Wasser ist Leben Wasser ist Leben - Siemens

process
news
Systeme und Lösungen für die Prozessindustrie
s
11. Jahrgang Oktober 3 |2006
Kooperation in der
Prozessanalytik:
Hach-Lange
und Siemens
Simatic PCS 7 in der
Zuckerfabrik Aarberg:
Zucker
„auf Zack”
Wasser
ist Leben
Lösungen für die Wasser-
und Abwasseraufbereitung

2
Wolfgang Geyer
INHALT
Die zentrale Pharmawasser-Erzeugung im
Industriepark Höchst ist eine der größten
ihrer Art weltweit. Sie stellt besonders hohe
Anforderungen an die Verfügbarkeit und
Wasserqualität, die von Simatic PCS 7
zuverlässig erfüllt werden
3 EDITORIAL
4 NEWS
6 14 24
Mit dem Bau einer neuen Abwasservorbehandlungsanlage
und einer
Nitrifikationsanlage reagierte Infraserv
Höchst auf die sich verändernden
Abwasserbedingungen im Industriepark
Höchst
Die Firma Raps setzt eine
elektronische Wägebaugruppe
mit einer Wiegezelle ein, die die
Anforderungen eines Lebensmittelbetriebes
vollends erfüllt
Veolia entscheidet sich für Hach Lange
proce
und Siemens
Siemens erstmalig Partner der Process
Management Academy
Neue Ansätze für die Produktion von
Impfstoffen
Wasseraufbereitungsanlage für
Total Upstream Nigeria Limited
Symposium ChemPharm 2007 –
Wege der Kooperation zwischen
Wissenschaft und Industrie
TITEL
Wasser
6 Lösungen für den blauen Planeten
Siemens erweitert sein Portfolio
für die Wasser- und Abwasseraufbereitung
CASE STUDIES
Wasseraufbereitung
8 Garantierte Kapazität
Modernisierung der zentralen Pharmawasser-
Erzeugung im Industriepark Höchst
Infraserv Höchst
Titelfoto:
Siemens AG (Christian Höhn)
Wasseraufbereitung
12 Große Wirkung
Sanftstarter im Klärwerk spart 20 Prozent
der Energiekosten
Abwasseraufbereitung
13 Gut kombiniert
Perfekt abgestimmte Lösung für die
biopharmazeutische Industrie
Abwasseraufbereitung
14 Perfekt aufbereitet
Innovatives Abwasserkonzept
im Industriepark Höchst
Bewässerung
17 Optimaler Wassereinsatz
Nachgerüsteter Durchflussmesser verbessert
Bewässerungsmanagement
Prozessinstrumentierung
20 Optimierte Abgasrückführung
Stabile Abgasdruckregelung in der Prozessanalytik
n
Antriebstechnik
21 Effizient geregelt
Frequenzgeregelte Pumpenantriebe
bei DSM Nutritional Products
Wägetechnik
24 Hygienisch und geschmackvoll
Siwarex setzt Standards bei Wägeterminals
in Gewürzwerk
process news 3/2006

