpackungsentwicklung,<br />

die Prozessauslegung, die Verpackungsproduktion<br />

bis hin zur Abfallsammlung und Aufbereitung ein. Ziel von<br />

K3I-Cycling ist die signifikante quantitative und qualitative<br />

Verbesserung des werkstofflichen Recyclings von Post-Consumer<br />

Kunststoffverpackungsabfällen. Zu diesem Zweck<br />

entwickelt K3I-Cycling mittels eines Artificial Neural Twin<br />

eine neue, offene und standardisierbare KI-Schnittstelle zur<br />

sektorübergreifenden Sammlung<br />

relevanter Informationen im<br />

Sinne eines Leichtverpackungs-Produktpasses.<br />

Bei<br />

einem Artificial Neural<br />

Twin handelt es sich<br />

um eine vollständig<br />

differenzierbare<br />

Abbildung des<br />

Gesamtsystems, mit<br />

dem Einzelkomponenten<br />

in Relation<br />

zum gesamten System<br />

optimiert werden<br />

können.<br />

www.ivv.fraunhofer.de<br />

RECYCELBARE<br />

TUBEN AUS HDPE<br />

Milliken präsentiert Tuben<br />

aus hochverdichtetem<br />

Polyethlen (HDPE), die mit<br />

Huhtamaki-Laminaten hergestellt und mit der UltraGuard-<br />

Solutions-Technologie von Milliken optimiert wurden. Durch<br />

die Verbesserung der Barriereeigenschaften von HDPE-Folien<br />

um bis zu 50 Prozent will UltraGuard Solutions zur Nachhaltigkeit<br />

beitragen, indem es die Herstellung von Produkten<br />

aus einem einzigen Material ermöglicht, die sich dadurch<br />

besser recyceln lassen. Durch die verbesserten Barriereeigenschaften<br />

ist auch eine Reduzierung der Polyethylen-Folie (PE)<br />

möglich, was zu einem leichteren Endprodukt und einer<br />

Verringerung der Kunststoffmenge führt, die zum Erreichen<br />

des gewünschten Ergebnisses erforderlich ist.<br />

www.milliken.com<br />

ÖKOLOGISCHE KUNSTSTOFFE<br />

Biobasiert, biologisch abbaubar, thermisch/chemisch/<br />

mechanisch recycelt oder Granulate aus Abfallstoffen: Die<br />

Palette an Ideen und Möglichkeiten für nachhaltigere<br />

Kunststoffe ist groß. Simona setzt mit seiner neuen ISCCplus-zertifizierten<br />

Produktlinie zunächst auf den Massebilanzansatz<br />

und biozirkuläre sowie zirkuläre Rohstoffe. ISCC<br />

steht als Abkürzung für International Sustainability and<br />

Carbon Certification. Die dahinterstehende ISCC-Organisation<br />

aus internationalen Unternehmen und NGOs zeichnet<br />

Rohstoffe aus, die den etablierten Nachhaltigkeitsverordnungen<br />

entsprechen.<br />

Das Prinzip der Massebilanzierung liegt der neuen Produktlinie<br />

„ISCC plus zertifizierte“ Rohre & Formteile zugrunde.<br />

Damit erweitert das Unternehmen sein Portfolio um<br />

Kunststoffprodukte aus klimafreundlichen Quellen und will<br />

auch hinsichtlich Materialqualität und -zusammensetzung<br />

einen Beitrag zu Umwelt- und Klimaschutz leisten.<br />

www.simona.de<br />

FEINCHEMIKALIEN DURCH ELEKTROLYSE<br />

Basischemikalien, die als Grundstoffe für vielfältige Produkte wie Medikamente<br />

oder Waschmittel benötigt werden, lassen sich bislang nur mit hohem Energieund<br />

Rohstoffaufwand produzieren. Ziel des vom Karlsruher Institut für Technologie<br />

(KIT) Co-geleiteten Zukunftsclusters Etos ist es, auf Basis von Elektrolyse nachhaltigere<br />

Verfahren zu entwickeln. Mit Strom aus erneuerbaren Energien sollen sie<br />

eine Grundlage für die CO 2<br />

-neutrale chemische Produktion schaffen. Mit speziellen<br />

Elektrolyseverfahren für die Herstellung von Feinchemikalien will Etos maßgeblich<br />

zur Defossilisierung der Chemieindustrie beitragen. „Der Vorteil ist, dass keine<br />

Abfälle entstehen, wenn mithilfe von Elektrizität eine Reaktion ausgelöst wird. Es<br />

ist ein ‚sauberes‘ Verfahren, erlaubt milde Synthesebedingungen und ist von Natur<br />

aus sicher“, sagt Dr. Philipp Röse vom Institut für Angewandte Materialien – Elektrochemische<br />

Technologien (IAM-ET) des KIT. Die Forschenden wollen die Elektrolyseverfahren<br />

nun so anpassen und bis zum industriellen Maßstab entwickeln, dass<br />

sich Energie und Rohstoffe einsparen lassen.<br />

www.kit.edu<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 25


DIGITALE INDUSTRIESTANDARDS<br />

MODULAR, VERNETZT, FLEXIBEL<br />

Anlagen der Prozessindustrie kommen nicht „von der Stange“.<br />

Sie werden idealerweise modular aufgebaut, um flexibel die<br />

Produktionskapazitäten den aktuellen Erfordernissen am<br />

Markt anpassen zu können. Dabei stehen Effizienz, Sicherheit<br />

und Schnelligkeit im Vordergrund.<br />

CHT ist eine weltweit operierende Unternehmensgruppe<br />

für Spezialitätenchemie, die seit fast 70 Jahren Chemikalien<br />

als Hilfsmittel und Additive für Produkte und Prozesse<br />

entwickelt, produziert und liefert. Im größten Werk der<br />

Gruppe, in Dußlingen bei Tübingen, werden jährlich rund 50.000 t<br />

Spezialitätenchemie produziert. Bei der Herstellung stehen wechselnde<br />

Rezepturen und Einsatzstoffe auf der Tagesordnung.<br />

Wurden in der Vergangenheit Anlagen in der Chemieindustrie<br />

nicht selten für eine Laufzeit von mehreren Jahrzehnten geplant,<br />

so verlangen hochvolatile Märkte durch eine wachsende Produktvielfalt<br />

und starken Kostendruck flexiblere Lösungen. In der<br />

heutigen Zeit geht es darum, die Bereitstellung von Produktionskapazitäten<br />

umgehend den aktuellen Erfordernissen am Markt<br />

anzupassen, um sich gegenüber dem Wettbewerb behaupten zu<br />

können. Dabei stehen Effizienz und Schnelligkeit im Vordergrund.<br />

Doch die hohen Sicherheitsanforderungen an Prozesse und Anlagen<br />

lassen die Kosten und den zeitlichen Aufwand für Produktionsanpassungen<br />

schnell ausufern – zumal die Anlagenkomplexität<br />

durch die Vielfalt an Komponenten unterschiedlicher Hersteller<br />

steigt. Wie lassen sich diese Herausforderungen meistern?<br />

Antworten finden Anlagenplaner und -betreiber in den Richtlinienreihen<br />

zu modularen Anlagen (VDI 2776) und modularer<br />

Automation (VDI/VDE/Namur 2658). Modularität und Automation<br />

sind in diesen Normen als strategische Schlüsselfaktoren<br />

identifiziert. Danach lassen sich modulare, vorautomatisierte<br />

Anlageneinheiten einfach in das Produktionsumfeld integrieren<br />

und an die aktuellen Produktionsanforderungen anpassen. Die<br />

Time-to-Market-Phase verkürzt sich dadurch signifikant und verschafft<br />

einen deutlichen Marktvorsprung.<br />

NOTWENDIGE ENTWICKLUNG NEUER<br />

INDUSTRIESTANDARDS<br />

Das durchgängige modulare Engineering scheiterte früher daran,<br />

dass Steuerungen unterschiedlicher Hersteller nicht innerhalb<br />

einer Anlage zusammen verwendet werden konnten. Eine her­<br />

26 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

Raus aus der Testphase, raus aus dem Labor,<br />

rein in den wertschöpfenden Produktionsmaßstab<br />

– einfach mal machen!<br />

Günther Schätzle, Manager Plant Engineering<br />

Production&Logistics, CHT Germany GmbH, Tübingen<br />

Hersteller innerhalb eines übergeordneten Steuerungs- und<br />

Managementsystems, dessen Funktionalitäten einem Prozessleitsystem<br />

ähnlich sind. Große Teile der Steuerungs- und Regelungsintelligenz<br />

werden damit dezentral in die Module verlagert.<br />

Über eine einheitliche Schnittstelle kommunizieren die Module<br />

mit dem Leitsystem. Erweiterungen oder Umbauten lassen sich<br />

so deutlich kostengünstiger und schneller realisieren.<br />

Die im Modul integrierte Anlagensicherheit vereinfacht Genehmigungsverfahren<br />

