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6 CASE STUDY Aerogele Ideale Kombination bei Cabot: Verfahrens-Know-how und Automatisierungstechnik Wahrhaft einzigartig Als erste ihrer Art stellt die neue Aerogel-Anlage von Cabot Aerogele nach einem innovativen, wirtschaftlichen Verfahren im industriellen Maßstab her. Siemens Axiva entwickelte bei diesem Projekt nicht nur das Verfahren, sondern übernahm als Generalplaner auch die Verantwortung für die Planung und Errichtung der neuen Semi-Works-Plant im Industriepark Höchst in Frankfurt am Main. Als Teil der Gesamtanlage mussten neben der Apparate-, Maschinen- und Rohrleitungstechnik auch die Messtechnik sowie die Antriebs- und Automatisierungstechnik projektiert werden. Mit der Akquisition des Aerogel- Forschungsbereichs der Aventis Research & Technologies im Jahr 1998 konnte die Cabot Corporation einen wichtigen Erfolg beim Ausbau ihrer Nanogel-Sparte verzeichnen. Das amerikanische Unternehmen erwarb damit die Rechte an einem patentierten Verfahren für die Herstellung von Aerogelen im industriellen Maßstab. Außerdem nutzte Cabot eine Pilotanlage, in der das Verfahren bereits im Technikumsmaßstab getestet und erste Muster hergestellt wurden. Ein Team von Siemens Axiva, damals noch als Teil der Hoechst AG, hatte das Verfahren seit den ersten Ideen zu Beginn der neunziger Jahre entwickelt. Auf diesem Know-how wollte Cabot aufbauen. Daher führte Siemens Axiva auch nach 1998 die Verfahrensentwicklung weiter – und empfahl sich als kompetenter Partner auch für die Weiterentwicklung des Verfahrens bis hin zur Realisierung einer industriellen Produktion. Doch zunächst musste das bestehende Verfahren im Technikumsmaßstab optimiert und an die Anforderungen des potenziellen Marktes angepasst werden. Mit Integrated Process Development (IPD) unterstützt Siemens Axiva solche Projekte mit einem umfassenden Dienstleistungsangebot. Auch Cabot profitierte während dieser entscheidenden Phase der Verfahrensentwicklung enorm von diesem integrierten Ansatz. Ausgehend von den Anforderungen, die Cabot an das Produkt stellte, wurden in der Technikumsanlage erste Muster produziert, die von Cabot bewertet und dafür zum Teil auch möglichen Kunden für Aerogele zu Testzwecken zur Verfügung gestellt wurden. Diese Ergebnisse wurden dann in die Verfahrensentwicklung zurückgespielt und für die weitere Entwicklung des Verfahrens und neuer, optimierter Produktmuster genutzt. Nach ersten vielversprechenden Studien fällte Cabot dann die Entscheidung, den nächs- ten Schritt hin zur industriellen Produktion zu wagen und eine Semi-Works-Plant mit einer Kapazität von rund 1.000 Tonnen pro Jahr zu errichten. Verfahrensentwicklung und Engineering liefen parallel Mit der Vertragsunterzeichnung am 30. Januar 2001 fiel der offizielle Startschuss für die Errichtung der Semi-Works-Plant, die innerhalb kürzester Zeit abgeschlossen werden sollte. Bei der Konzeption und Errichtung der Semi-Works-Plant auf dem Gelände des Industrieparks Höchst konnte Siemens Axiva gleich in mehrfacher Hinsicht seine traditionellen Stärken beim Entwickeln, Planen und Errichten von sogenannten „first of its kind“-Anlagen unter Beweis stellen. Das eigentliche Verfahren wurde während der Errichtung der Anlage weiter optimiert – mit den entsprechenden Auswirkungen auf den Engineeringprozess und die „Hardware“ in der bereits im Bau befindlichen Anlage. Gleichzeitig musste das process news 2/2003
Verfahren vom Technikumsmaßstab auf die Semi-Works-Plant übertragen und auch von Batch- auf Konti-Fahrweise umgestellt werden. Bei diesem Projekt war Siemens Axiva als Generalunternehmer für sämtliche Gewerke zuständig – vom Umbau des Gebäudes über die Apparate-, Maschinenund Rohrleitungstechnik bis hin zur Automatisierungs- und Antriebstechnik. Um Zeit zu sparen, hat sich Cabot nicht für einen Neubau, sondern für ein altes stillgelegtes Backsteingebäude im Industriepark Höchst als Standort der Produktion entschieden. Bereits während der Planung der Semi-Works-Plant arbeitete Siemens Axiva eng mit Eldor Classen, dem Projektleiter von Cabot, zusammen, um eine möglichst zügige Umsetzung des Verfahrens zu ermöglichen. Das Projektteam von Siemens Axiva unter der Leitung von Herbert Eidkum leistete insgesamt rund 60.000 Stunden für Engineering und die Überwachung aller Aktivitäten. In process news 2/2003 den ersten Monaten musste das Gebäude im Industriepark Höchst entkernt und für die Installation der Apparate und Rohrleitungen vorbereitet werden. Anschließend wurde die „Hardware“ – das heißt, Rohbau, Stahlbau, Apparate,Rohrlei- tungen und die EMR-Technik – installiert und die gesamte Leittechnik projektiert und installiert. Harter Wettbewerb bei jedem Auftrag Die komplette Investitionssumme wurde im sogenannten „open book“ Verfahren ausgegeben: Alle Bestellungen erfolgten durch Siemens Axiva, Cabot behielt es sich bei jeder einzelnen Bestellung aber vor, die Angebote und die Empfehlung von Siemens Axiva zu prüfen und traf die Entscheidung über die Vergabe des Auftrags selbst. Unter diesen Bedingungen gelang es Siemens gleich bei mehreren Teilprojekten, Cabot von seinen Produkten und Lösungen zu überzeugen. So entschied sich Cabot zum ersten Mal überhaupt für das Prozessleitsystem Simatic PCS 7. Auch die Aufträge für die Lieferung der Antriebstechnik und Niederspannungsschalttechnik sowie die gesamte Haustechnik inklu- Der dünne Aerogelblock schützt die Hand vor der heißen Flamme des Gasbrenners Foto: Focus, Peter Menzel 7
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