und erhöht die Sicherheit der Prozesse<br />

auch im Sinne der ökologischen Verantwortung, die Betreiber<br />

chemischer Anlagen mehr denn je zu tragen haben. Gerade mittelständische<br />

Chemieunternehmen mit ihren relativ kleinen Produktionsmengen<br />

gewinnen dadurch Flexibilität und Zuverlässigkeit<br />

bei der Planung zukünftiger Prozesse.<br />

VORTEILE DES MTP-STANDARDS<br />

n Flexibilität in der Anlage durch einfache Erweiterbarkeit<br />

n Einsparung von Energie und Ressourcen allgemein<br />

durch Scale-up und Scale-down<br />

n Unabhängigkeit bei der Auswahl der Modulhersteller<br />

von der verbauten Steuerung<br />

n einheitliches Look&Feel bei der Darstellung der<br />

Informationen aus der Cloud im PLS<br />

n alle Informationen gebündelt in einem System<br />

stellerunabhängige Modulbeschreibung musste her. So wurde<br />

das Module Type Package (MTP) entwickelt und in der VDI/VDE/<br />

Namur-2658-Richtlinienreihe standardisiert. Es erlaubt die<br />

Integ ration mehrerer Module mit Steuerungen verschiedener<br />

HERAUSFORDERUNGEN BEI DER UMSETZUNG<br />

IN DIE PRAXIS<br />

Die MTP-Norm ist ein offener Standard, dessen Weiterentwicklung<br />

von der „Interessengemeinschaft Automatisierungstechnik<br />

der Prozessindustrie“ (Namur) gemeinsam mit Automatisierungs-Experten<br />

und Herstellerunternehmen der Prozessindustrie<br />

vorangetrieben wird.<br />

Durch regelmäßige Erprobung des Standards in der <strong>Verfahrenstechnik</strong><br />

kommt es unter den Automatisierungsherstellern<br />

derzeit noch zu verschiedenen Entwurfsständen, die zu Kompatibilitätsproblemen<br />

führen können. Unternehmensübergreifende<br />

Showcases zum MTP-Konzept, wie auf der Achema <strong>2022</strong> in<br />

Frankfurt mit über 30 teilnehmenden Firmen, dienen dazu, ein<br />

einheitliches Verständnis und einen abgestimmten Versionsstand<br />

zu schaffen. Anwenderfreundliche Tools zur Erstellung<br />

von MTPs können Apparateherstellern bei der Entwicklung<br />

marktreifer MTP-Lösungen unterstützen. Diese gilt es, noch zu<br />

etablieren.<br />

Zur Umsetzung der modularen Anlagen in die Praxis sind somit<br />

<strong>Verfahrenstechnik</strong>, apparatetechnischer Aufbau und Automation<br />

als Gesamtsystem zu verstehen und aufeinander abzustimmen.<br />

Die VDI-Handlungsempfehlung „Modulare Anlagen: Paradigmenwechsel<br />

im Anlagenbau; Zusammenspiel von Prozesstechnik<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 27


MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

und Automatisierungstechnik“ gibt dafür eine methodische Hilfestellung<br />

und soll den Schritt zur Umsetzung erleichtern.<br />

CHT WAGT DIE REALISIERUNG IM<br />

PRODUKTIONSUMFELD<br />

Die CHT-Gruppe hat trotz der noch nicht abgeschlossenen Standardisierung<br />

vor über einem Jahr den Schritt in die Umsetzung gewagt.<br />

Sie hatte schon einige modular gestaltete Prozessanlagen in<br />

01<br />

ihrer chemischen Produktion im Betrieb. Nun sollte die MTP-Funktionalität<br />

ebenfalls im wertschöpfenden produktiven Bereich installiert<br />

werden. Ziel war es nachzuweisen, dass diese neue Technologie<br />

im anspruchsvollen Produktionsumfeld wirtschaftlich,<br />

flexibel und sicher genutzt werden kann. Günther Schätzle, Manager<br />

Plant Engineering Production & Logistics bei CHT, wählte ein<br />

bereits implementiertes Verfahren für die Herstellung von Polymeren<br />

als Startprojekt aus – zunächst nur am Standort in Dußlingen.<br />

Nach und nach soll das Verfahren auch standortübergreifend<br />

durch den Einsatz weiterer modularer Anlagen realisiert werden.<br />

Aufgrund der anspruchsvollen Reaktionsführung bei der Herstellung<br />

von Polymeren kommt es bei der Dosierung der Edukte<br />

auf Zuverlässigkeit und Genauigkeit an. Die Produktvielfalt verlangt<br />

zudem eine an den jeweiligen Herstellungsprozess angepasste<br />

Dosierungstechnik. Dafür hat CHT bereits seit vielen Jahren<br />

unterschiedliche Typen von mobilen Dosieranlagen im Einsatz,<br />

die an die verschiedenen Reaktoren angeschlossen werden.<br />

Da sich die Dosieranlagen im Produktionsumfeld bewährt<br />

haben, bot es sich für Schätzle an, diese auch für das neue Verfahren<br />

zu nutzen. Die Dosierlogik wurde jedoch bisher konventionell<br />

in das Prozessleitsystem der Reaktionskesselanlagen inte-griert.<br />

Das heißt, jeder Reaktor hielt die notwendigen Programmcodes<br />

für den Betrieb der im technischen Detail variierenden<br />

Dosiermodule lokal vor und übernahm die Steuerung der mobilen<br />

Module, sobald diese angeschlossen wurden.<br />

Nun galt es, die Intelligenz aus den Steuerungen der stationären<br />

Reaktoren in das Dosiermodul zu verlagern und anstelle von<br />

Schaltpunkten prozesstechnische Dosierdienste anzubieten. Das<br />

erforderte die Schaffung einer einheitlichen Schnittstelle unter<br />

Verwendung des MTP-Formates, um die Dienste über das Prozessleitsystem<br />

abrufen zu können. Die universelle Verwendbarkeit<br />

der Dosierdienste im sich verändernden Produktionsumfeld<br />

spielte dabei eine wichtige Rolle, denn Produktionsanpassungen<br />

bedingen den Einsatz verschiedener Reaktoren und wechselnder<br />

Dosiermedien.<br />

02<br />

28 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

01 Zugriff auf die Dosierdienste über grafische Oberflächen<br />

02 Automatisierungstechnischer Aufbau der MTP-POC-Anlage<br />

03<br />

03 Der Leckagesensor SpillGuard detektiert austretende Flüssigkeiten<br />

Zudem waren Überwachungs- und Messeinrichtungen vorzusehen,<br />

um die Funktion und Sicherheit zu gewährleisten und<br />

dem Bediener Informationen zu erforderlichen manuellen Eingriffen<br />

zur Verfügung zu stellen.<br />

KOMPLEXITÄT AUF MEHREREN<br />

SCHULTERN VERTEILT<br />

An der Projektrealisierung waren neben CHT als Anlagenbetreiber,<br />

der für POL (Process Orchestration Layer) zuständige Systemhersteller<br />

und die System- und Komponentenhersteller der modularen<br />

Dosiereinheiten (sog. PEA – Process Equipment Assembly)<br />

beteiligt. An den Datenschnittstellen haben sie sich auf gemeinsame<br />

Spezifikationen für die Industriestandards MTP und OPC UA<br />

geeinigt. Im Ergebnis greifen POL und PEA sowie alle Komponenten<br />

optimal und mit geringem Aufwand ineinander.<br />

Auf Prozessebene wird für den Dosiervorgang das mobile Dosiermodul<br />

mit Pumpen- und Dosiertechnik der Sera GmbH an<br />

die jeweilige Produktionsanlage mit Schläuchen angeschlossen<br />

und aus IBC versorgt. Die MTP-Dienste zur Steuerung der Dosierabläufe<br />

sowie weitere Sensorik wurden mit der Automatisierungstechnik<br />

von B&R Industrial Automation GmbH integriert.<br />

Die Füllstandmessung erfolgt mithilfe von Geräten von Vega<br />

und stellt sicher, dass die Anlage im zulässigen Bereich betrieben<br />

wird. Der Leckage-Sensor SpillGuard Connect der Denios<br />

SE detektiert austretende Flüssigkeiten und löst daraufhin eine<br />

Alarmierung aus.<br />

Die am Dosiermodul gemessenen Sensordaten werden per<br />

Mobilfunk auf Basis von Narrowband IoT in die jeweilige Cloudanwendung<br />

der Sensorhersteller Denios und Vega übertragen.<br />

Der Softwareentwickler Semodia GmbH stellt mit der MTP-<br />

Control-Engine eine Software bereit, die beim Start eine aktuelle<br />

Geräteliste über die Web-API von Denios und Vega herunterlädt,<br />

dynamisch ein MTP erzeugt und dieses über einen<br />

integ rierten Web-Server zum Download bereitstellt.<br />

Auf der Leitebene werden die PEA-Module mittels dem Industrie-/Kommunikationsstandard<br />

OPC UA in das Prozessleitsystem<br />

Aprol von B&R integriert. Somit ist für den Bediener eine nahtlose<br />

Zusammenführung in die vorhandene Anlagenbedienung erfolgt.<br />

DRASTISCHE AUFWANDSREDUZIERUNG<br />

DURCH GEMEINSAME STANDARDS<br />

Für den Return on Invest (ROI) rechnet Schätzle nach Abzug der<br />

Projektkosten mit einem knapp sechsstelligen Euro-Betrag pro<br />

Jahr. Dieser ergibt sich sowohl aus der Aufwandsreduzierung für<br />

die Synchronisation von Dosiertechnik, Software-Engineering<br />

und Andocken als auch aus der Material- und Aufwandsreduzierung<br />

für das Leckage-Management. Durch die schnelle Kopplung<br />

des Dosiermoduls an das Prozessleitsystem unter Verwendung<br />

des MTP-Formats und einer OPC-UA-Schnittstelle reduzieren<br />

sich die Zeiten für die Inbetriebnahme auf wenige Minuten. Die<br />

Überwachung der Anlage konnte aufgrund der mobilen, cloudbasierten<br />

Datenübertragung ohne großen Verkabelungs- und<br />

Elektroinstallationsaufwand sichergestellt werden.<br />

Der ROI hat sich nach fast einjähriger Betriebserfahrung mit<br />

der neuen Technologie bewahrheitet. „Wir haben nicht nur die<br />

neue ‚herstellerunabhängige MTP-Technologie‘ getestet, sondern<br />

diese bereits seit einem Jahr erfolgreich im Einsatz“, so<br />

Schätzle.<br />

Der in der Dosier-PEA integrierte Service lässt sich aufgrund des<br />

hohen Standardisierungsgrads problemlos als Plug-&-Play-Lösung<br />

auch für andere Dosieraufgaben in der <strong>Verfahrenstechnik</strong><br />

verwenden. „Im Laufe des Projekts hat uns das Engagement aller<br />

Beteiligten begeistert. Es herrschte Goldgräberstimmung, die<br />

hoffentlich Initialwirkung hat. Je mehr Anwender diese Lösung<br />

adaptieren desto günstiger wird sie“, konstatiert Schätzle. „Die<br />

Standards zur Modularisierung und Vernetzung der Produktionsabläufe<br />

müssen sich nur noch deutlich stärker in der Praxis<br />

durchsetzen.“ Die CHT-Gruppe verfolgt diese Ansätze seit<br />

langem und gestaltet den Richtlinienprozess aktiv mit. Schätzle<br />

weiter: „Wir konnten mit unserem Projekt nachweisen, dass die<br />

verfahrenstechnische Normierung für den Bau modularer<br />

Chemieanlagen nach VDI 2776 für die Anwendung in wertschöpfenden<br />

Prozessen einsetzbar ist. Und wir konnten den Beweis erbringen,<br />

dass die digitale Vernetzung verschiedenster Signale<br />

und Informationsquellen mit der erforderlichen Disziplin beim<br />

Engineering unter Verwendung des MTP nach VDI/VDE/Namur<br />

2658 erfolgreich umgesetzt werden kann.“<br />

Bilder: Denios<br />

www.denios.de<br />

AUTORIN<br />

Maren Matzeik, Marketing Manager<br />

Engineered Solutions, Denios Direct GmbH,<br />

Bad Oeynhausen<br />

PARTNER<br />

n CHT Germany GmbH in Tübingen<br />

www.cht.com<br />

n Denios SE<br />

www.denios.de<br />

n Semodia GmbH<br />

semodia.com<br />

n Sera GmbH<br />

www.sera-web.com/de<br />

n B&R Industrial Automation GmbH<br />

www.br-automation.com/de-de<br />

n Vega Grieshaber KG<br />

www.vega.com/de-de<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 29


MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

THERMOMETER<br />

ANTWORT AUF DEN<br />

TEMPERATURSPRUNG<br />

Optimierung des Wirkungsgrades, effizientere Ausnutzung des<br />

Arbeitsbereiches eines Prozesses, Vermeidung einer thermischen<br />

Überbeanspruchung des Prozessmediums – das Erfüllen solcher<br />

Anforderungen an elektrische Thermometer hängt maßgeblich<br />

von deren Ansprechzeit ab.<br />

30 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

Für eine Temperaturüberwachung sind in erster Linie die<br />

eigentlichen Prozessparameter wie Temperatur, Druck,<br />

Fließgeschwindigkeit und Viskosität ausschlaggebend.<br />

Doch die Instrumentierung einer Messstelle wird auch von<br />

anderen Faktoren beeinflusst. So ermöglicht in einem Regelkreis<br />

erst die korrekte Reaktionszeit von Aktoren und Sensoren einen<br />

optimal ablaufenden Prozess. Die präzise Ermittlung der<br />

Ansprechzeit eines Thermometers liefert daher eine wichtige<br />

Aussage zur Effizienz eines Regelkreises.<br />

Auswirkungen auf die Ansprechzeit hat die weltweit zunehmende<br />

Forderung nach Schutzrohr-Festigkeitsberechnungen, die das<br />

Schutzrohr-Design beeinflussen. Normen-Versionen wie die ASME<br />

PTC 19.3 TW-2016 führen oft zu Veränderungen der Schutzrohr-<br />

Dimensionen (kürzer und dicker) und damit auch zu Veränderungen<br />

bei den Massen der eingesetzten Temperaturmessgeräte.<br />

Was bedeuten solche Veränderungen für die Ansprechzeit eines<br />

Thermometers? Mit dem Grad der Festigkeit nimmt gemeinhin<br />

die Wandstärke des Thermometerschafts bzw. des Schutzrohrs zu,<br />

was in der Regel zu einer höheren Wärmeableitung führt. Analog<br />

dazu steigt die Ansprechzeit.<br />

GRUNDLAGEN FÜR DIE MESSUNG<br />

Die Herausforderung bei der Auslegung einer Temperaturmessstelle<br />

besteht darin, Prozessparameter und normative<br />

Anforderungen mit dem Ziel der bestmöglichen Performance –<br />

Genauigkeit und Ansprechzeit – unter einen Hut zu bringen.<br />

Bei Applikationen in der Prozessindustrie handelt es sich sehr<br />

oft um kundenspezifische Lösungen, deren Ansprechzeiten<br />

mit denen von Standardgeräten nicht vergleichbar sind. Dies<br />

gilt besonders für Messstellen, bei denen Schutzrohre verbaut<br />

sind. Ist die Ansprechzeit prozesskritisch, muss sie im Labor<br />

ermittelt werden.<br />

Um die Reaktion eines elektrischen Thermometers zu messen,<br />

stehen vier Methoden zur Verfügung. Je nach Applikation werden<br />

Messungen in strömendem Wasser, in Luft, auf einer Oberfläche<br />

oder in einem Festkörper vorgenommen.<br />

Die Messungen in Wasser und Luft erfolgen auf der Grundlage<br />

mehrerer Normen und Richtlinien. Dabei handelt es sich um die<br />

VDI/VDE-Richtlinien 3522 Blatt 1 (dynamisches Verhalten von<br />

01 Die Grafik zeigt ein im Vergleich zum Temperaturverlauf<br />

(blaue Kurve) zu träges Thermometer (rote Kurve)<br />

02 Wasserbad mit umlaufender Strömung<br />

Berührungsthermometern / Grundlagen und Kennwerte) und<br />

3522 Blatt 2 (Zeitverhalten von Berührungsthermometern / experimentelle<br />

Bestimmung von Zeitprozentkennwerten) sowie um<br />

die IEC 60751, Kapitel 3.11 (Begriffsdefinition der thermischen<br />

Ansprechzeit / Angabe der Messparameter) und Kapitel 6.5.2<br />

(thermische Ansprechzeit). In Nordamerika und in dem davon<br />

03 Grafische Darstellung einer Sprungantwort<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 31


MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

geprägten Teil der Welt bilden die ASTM E644-11 (Standard Test<br />

Methods for Testing Industrial Resistance Thermometers) und<br />

die ASTM E839-11 (Standard Test Methods for Sheathed Thermocouples<br />

and Sheathed Thermocouple Cable) die normative Basis<br />

für die Messungen.<br />

DIE ANSPRECHZEITEN<br />

INDIVIDUELLER LÖSUNGEN<br />

SOLLTEN ERMITTELT WERDEN<br />

Für die Messung an Oberflächen oder in einem Festkörper stellt die<br />

VDI-Richtlinie 3520 die normativen Rahmenbedingungen dar. Eine<br />

Richtlinie für die Kalibrierung von Oberflächenthermometern ist<br />

im Entstehen.<br />

MESSUNG IN WASSER<br />

Bei dieser Methode wird gleichmäßig temperiertes Wasser in eine<br />

laminare Strömung mit einer Fließgeschwindigkeit von > 0,2 m/s<br />

versetzt. Der temperaturempfindliche Teil des Prüflings wird<br />

über eine bewegliche Vorrichtung sehr schnell aus dem Bereich<br />

der Umgebungs- bzw. Anfangstemperatur (T 1<br />

) zwischen + 5 und<br />

+ 30 °C in den Bereich der Wassertemperatur (T 2<br />

) versetzt. Dieser<br />

Temperatursprung beträgt zwischen 10 und 30 K. Der zeitliche<br />

Verzug, bis der Prüfling die vorgegebene Wassertemperatur<br />

erreicht hat, wird ermittelt und aufgezeichnet. Diese Sprungantwort<br />

bildet die Ansprechzeit ab.<br />

MESSUNG IN LUFT<br />

Die Messung der Ansprechzeit in Luft ist der in Wasser prinzipiell<br />

ähnlich, die festgelegten Werte für Ausgangstemperatur und Temperatursprung<br />

stimmen überein. Bei dieser Methode wird eine<br />

gleichmäßig temperierte Luft (T 1<br />

) mittels Gebläse in eine laminare<br />

Strömung mit einer Geschwindigkeit von 3 ± 0,3 m/s versetzt. Im<br />

Luftstrom befindet sich eine Haltevorrichtung, in die der Prüfling<br />

montiert ist. Zur Messung der Verzugszeit erzeugt ein elektrisches<br />

Heizgitter schlagartig eine höhere Temperatur des Luftstromes (T 2<br />

).<br />

Im Vergleich zur Messung in Wasser gelten allerdings andere<br />

physikalische Rahmenbedingungen, wie der Wärmeübergangswiderstand<br />

von Luft in Metall oder die spezifische Wärmekapazität<br />

der Luft. Daher sind bei demselben Thermometer die Ansprechzeiten<br />

in Luft generell größer als in Flüssigkeiten.<br />

04 Messung der Ansprechzeit in Luft<br />

32 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

05 Thermometer mit und ohne Schutzrohr<br />

MESSUNG AN EINER OBERFLÄCHE<br />

Die Ansprechzeiten-Messung an einer Oberfläche ist anspruchsvoller<br />

als die anderen Messungen. Die Basis für den Temperatursprung<br />

bildet zumeist eine gleichmäßig durchwärmte Metall-<br />

Platte, auf die der Prüfling aufgesetzt wird. Wie groß die Ansprechzeit<br />

des Thermometers ausfällt, hängt auch davon ab, wie<br />

der Prüfling mit der Platten-Oberfläche kontaktiert ist. Im Labor<br />

werden die Fühler in der Regel durch eine Vorrichtung mit definiertem<br />

Anpressdruck aufgesetzt.<br />

Weitere Parameter wie Kontaktintensität und Wärmeableitung<br />

fallen bei unterschiedlichen Bauformen verschieden groß aus<br />

und führen damit zu unterschiedlichen Ansprechzeiten. Darüber<br />

hinaus gilt es zu beachten, dass der Anpressdruck dem Sensor<br />

und der Applikation entsprechen muss. Ist er zu stark, kann aus<br />

einem Pt100 leicht eine Druckmesszelle werden.<br />

Einige Thermometerausführungen werden im Einsatz mittels<br />

eines Anschweißblechs zum Beispiel auf Rohrleitungen geschweißt.<br />

Diese Form der Anbringung wird beim Ermitteln der<br />

Ansprechzeit nicht übernommen, die Prüflinge werden in der<br />

Regel ebenfalls auf die Testvorrichtung geklemmt. Alle Varianten<br />

der Oberflächen-Messung können sowohl isoliert als auch nicht<br />

isoliert gegenüber der Umgebung sein – was zu extrem unterschiedlichen<br />

Messergebnissen führt.<br />

MESSUNG IN EINEM FESTKÖRPER<br />

Diese Messung findet üblicherweise in einem temperierten<br />

Metallblock statt. Ein Einsteckkanal nimmt den Sensor auf, dann<br />

wird seine Umgebung für den Temperatursprung aufgeheizt.<br />

Stark vereinfacht ausgedrückt, lässt sich diese Methode mit der<br />

Messung eines Thermometers mit Schutzrohr in Wasser vergleichen,<br />

bei der das Messgerät bekanntlich statt der eigentlichen<br />

Medientemperatur „nur“ die Oberflächentemperatur von Schutzrohrboden<br />

und -wandung erfasst.<br />

Das Resultat hängt sehr davon ab, wie genau der Thermometerdurchmesser<br />

zur Bohrung des Einsteckkanals passt. Je geringer<br />

der Luftspalt, umso kleiner die Ansprechzeit. Aber auch die Bauform<br />

des Sensors hat Einfluss auf das Ergebnis. Prüflinge, die die<br />

Temperatur nur mit der Fühlerspitze aufnehmen, erzielen bei<br />

vorhandenen seitlichen Luftspalten eine schnellere Reaktion.<br />

Ohne umlaufenden Luftspalt sind andere Bauformen überlegen.<br />

AUSWERTUNG UND INTERPRETATION<br />

Aus den Ergebnissen der jeweiligen Messung wird ein Ansprechzeiten-Diagramm<br />

erzeugt. Wichtige Schwellenwerte sind hier die<br />

drei Temperatur-Prozentangaben 50 Prozent (t 0,5<br />

), 63 Prozent<br />

(t 0,63<br />

) und 90 Prozent (t 0,9<br />

). Sie geben an, nach welcher Zeit sich<br />

der Prüfling 50, 63 oder 90 Prozent der Wasser-, Luft- bzw. Oberflächentemperatur<br />

angeglichen hat. Der Wert für 100 Prozent<br />

wird nicht ermittelt, da er nicht erreicht werden kann.<br />

Die Grafik verdeutlicht unter anderem, dass der ausschließliche<br />

Vergleich der Ansprechzeiten von Messeinsätzen nicht ausreichend<br />

ist, um eine Messstelle zu beurteilen. Ein verbautes Schutzrohr<br />

ist in der Lage, die Ansprechzeit in einem weit höheren Maße<br />

zu beeinflussen, als das einem schnelleren Mess einsatz möglich<br />

wäre. Erst die Messung des Gesamtsystems lässt einen Rückschluss<br />

auf die reale Ansprechzeit und deren Vergleichbarkeit<br />

mit Produkten verschiedener Hersteller zu.<br />

Bilder: Wika, Patricia W. – stock.adobe.com, Franz Frieder – stock.adobe.com<br />

www.wika.de<br />

AUTOR<br />

Joachim Brückner, Produkt Manager<br />

elektrische Temperaturmesstechnik,<br />

Wika Alexander Wiegand SE & Co. KG,<br />

Klingenberg<br />

WIE WERDEN SCHUTZROHRE<br />

BERECHNET?<br />

www.bit.ly/Wika-Schutzrohre<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 33


MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

DURCHFLUSSMESSGERÄTE FÜR<br />

FLÜSSIGKEITEN<br />

Produkte der Serie Jumo Flowtrans US W sind<br />

hochpräzise Ultraschall-Durchflussmessgeräte für<br />

leitfähige und nichtleitfähige Medien. Sie sollen<br />

flexibel in unterschiedlichen Prozessen eingesetzt<br />

werden können und sind resistent gegen korrosive<br />

Medien. Zusätzlich zur reinen Durchflussmessung<br />

stehen Varianten mit einem Drucksensor, Bluetooth,<br />

IO-Link oder Digiline zur Verfügung.<br />

So misst beispielsweise das Modell W01 mit einer<br />

Genauigkeit von ± 2 Prozent vom Messwert, ein<br />

zusätzlicher Temperatursensor ist bereits integriert.<br />

Durch sein metallfreies Gehäuse und das verwendete<br />

Kunststoffrohr in den Nennweiten von DN15<br />

bis DN32 kann es flexibel eingesetzt werden – auch<br />

bei korrosiven Medien. Die Nenndrücke können bis<br />

PN16 betragen und die Medientemperatur bis<br />

80 °C. Mit geringerer Genauigkeit sind sogar<br />

Messungen bei Temperaturen bis 95 °C möglich.<br />

Einen deutlich erweiterten Funktionsumfang<br />

bieten weitere Varianten. Zusätzlich zu den<br />

Basis-Features verfügen sie über ein Display und<br />

eine Bluetooth-Schnittstelle, die Genauigkeit liegt<br />

bei ± 1 Prozent vom Messwert. Darüber hinaus<br />

kann mit diesen höherwertigen Ausführungen<br />

Druck gemessen werden. Auch eine App wurde für<br />

diese Geräte entwickelt. Eine Variante ist mit einer<br />

IO-Link-Schnittstelle lieferbar, eine weitere Ausführung<br />

kann mit dem Digiline-System, einem smarten<br />

Sensor-Netzwerk für die Flüssigkeitsanalyse,<br />

genutzt werden.<br />

www.jumo.net<br />

GESAMTZELLDICHTE MESSEN<br />

Der Sensor Dencytee Arc eignet sich laut Hersteller<br />

zur Inline-Gesamtzelldichte-Messung in Bioreaktoren.<br />

Anders als beim herkömmlichen optischen<br />

Messprinzip, bei dem lediglich das transmittierte<br />

Licht gemessen wird, komme ein zweiter Lichtdetektor<br />

zum Einsatz, der zusätzlich das von den<br />

Zellen reflektierte Licht erfasse. Die Kombination<br />

von Transmissions- und Reflexionsmessung soll<br />

präzise Messungen ermöglichen – sowohl in<br />

niedrigen als auch in hohen Zellkonzentrationen.<br />

Die Linearität über den gesamten Messbereich von<br />

0 bis 200 g/l CDW Hefe und eine Genauigkeit von<br />

± 1 Prozent biete eine nahezu lückenlose Prozessüberwachung<br />

in Echtzeit.<br />

www.hamiltoncompany.com<br />

ATEX-ZERTIFIZIERTE<br />

STRÖMUNGSWÄCHTER<br />

Die neuen Atex-zertifizierten Luftstromwächter<br />

der Baureihe LC 518 GSP-EX22<br />

von EGE dienen der Strömungsüberwachung<br />

gasförmiger Medien in Ab- und<br />

Zuluftleitungen, für die Sensoren der<br />

Ex-Gerätekategorie 3 erforderlich sind.<br />

Die für einen Erfassungsbereich von<br />

0,5–20 m/s ausgelegten Edelstahlsensoren sollen sich bei<br />

vorgegebener Luftströmung einfach am Gerät über ein<br />

Potentiometer im laufenden Betrieb auf den Grenzwert<br />

einstellen lassen. Ein 3-Farben-Leuchtpunkt in der Gehäusefront<br />

zeigt den Strömungszustand an, der vom PNP-Schaltausgang<br />

zur Weiterverarbeitung ausgegeben wird. Bei Überschreitung<br />

des Grenzwertes wechselt der Leuchtpunkt von rot<br />

auf gelb, ein weiterer Anstieg der Strömungsgeschwindigkeit<br />

wird durch grünes Licht signalisiert. Die Montage der 80 mm<br />

langen Sensoren erfolgt mit im Lieferumfang enthaltenen<br />

Befestigungsmuttern direkt in der Wandung des Belüftungskanals.<br />

Das über die gesamte Gehäuselänge verlaufende<br />

M18-Gewinde soll eine optimale Positionierung bei verschiedenen<br />

Wandstärken gestatten. Sofern die Luftströmung auch<br />

im Randbereich ausreichend ist, lässt sich die Messfläche<br />

bündig mit der Kanalinnenwand abschließen. Die Sensoren<br />

sind in Schutzart IP67 ausgeführt, ihr Anschluss erfolgt über<br />

ein 2 m langes PUR-Kabel.<br />

www.ege-elektronik.com<br />

NORM-POSITIONSSCHALTER MIT UND OHNE<br />

SICHERHEITSFUNKTION<br />

Die neu entwickelte Positionsschalter-Baureihe ES/EM 97<br />

zeichnet sich unter anderem durch eine modulare Bauweise<br />

aus. Die Betätigerköpfe der Schaltgeräte können einfach mit<br />

vier unverlierbaren Schrauben befestigt und ausgetauscht<br />

oder in 90°-Schritten gedreht werden. Die Schalteinsätze<br />

lassen sich nach<br />

dem Öffnen der<br />

schraubenlosen<br />

Deckelbefestigung<br />

herausnehmen<br />

– das<br />

soll die Installation<br />

vereinfachen.<br />

Mit diesen<br />

Eigenschaften<br />

zielt Steute auf<br />

universelle<br />

Einsatzmöglichkeiten<br />

dieser Baureihe. Dazu passen das breite Spektrum der<br />

Betätiger (unterschiedliche Drehhebel, Rollenhebel, Tastfedern)<br />

und die Abmessungen nach EN 50047, die in der<br />

Automatisierungstechnik als Standard weit verbreitet sind.<br />

Die neue Baureihe kann in sicherheitsgerichteten Anwendungen<br />

eingesetzt werden. In Verbindung mit einer geeigneten<br />

Auswerteeinheit lässt sich mit ihnen eine Absicherung gemäß<br />

Performance Level e nach EN ISO 13849-1 und SIL 3 nach EN<br />

62061 erreichen.<br />

www.steute.com<br />

34 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


TEMPERATURTRANSMITTER FÜR DIE<br />

LDPE-INDUSTRIE<br />

Mütec legt den Schwerpunkt auf die Überwachung von<br />

Schüttgütern, z. B. Kunststoff-Granulat, sowie auf funktionale<br />

Sicherheit. Der Temperaturtransmitter MTP 302 eignet sich<br />

laut Hersteller für die LDPE-Industrie (LDPE: Low-density<br />

Polyethylen). Er baut auf dem schnellen Messumformer<br />

MTP 300 auf und ergänzt diesen um einen Kanal für Temperaturen<br />

bis 1.200 °C. Kommt es zu einer Zersetzung im LDPE-Reaktor,<br />

soll eine vollständige Temperaturaufzeichnung der<br />

Thermoelemente zur Verfügung stehen. Dadurch könne der<br />

durch eine Zersetzung verursachte Materialstress besser<br />

abgeschätzt werden.<br />

www.muetec-instruments.de<br />

Ab sofort<br />

erhältlich!<br />

INLINE-MONITORING DURCH HOCHINTEG-<br />

RIERTEN VERSCHMUTZUNGSSENSOR<br />

AJCsens ist die neueste Version eines intelligenten, autonom<br />

operierenden Tankreinigungssystems für zeit- und ressourcenoptimierte<br />

Reinigungsprozesse. Die hochintegrierte und<br />

miniaturisierte Sensortechnik sowie die Implementation einer<br />

selbstoptimierenden Prozesssteuerung sollen eine bedarfsgerechte<br />

Reinigung des gesamten Tankraums ermöglichen.<br />

Um reproduzierbare und validierbare Tankreinigungsprozesse<br />

zu ermöglichen, kommen CIP-(Cleaning-<br />

In-Place)-Systeme zum Einsatz. Allerdings<br />

ist die effiziente, automatisierte Reinigung<br />

dieser Behälter eine große Herausforderung,<br />

da es bisher an Möglichkeiten<br />

der direkten Inline-Kontrolle des Reinigungserfolgs<br />

fehlt und ortsabhängige<br />

bzw. produktspezifische Reinigungsbedürfnisse<br />

nur unzureichend berücksichtigt<br />

werden können, wenn der Tank selbst<br />

eine Art „Black Box“ darstellt.<br />

www.fraunhofer.de<br />

Das Handbuch zur Schwingungs-<br />

Zustandsüberwachung<br />

von Maschinen und Anlagen<br />

Condition Monitoring Praxis<br />

ATEX-ZERTIFIZIERTE<br />

TEMPERATURÜBERWACHUNG<br />

Das explosionssichere Temperaturmess-System Epsilon-X ist<br />

aus der Baureihe FIS04 heraus entstanden, um den Anforderungen<br />

der Atex-Bestimmungen zu genügen. Diese sind seit<br />

der letzten Änderung im Jahr 2015 aus der BetrSichV (Betriebssicherheitsverordnung)<br />

in die GefStoffV (Gefahrstoffverordnung)<br />

übergegangen. Im Zuge dieser Überführung kamen<br />

auch verschiedene neue Anforderungen zum Vorschriftenwerk<br />

dazu, denen nun Rechnung getragen werden muss. Um hier<br />

den Sicherheitsverantwortlichen im Unternehmen Rechtssicherheit<br />

bieten zu können, hat PhoenixTM das FIS04-System<br />

und den Datenlogger so weitergeführt, dass sie den gültigen<br />

Atex-Zulassungen nach Richtlinie 99/92/EG (oder auch Atex<br />

137) entsprechen. Es wurde entsprechend zertifiziert und ist<br />

für die Ex-Zone 2 zugelassen. Dies ist besonders für solche<br />

Wärmebehandlungen wichtig, in denen es, zum Beispiel durch<br />

Ausgasungen, zu explosionsfähigen Gemischen in der<br />

Ofenatmosphäre kommen kann.<br />

www.phoenixtm.de<br />

Das ultimative Know-How<br />

für die Instandhaltung.<br />

Aus der Praxis – für die Praxis!<br />

Bestellen Sie Condition Monitoring Praxis<br />

in unserem Shop für nur 46 Euro unter:<br />

shop.vereinigte-fachverlage.de


ERDBEBENSCHUTZ<br />

SICHERHEIT VON CHEMIEANLAGEN<br />

BEWERTEN UND ERHÖHEN<br />

Mit der Einführung des Erdbeben-Eurocodes müssen die Gefahren in<br />

Chemieanlagen und deren Einfluss auf die Tragstrukturen, Einbauten<br />

und Versorgungsbauwerke neu bewertet werden. Viele Gebiete weisen<br />

nun eine relevante Erdbebenbeanspruchung auf. Damit wächst die<br />

Bedeutung des Lastfalls Erdbeben an bestimmten Chemie-Standorten.<br />

36 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


BETRIEBSTECHNIK<br />

Die Neubeurteilung auf Basis des Erdbeben-<br />

Eurocodes hat zum Ziel, kritische Punkte in der<br />

Auslegung und Konstruktion aufzudecken, um<br />

geeignete Maßnahmen für Ertüchtigungen zu<br />

planen.<br />

Dr.-Ing. Stefan Wirth, Tüv Süd Chemie Service GmbH<br />

Beschleunigungen und der daraus hervorgehenden Ersatzlasten<br />

verursachen kann.<br />

UNTERGRUND SPIELT GRÖSSERE ROLLE<br />

An manchen Anlagenstandorten, die bislang nicht für Erdbeben<br />

ausgelegt werden mussten, kann nun eine Berücksichtigung des<br />

Lastfalls Erdbeben erforderlich sein. Neu ist auch die Zuordnung<br />

des Bodenparameters S zur Beschreibung des elastischen horizontalen<br />

Antwortspektrums in Abhängigkeit des Untergrundverhältnisses<br />

und der Höhe der Spektralbeschleunigung. Aus den<br />

bisher sechs entstehen 18 mögliche Antwortspektren. Damit<br />

werden die Untergrundverhältnisse stärker berücksichtigt und<br />

anders bewertet. Die baurechtliche Einführung des neuen Erdbeben-Eurocodes<br />

– respektive die Umsetzung in den Landesbauordnungen<br />

– werden vielerorts zu Herausforderungen bei<br />

Erdbebennachweisen führen. Darauf sollten Anlagenbetreiber<br />

gut vorbereitet sein.<br />

Bisher war der Erdbebenschutz im Anlagenbau relevant,<br />

wenn sich eine Produktionsstätte in einer der vier Erdbebenzonen<br />

Deutschlands nach DIN 4149 befand. Damit<br />

waren aber auch zahlreiche Regionen keiner Erdbebenzone<br />

zugeordnet. Mittlerweile wurden die Gefährdungen durch<br />

Erdbeben auf Basis aktualisierter europaweiter Erkenntnisse neu<br />

berechnet und im nationalen Anhang NA:2021 des Erdbeben-<br />

Eurocodes DIN EN 1998-1 normativ verankert.<br />

Neu ist, dass die starre Zoneneinteilung wegfällt und stattdessen<br />

fließende Übergänge zwischen verschiedenen Intensitätsbereichen<br />

vorhanden sind. Dadurch verschieben sich die ehemaligen<br />

Grenzverläufe der Erdbebenzonen, was eine signifikante Erhöhung<br />

der für den Erdbebenfall anzusetzenden horizontalen<br />

HANDLUNGSBEDARF ENTLANG DES RHEINS<br />

Neu zu bewerten sind die Anlagen der Chemieparks in der niederrheinischen<br />

Bucht im Großraum Köln sowie entlang des<br />

Oberrheingrabens zwischen Frankfurt und Basel. Durch den<br />

Wegfall der starren Zoneneinteilung ist es möglich, dass an<br />

einem Standort Anlagen und Gebäude hinzukommen, die nun<br />

auch bewertet und für den Lastfall Erdbeben ausgelegt werden<br />

müssen. So zum Beispiel im Industriepark Frankfurt-Höchst: Die<br />

Anlagen südlich des Mains lagen nach DIN 4149 in einer Erdbebenzone.<br />

Nicht so auf der anderen Mainseite im nördlichen<br />

Teil: Hier waren gemäß DIN 4149 keine nennenswerte Grundbeschleunigung<br />

vorhanden.<br />

Wegen der neu berechneten Grundbeschleunigung auf Basis<br />

des Erdbeben-Eurocodes kommt nun aber auch der Nordteil hinzu.<br />

Die Ergebnisse der Neubewertungen zeigen, dass die ermittelten<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 37


BETRIEBSTECHNIK<br />

Maßnahmen für Ertüchtigungen zu planen. Dabei steht immer<br />

der rechnerische Nachweis im Vordergrund. Denn dieser ermöglicht,<br />

die Erdbebensicherheit verlässlich zu beurteilen. Ertüchtigungsmaßnahmen<br />

können rein konstruktiver Art sein. In bestimmten<br />

Fällen müssen Umbaumaßnahmen erfolgen. Eine<br />

Maßnahme kann aber auch bedeuten, vorgesehene, bisher aber<br />

nicht verwendete Verankerungselemente wie zum Beispiel<br />

Schraubenlöcher in Fußplatten für die zusätzliche Stabilisierung<br />

zu nutzen. Hier ist der Aufwand sehr gering.<br />

Darüber hinaus ist zu beurteilen, ob und wie sich benachbarte<br />

Komponenten und Systeme gegenseitig beeinflussen und ob<br />

Verformungen an Bauteilen oder starke Bewegungen des Inhalts<br />

von Behältern gefährlich werden können. Bei den Komponenten<br />

sind Apparate, Pumpen und Rohrleitungen zu betrachten, weil<br />

auch diese im Erdbebenfall horizontal beschleunigt werden.<br />

Denn über Risse und undichte Flanschverbindungen entweichen<br />

womöglich gefährliche oder entzündliche Stoffe, die unkontrollierte<br />

chemische Reaktionen sowie Brände auslösen können.<br />

UNABHÄNGIGE EXPERTISE NUTZEN<br />

Expertinnen und Experten von Tüv Süd Chemie Service unterstützen<br />

Betreiber von Chemieanlagen dabei, alle Komponenten<br />

und Systeme für den Lastfall Erdbeben rechnerisch richtig auszulegen<br />

beziehungsweise dafür zu ertüchtigen. Die Prüfroutine ist<br />

bereits auf den neuen Erdbeben-Eurocode DIN EN 1998-1/NA<br />

abgestimmt und orientiert sich an dem im März <strong>2022</strong> erschienenen,<br />

überarbeiteten Leitfaden „Der Lastfall Erdbeben im Anlagenbau“<br />

des Verbandes der Chemischen Industrie (VCI). Die<br />

aktuelle, dritte Fassung des Leitfadens gibt Empfehlungen für<br />

den erdbebengerechten Bau von Anlagen nach aktuellem Stand<br />

der Technik, stellt vereinfachte Berechnungsmethoden zur Verfügung<br />

und gibt Hinweise für die Beurteilung bestehender Anlagen.<br />

Erdbebengefährdung für Deutschland<br />

Bilder: Tüv Süd, Deutsches GeoForschungsZentrum, Nordroden – stock.adobe.com<br />

Beschleunigungen und daraus resultierenden Ersatzlasten an<br />

nahezu allen Standorten höher sind. In der niederrheinischen<br />

Bucht im Chempark Krefeld-Uerdingen ergibt sich beispielsweise<br />

eine prozentuale Erhöhung der Grundbeschleunigung um<br />

60 Prozent, die bei zusätzlicher Berücksichtigung des neu zugeordneten<br />

Bodenparameters sogar auf 86 Prozent steigt.<br />

KOMPONENTEN UND SYSTEME UNTER<br />

DIE LUPE NEHMEN<br />

Die erdbebensichere Auslegung einer Chemieanlage basiert auf<br />

bestimmten Bemessungs- und Konstruktionsregeln. Diese gelten<br />

nicht nur für die Tragstrukturen der Anlage, sondern auch für die<br />

nichttragenden verfahrenstechnischen Einbauten und Versorgungsbauwerke.<br />

Dazu zählen zum Beispiel freistehende Silos<br />

und Tanks. Ebenso müssen bestimmte Komponenten wie Behälter<br />

auf Tragpratzen, die im Stahlbau angeordnet sind, für den<br />

Lastfall Erdbeben bemessen werden.<br />

Richtig konstruiert, leiten die Anlagen das vertikal wirkende<br />

Eigengewicht und die variierenden Füllungs- und Betriebslasten<br />

sicher in den Untergrund weiter und sind gleichzeitig für horizontale<br />

Lasten wie beispielsweise Wind ausgelegt. Auch Erdbeben<br />

führen zu einer horizontalen Bewegung der Anlagen. Dieser<br />

Lastfall wird aber bei einem anzusetzenden semiprobabilistischen<br />

Sicherheitskonzept anders bewertet, weil die Auftrittswahrscheinlichkeit<br />

geringer ist als der Lastfall Wind.<br />

Die Neubeurteilung auf Basis des Erdbeben-Eurocodes hat<br />

zum Ziel, kritische Punkte in der Auslegung und Konstruktion<br />

von Komponenten und Systemen aufzudecken, um geeignete<br />

www.tuvsud.com/chemieservice<br />

AUTOR<br />

Dr.-Ing. Stefan Wirth, Gruppenleiter Design<br />

Review & Engineering,<br />

Plant & Equipment Integrity,<br />

Tüv Süd Chemie Service GmbH,<br />

Leverkusen<br />

ZUORDNUNG VON ORTEN<br />

ZU ERDBEBENZONEN<br />

Die Zuordnung der Koordinaten zum<br />

eingegebenen Ort erfolgt auf der Grundlage<br />

des Datensatzes „Geografische Namen,<br />

GN250“ des Bundesamtes für Kartografie<br />

und Geodäsie (BKG).<br />

www.bit.ly/Erdbeben-Infos<br />

38 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


BETRIEBSTECHNIK<br />

SCHONENDERES<br />

SCHMIERÖLBLENDING<br />

Mit LEPD (Low Energy Polymer Dissolving) bietet<br />

EDL ein neues Verfahren zum Aufschmelzen von<br />

Viskositätsverbesserern. In dem Verfahren wird das<br />

Polymer laut Anbieter unter Druck bis 10 bar und<br />

Temperaturen unter 100 °C unter Inertgas schonend<br />

im Basisöl geschmolzen. Das Basisöl werde<br />

hierbei mit Polymer bis zu einem Anteil von rund<br />

50 Prozent angereichert. Der Prozess spare ca.<br />

30 Prozent an Zeit und etwa 50 Prozent der für den<br />

Prozess benötigten Energie gegenüber dem<br />

konventionellen Herstellungsprozess ein, so der<br />

Anbieter. Zudem bestehe keine Trübungs- und<br />

Verkokungsgefahr im Schmelzprozess, sodass die<br />

Endqualitäten der fertigen Öle wesentlich höher<br />

ausfallen und keine Notwendigkeit des Einsatzes<br />

von zusätzlichen Additiven wie z. B. Antioxidantien<br />

bestehen sollen. Da die Polymerkettenstruktur in<br />

dem schonenden Lösungsprozess nicht verändert<br />

werde, ließen sich bessere Schmiereigenschaften<br />

des Produktes erzielen.<br />

edl.poerner.de<br />

ZELLEN SCHÜTTELND KULTIVIEREN<br />

Der ISF1-Z Inkubationsschüttler<br />

von<br />

Kühner soll sich für<br />

die Kultivierung von<br />

mikrobiellen,<br />

pflanzlichen,<br />

humanen und<br />

tierischen Zellkulturen<br />

eignen. Er findet<br />

Verwendung im<br />

Labor-, Forschungsund<br />

Produktionsbetrieb<br />

und erfüllt laut<br />

Hersteller alle Vorschriften für die Arbeit unter<br />

GMP-Bedingungen. Der ISF1-Z bietet eine große<br />

Schüttelkapazität auf kleinem Raum und ist in vier<br />

verschiedenen Modellen verfügbar. Alle Geräte sind<br />

optional mit CO 2<br />

-Regelung erhältlich.<br />

Lab-Shaker LS-Z und Inkubator Kuhner Kelvin+<br />

bieten als modulare Systeme Flexibilität. Der LS-Z<br />

ist ein robuster Tischschüttler für einen kontinuierlichen<br />

und wartungsfreien Betrieb. Das Gerät<br />

kann auf drei Arten eingesetzt werden: als<br />

Tischschüttler/Stand-alone-Gerät, in einem<br />

Schüttelinkubator eines anderen Herstellers oder<br />

in Kombination mit dem neuen Kuhner Kelvin+<br />

Inkubator. Der Kelvin+ ist ein neuer, kompakter<br />

Inkubator mit guter Temperaturverteilung. Sowohl<br />

LS-Z als auch Kelvin+ haben eine kleine und<br />

kompakte Aufstellfläche.<br />

www.kuhner.com<br />

AUTOMATISCHES REINIGEN VON<br />

PFLUGSCHAR-MISCHERN<br />

Pflugschar-Mischer von Lödige Process lassen sich mit einem<br />

automatischen WIP-System laut Hersteller zuverlässig und<br />

reproduzierbar reinigen. Das System erfülle damit eine<br />

zentrale Anforderung von Kunden aus dem Life-Sciences-Bereich.<br />

Gerade bei größeren Anlagen sollte nach Möglichkeit<br />

auf ein umfassendes Füllen bzw. Fluten der Behälter verzichtet<br />

werden. Dieses ist auch nicht zwingend nötig: Durch eine<br />

geschickte Anordnung<br />

von Rotationsreinigern<br />

im<br />

Mischer innenraum<br />

werde eine gleichmäßige<br />

Benetzung<br />

aller produktberührten<br />

Oberflächen<br />

gewährleistet, ohne<br />

dass der Mischer mit<br />

Reinigungsmedium gefüllt werden muss. Durch ein zeitgleiches<br />

Drehen der Mischelemente und der Reinigungsdüsen<br />

werden Sprühschatten vermieden. Die getriebegesteuerten<br />

Rotationsreiniger sind mit speziellen Flachstrahldüsen<br />

ausgestattet, die für eine intensive und gleichmäße Abreinigung<br />

sorgen.<br />

Die robuste Konstruktionsart ermöglicht auch problemlos das<br />

Fahren von Reinigungsmedium im Kreislaufbetrieb, was<br />

weiteres Potenzial zur Reduktion der benötigten Reinigungsmedien<br />

beinhaltet. Neben den Rotationsreinigern im Mischerinnenraum<br />

werden Dichtungen von Mischwerk und Messerköpfen<br />

mit Wasser gespült sowie Stutzen zum Beschicken und<br />

Entleeren durch lokale installierte statische Düsen gezielt und<br />

effizient abgereinigt.<br />

www.loedige.de<br />

GREIFEN, SORTIEREN, BEREITSTELLEN<br />

UND VERPACKEN<br />

Pick-and-Place-Anwendungen<br />

spielen in der<br />

Lebensmittelindustrie<br />

eine zentrale Rolle. Sie<br />

umfassen das Greifen,<br />

Sortieren, Bereitstellen<br />

und Verpacken in<br />

Kartonagen und orientieren<br />

sich an den Rahmendaten<br />

des Produktes: der<br />

Beschaffenheit, dem<br />

Gewicht und Format.<br />

Pickerlösungen von Trapo sind konventionell mit Knickarmoder<br />

Deltaroboter verfügbar. Neu ist die laut Hersteller<br />

wartungsarme Kinematik der HPPS- bzw. TPS-Serie. Sie sorge<br />

mit großem Hub und erweitertem Radius für gleichbleibend<br />

hohe Qualität der Abläufe, Flexibilität, gute Verfügbarkeit der<br />

Maschinen und hohe Taktraten.<br />

www.trapo.de<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 39


BETRIEBSTECHNIK<br />

ELECTRONIC-KEY-SYSTEM REGELT ZUGRIFFSRECHTE<br />

Manipulationsanfällige Zugriffssysteme<br />

verursachen Havarien und Anlagenausfälle<br />

mit Schäden in Millionenhöhe.<br />

Das transponderbasierte<br />

Electronic-Key-System EKS von Euchner<br />

sichert laut Hersteller Maschinen vor<br />

Fehlbedienungen jeglicher Art. Das<br />

kombinierte Schreib-/Lesesystem mit<br />

Festcode-Transponder soll Zugangsund<br />

Bedienrechte klar und fehlersicher<br />

verwalten. Die Volkswagen Group<br />

Components in Hannover habe damit die Prozesse in ihrer<br />

Gießerei effizienter gemacht. Moderne Safety- und Security-<br />

Systeme haben nicht nur die Unversehrtheit des Bedieners,<br />

sondern auch menschliche Fehlbarkeit im Blick: Fachlich nicht<br />

ausreichend qualifizierte Eingriffe legen Maschinen und<br />

Anlagen oft für Stunden oder Tage still. Hintergrund sind in<br />

aller Regel rein passwortbasierte oder anderweitig manipulationsanfällige<br />

Zugriffssysteme. Das Electronic-Key-System EKS<br />

von Euchner dient der Zugriffsverwaltung<br />

sowie der funktional sicheren<br />

Betriebsartenwahl. Als offenes und frei<br />

konfigurierbares System mit unterschiedlichen<br />

Datenschnittstellen sei es<br />

universell einsetzbar. Für hygienisch<br />

sensible Bereiche in der Lebensmittelund<br />

Pharmaindustrie steht eine<br />

besondere Systemvariante zur Verfügung.<br />

Zum Betrieb steckt der Schlüsselinhaber<br />

seinen personifizierten<br />

Electronic-Key in die Schlüsselaufnahme. Über einen kontaktlosen<br />

Datenaustausch/Stromversorgung erkennt das System den<br />

Inhaber des Schlüssels, der ausschließlich die Freigabe der für<br />

ihn hinterlegten Benutzerrechte erhält. Je nach Grad der Berechtigung<br />

darf er am Roboter entweder einfache Aufgaben als<br />

Bediener, fachkundige Eingriffe als Einrichter bzw. Programmierer<br />

oder eine Kombination aus allen drei Bereichen ausführen.<br />

www.euchner.de<br />

FLEXIBLE VERPACKUNGSMASCHINEN<br />

Rottendorf Pharma bietet als Auftragshersteller und -entwickler umfassende Services<br />

– von der Entwicklung von Formulierungen über die Herstellung, Analyse bis zur<br />

Verpackung von Solida. Aktuell hat das Unternehmen einen Großauftrag über die<br />

Lieferung von fünf Pharma-Packaging-Linien an Uhlmann vergeben: vier Blisterlinien<br />

BEC 300 und ein Integrated Bottle Center (IBC). Die BEC 300 ist eine kompakte Kombination<br />

aus Blister- und Kartoniermodul. Ihre Stärke sind laut Hersteller schnelle Wechsel<br />

von einem Produkt zum nächsten in unter 30 min. Das ermögliche es Auftragsherstellern,<br />

viele kleine und mittlere Chargen wirtschaftlich auf einer Linie zu verpacken.<br />

www.uhlmann.de<br />

WÄGE- UND INSPEKTIONSLÖSUNGEN<br />

Minebea Intec bietet<br />

Vision-Systeme an,<br />

die für die Inspektion<br />

von Produkten und<br />

Verpackungen<br />

geeignet sind. Damit<br />

soll sich eine hohe<br />

Produktqualität in<br />

der Lebensmittelindustrie<br />

sicherstellen lassen. Zu den Applikationen gehören:<br />

Siegelnahtprüfung, Etiketten- und Grafikprüfung, Aufdruckprüfung<br />

sowie die Prüfung von Strichcodes – auch bei hohen<br />

Geschwindigkeiten. Die Benutzeroberfläche soll intuitiv<br />

bedienbar sein, die gewonnenen Daten lassen sich zur<br />

Optimierung der Prozesse nutzen, so der Hersteller.<br />

Im Bereich der Industriewaagen Combics, Signum, Midrics und<br />

IS-Plattform hat Minebea mit MiOPC ein neues Werkzeug für<br />

die Maschinenkommunikation im Umfeld der Industrieautomation<br />

entwickelt. MiOPC erfülle den Schnittstellenstandard<br />

gemäß der OPC-UA-Kompendium-Spezifikation für Wägetechnik.<br />

Diese wurde von Wägeherstellern in Zusammenarbeit mit<br />

dem VDMA und dem ISW Stuttgart erstellt und wird als neuer<br />

Standard in der Wägetechnik angesehen.<br />

www.minebea-intec.com<br />

FLEXIBLE ABFÜLLLINIE<br />

Um Produkte im niedrigen Leistungsbereich hochflexibel<br />

abzufüllen und zu verpacken, bietet die neue LFS-Abfüllmaschine<br />

laut Hersteller eine passende Lösung: Das kompakte<br />

Design der Maschine ermögliche eine einfache Bedienung und<br />

Wartung. Die Maschine ist für häufige Produkt- oder Formatwechsel<br />

ausgelegt und setzt sich aus einzelnen Modulen mit<br />

integrierter Elektronik zusammen. Jedes Modul umfasse<br />

wesentliche Maschinenfunktionen wie Becherzuführung,<br />

Desinfektion, Befüllung, Versiegelung sowie Becherausschleusung<br />

und lässt sich gemäß individuellen Produktionsanforderungen<br />

konfigurieren oder zu einem späteren Zeitpunkt<br />

erweitern.<br />

Um gewünschte Entkeimungsraten und Produkthaltbarkeiten<br />

zu erzielen, können Lebensmittelhersteller zwischen zwei<br />

chemiefreien Entkeimungsverfahren für ihr Verpackungsmaterialwählen<br />

– UVC-Licht oder Pulsed-Light-Technologie.<br />

Zusätzlich zu diesen Methoden ist auf der linearen Abfüllmaschine<br />

FCL Wasserstoffperoxid zur Packmittel- und Maschinenentkeimung<br />

im Einsatz,<br />

um eine längere<br />

Haltbarkeit sowie einen<br />

höheren Produktschutz<br />

zu erreichen.<br />

www.syntegon.com<br />

40 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


24 TAGE RÄTSELSPASS<br />

Ein Erdbeben und ein Schneesturm bringen<br />

den Zeitplan völlig durcheinander: Die<br />

Spielzeug-Werkstatt ist komplett verriegelt.<br />

Wer kümmert sich jetzt um die Geschenke?<br />

Die Spielerinnen und Spieler ab zehn Jahren<br />

tauchen ein in eine spannende Escape-Room-<br />

Geschichte. Tag für Tag müssen sie in diesem Adventskalender<br />

und Exit-Spiel spannende Rätsel lösen. Mit welchem Türchen<br />

es am nächsten Tag weitergeht, erfahren sie bei der Lösung<br />

des aktuellen Rätsels. Hilfreiches Zusatzmaterial, eine<br />

besondere Decodiertafel und eine umfangreiche Anleitung<br />

unterstützen sie bei der Suche nach Hilfe. Letztes Jahr hatten<br />

die Autoren Inka und Markus Brand in dem Adventskalender<br />

„Exit – Die Jagd nach dem goldenen Buch“ interessante und<br />

überraschende Aufgaben hinter den 24 Türchen versteckt. Es<br />

bleibt spannend, ob sie mit dem diesjährigen Kalender<br />

ebenfalls wieder überzeugen können.<br />

www.kosmos.de „MAKER STORY“ –<br />

ENTREPRENEURSHIP-PODCAST<br />

DIE GESCHICHTE DER WELT IN BÜCHERN<br />

Das Buch ist eine der schönsten<br />

Erfindungen der Menschheit.<br />

Bücher lassen Worte durch Zeit<br />

und Raum reisen und sorgen dafür,<br />

dass Ideen und Geschichten<br />

Generationen überdauern. Irene<br />

Vallejo nimmt ihre Leser mit auf<br />

eine abenteuerliche Reise durch<br />

die faszinierende Geschichte des<br />

Buches, von den Anfängen der<br />

Bibliothek von Alexandria bis zum<br />

Untergang des Römischen Reiches.<br />

Dabei treffen sie auf rebellische<br />

Nonnen, gewiefte Buchhändler,<br />

unermüdliche Geschichtenerzählerinnen und andere Menschen,<br />

die sich der Welt der Bücher verschrieben haben.<br />

Die Autorin Irene Vallejo, geboren 1979 in Saragossa, studierte<br />

klassische Philologie an der Universität von Saragossa und<br />

Florenz. Papyrus, ihr erstes Sachbuch, wurde in Spanien ein<br />

Bestseller und mit wichtigen Literaturpreisen ausgezeichnet.<br />

www.diogenes.ch<br />

WUNDERWELT CHEMIE<br />

MEDIEN<br />

Periodensystem,<br />

Atommodelle<br />

oder chemische<br />

Reaktionen.<br />

Unterhaltsam<br />

und anschaulich<br />

erklärt Mai Thi<br />

Nguyen Kim die<br />

Welt der Chemie.<br />

Auf ihrer Reise<br />

durch die Geschichte der Chemie trifft sie in skurrilen Szenen<br />

auf die Großen der Forschung, wie Justus von Liebig oder<br />

Antoine de Lavoisier.<br />

In der ersten Folge „Die Bausteine der Natur“ geht es um die<br />

Frage: Woraus besteht die Welt? In der Antike ging man von<br />

vier Elementen aus – Feuer, Wasser, Erde und Luft. Viele<br />

Elemente wurden erst nach einer Kette von Irrtümern<br />

gefunden, so wie beispielsweise die Entdeckung des Sauerstoffs<br />

durch den Franzosen Antoine Laurent de Lavoisier.<br />

Heute führt das Periodensystem 118 Elemente auf.<br />

In der zweiten Folge „Die Magie der Verwandlung“ berichtet<br />

Dr. Mai-Thi Nguyen-Kim von den Leistungen der angewandten<br />

Chemie und deren Folgen. Chemie ist auch die Kunst, mit den<br />

Bausteinen dieser Welt ganz neue Stoffe zu erschaffen. Einer<br />

der Großen, der die Grundlagen der modernen angewandten<br />

Chemie legte, war Justus von Liebig. Seine „Showvorlesungen“<br />

sind Legende.<br />

In der dritten Folge „Die Elemente des Lebens“ geht es um den<br />

menschlichen Körper, der ein lebendes Labor ist. Denn es gibt<br />

keinen Augenblick, in dem in ihm keine chemischen Prozesse<br />

ablaufen. Alle Folgen sind in der ZDF Mediathek verfügbar.<br />

www.bit.ly/ZDF-Chemie<br />

Die Hochschule Fresenius<br />

bringt einen Podcast rund<br />

um das Thema Entrepreneurship<br />

und Start-ups<br />

heraus. In „Maker Story“<br />

spricht Prof. Dr. Lotter,<br />

Studiendekan Masterprogramme<br />

Entrepreneurship,<br />

einmal im Monat mit erfolgreichen<br />

und bekannten<br />

Gründer:innen, die von<br />

ihren Erfahrungen und Erfolgsrezepten erzählen. In der ersten<br />

Folge ist Dr. Ingo Dahm zu Gast. Er ist Serial Entrepreneur,<br />

Impact Investor und Erfinder des ersten Handy-Tickets.<br />

Dahm berichtet über seine drei unternehmerischen Erfolgsprinzipien<br />

und worauf ein Impact Investor bei der Start-up-Bewertung<br />

als erstes schaut. In der zweiten Folge ist Benny<br />

Bennet, CEO und Co-Founder der Nect GmbH, zu Gast. Er und<br />

sein Team haben eine App zur vollautomatisierten Online-<br />

Identifizierung entwickelt, die bereits von jedem zweiten<br />

Bundesbürger bei Versicherungen, Banken oder Telekommunikationsunternehmen<br />

genutzt wird.<br />

www.hs-fresenius.de<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 41


PERSÖNLICH<br />

DIE WIRTSCHAFTSINGENIEURIN LAURA PEINER<br />

ZWISCHEN TAGESGESCHÄFT<br />

UND STRATEGIE<br />

Frauen sind in Ingenieursberufen noch immer<br />

unterrepräsentiert. Nur knapp 20 Prozent aller<br />

erwerbstätigen Ingenieur:innen sind Frauen.<br />

Aber es gibt sie doch. Im Interview erzählt<br />

Laura Peiner ihre Geschichte.<br />

Was machen Sie im Betriebsleitungsteam<br />

bei Merck?<br />

Meine Aufgabe ist es, den Produktionsbetrieb am Laufen zu<br />

halten und zu führen. Das bedeutet: Je nachdem, wo es gerade<br />

Optimierungsmöglichkeiten, Probleme oder Änderungen in<br />

Produktanforderungen gibt, ändert sich der Schwerpunkt meiner<br />

täglichen Arbeit. Das finde ich toll: Denn so ist jeder Tag anders.<br />

Zu meinen Aufgaben gehören unter anderem die Mitarbeiterführung,<br />

die Einhaltung von Qualitäts- und Sicherheitsstandards,<br />

die akute Problemlösung, das Führen von Kundenaudits<br />

sowie das Projektmanagement von Verbesserungsprojekten. Ein<br />

wichtiger Punkt ist dabei, die Waage zwischen Aufgaben des<br />

Tagesgeschäfts sowie strategischen Themen zu halten.<br />

vielleicht nach Japan? Das war unsere letzte geplante große<br />

Reise, die wir aufgrund der Pandemie absagen mussten.<br />

Sie haben sich während Ihres Studiums ehrenamtlich im<br />

Projekt ReBubble engagiert. Was ist das?<br />

ReBubble hat sich zum Ziel gesetzt, die gesellschaftliche Integration<br />

von Menschen mit geistiger Behinderung mit einem<br />

Nachhaltigkeitsgedanken zu verbinden. Hierfür werden in<br />

Hotels Hartseifenreste gesammelt und in einer Einrichtung der<br />

Lebenshilfe zu neuer Seife verarbeitet. Dafür haben wir als Projektteam<br />

einen einfachen Produktionsprozess entwickelt. Mir<br />

war es wichtig, mich ehrenamtlich in einem Projekt zu engagieren,<br />

das mich selbst vom Grundgedanken her überzeugt und<br />

das ich als sinnstiftend empfinde.<br />

www.merckgroup.com<br />

DIE FRAGEN STELLTE KATJA FRIEDL,<br />

REDAKTION VERFAHRENSTECHNIK<br />

Sie führen rund 70 Mitarbeitende. Wie haben Sie sich auf diese<br />

Aufgabe vorbereitet?<br />

Vor vier Jahren bin ich bei Merck im sogenannten „Operations<br />

Leadership Development“ Programm gestartet. Im Rahmen<br />

des Programms habe ich verschiedene Bereiche (Quality,<br />

Process Engineering, Supply Chain und Produktion)<br />

durchlaufen. In der letzten Station habe ich erstmalig<br />

Führungsverantwortung übernommen und einen<br />

Bereich mit 15 Personen geführt. So konnte ich<br />

die theoretischen Inhalte der Schulungen aus<br />

dem Programm erstmals anwenden und mein<br />

eigenes Verhalten in Führungssituationen<br />

kennenlernen. Dabei habe ich gemerkt, dass<br />

mir in der Zusammenarbeit mit meinem<br />

Team die Begegnung auf Augenhöhe,<br />

Transparenz und eine eindeutige Richtungsvorgabe<br />

wichtig sind. Für mich spielt<br />

es eine zentrale Rolle, dass die Mitarbeitenden<br />

wissen, warum wir etwas machen.<br />

Und dass sich niemand scheut, offen Fragen<br />

zu stellen und wir auch offen mit Fehlern<br />

umgehen.<br />

Sie interessieren sich sehr für fremde<br />

Kulturen. Verfolgen Sie einen Plan?<br />

Mein Ziel ist, immer in mehr Ländern gewesen<br />

zu sein, als ich alt bin. Und trotz Corona habe<br />

ich aktuell noch einen Vorsprung von sechs<br />

Ländern. Wohin es als nächstes geht, ent scheiden<br />

mein Mann und ich immer recht spontan –<br />

DIE WIRTSCHAFTSINGENIEURIN LAURA PEINER<br />

IST IM BETRIEBSLEITUNGSTEAM<br />

BEI MERCK IN DARMSTADT TÄTIG<br />

42 verfahrenstechnik <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> www.verfahrenstechnik.de


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 1-2/2023<br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 06. 02. 2023 • ANZEIGENSCHLUSS: 20. 01. 2023<br />

01<br />

02<br />

04 03<br />

01 Wie kann die Pharmaindustrie von kontinuierlicher<br />

Produktion profitieren?<br />

Bild: Gericke<br />

02 Durch Modulbauweise lassen sich Magnetventilsteuerungen<br />

gut in den Schaltschrank integrieren<br />

Bild: Hesch<br />

03 Hochraffinierte Mineralöle besitzen einen niedrigen<br />

Dampfdruck und werden nur geringfügig ausgetragen<br />

Bild: Klüber<br />

04 Industriegetriebe bewegen große Mengen mit<br />

Leichtigkeit<br />

Bild: Nord<br />

DER DIREKTE WEG<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

INTERNET:<br />

www.verfahrenstechnik.de<br />

E-PAPER:<br />

digital.verfahrenstechnik.de<br />

REDAKTION:<br />

redaktion@verfahrenstechnik.de<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/<strong>12</strong> 43


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