Siemens AG
28
Die Modernisierung der Prozessleittechnik
mit Simatic PCS 7 brachte der Zuckerfabrik
Aarberg viele Vorteile: höhere Produktionssicherheit,
mehr Komfort für das Bedienpersonal
und höhere Produktionsstandards
Zuckerindustrie
ss
18 Perfekte Partner
Kooperation in der Prozessinstrumentierung
ews
process news 3/2006
Manufacturing Execution Systeme
26 Mehr Effizienz
Simatic IT in der Chemieproduktion in Kanada
28 Zucker „auf Zack“
Simatic PCS 7 in den Außenanlagen
der Zuckerfabrik Aarberg
TECHNOLOGIEN
Prozessinstrumentierung
16 Mehr Intelligenz, weniger Kosten
Gezielte Pumpensteuerung mit Ultraschall
Training
30 Totally Integrated Automation zum Anfassen
Praxisnahes Lernen an der TIA-Trainingsanlage
TRENDS
Prozessanalytik
Partner
22 Partner für Pharma
Siemens Partner Programm Pharmaceutical Industry
31 DIALOG
Siemens AG
EDITORIAL
Liebe Leserin,
lieber Leser!
„Wir kümmern uns um die Wasserressourcen der Welt.“
Siemens hat sich dieser Vision der Zukunft verpflichtet,
da Wasser weltweit die Grundlage für Wohlstand und
Erfolg ist.
Allerdings werden die Kosten und die Verfügbarkeit
von Wasser in den kommenden Jahren zu einem
bedeutenden Wirtschaftsfaktor, vergleichbar mit dem
Einfluss, den heute Öl und Gas haben. Wasser wird
nicht nur für Handel und Industrie, sondern auch im
Bereich der kommunalen und privaten Wassernutzung
zu einem wichtigen Kosten- und Wettbewerbsfaktor.
Neue Strategien für die Wasseraufbereitung und
-wiederverwendung sowie das Management dieser
kostbaren Ressource können die steigenden Anforderungen
an die Wasserqualität erfüllen, Kosten senken
und die Wettbewerbsfähigkeit unserer Kunden
stärken. Aus diesem Grund stehen die Lösungen für
die Wasser- und Abwasseraufbereitung im Fokus
dieser Ausgabe der process news.
Mit unserem breiten Lösungsspektrum für die
Prozess- und Automatisierungstechnik sind wir für die
vielfältigen Anforderungen unserer Kunden in Europa,
Asien, Süd-, Mittel- und Nordamerika bestens gerüstet.
Wir nutzen die Erfahrung aus über 200.000 Anwendungen
weltweit, um für die Wasser- und Abwasseraufbereitung
optimale Lösungen zu entwickeln.
Dabei haben wir neben dem kommunalen Sektor
auch industrielle Anwendungen im Blick. Mit unseren
Lösungen für die Membran- und UV-Desinfektion, die
chemische Desinfektion und biologische Aufbereitung
erfüllen wir auch regionale und branchenspezifische
Anforderungen an die Wasserqualität.
In dieser Ausgabe stellen wir Ihnen unsere Konzepte
und Strategien für Wasser und Abwasser vor und
präsentieren einige Anwendungen aus wichtigen Bereichen,
wie etwa hochreines Wasser für die Pharmaindustrie.
Viel Spaß beim Lesen!
Joergen Ole Haslestad
Bereichsvorstand
Siemens Industrial Solutions and Services
3

4 NEWS
Siemens AG
Veolia entscheidet sich für
Hach Lange und Siemens
Komplettes Angebot
Der Rahmenvertrag zwischen Veolia,
Hach Lange und Siemens wurde vor kurzem
auch für Nordamerika erweitert. Damit
kann Veolia jetzt in allen Ländern der Welt
die Vorteile des Komplettangebots von Hach
Lange und Siemens nutzen (siehe Seite 18
und 19), die gemeinsam ein umfassendes
und breites Portfolio an Prozessinstrumentierung
und -analytik für die Wasser- und
Abwasseraufbereitung anbieten. Die Bedeutung
dieser Zusammenarbeit spiegelt
sich auch in der Erweiterung des Rahmenvertrags
mit Veolio wider.
Um die Zusammenarbeit mit Veolia noch
weiter zu stärken, waren mehrere Niederlassungen
von Veolia auch Stationen der
Die Prozessinstrumentierungs-Roadshow
war in einem umgebauten Lastwagen
unterwegs
Siemens Roadshow für die Prozessinstrumentierung,
die ihre Tour durch Frankreich
in der Veolia-Zentrale in Paris beschloss.
Dies war gleichzeitig auch der krönende
Abschluss einer zweieinhalbwöchigen
Tour der Roadshow durch Nord- und Ostdeutschland.
In einem zu einer mobilen
Messe umgebauten Lastwagen präsentierte
die Roadshow Kunden aus der Wasser- und
Abwasseraufbereitung das gemeinsame Angebot
von Siemens und Hach Lange. �
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/prozessinstrumentierung
Neue Ansätze für die Produktion von Impfstoffen
Influenza wirksam bekämpfen
Auf Veranlassung des US-Kongresses trafen
sich Vertreter mehrerer bedeutender
Regierungs- und Nicht-Regierungsbehörden
sowie aus der Industrie und den
Regulierungsbehörden in Cleveland, um
sich mit den Gefahren einer weltweiten
Grippe-Pandemie zu befassen.
Die Entwicklung eines neuen Grippeimpfstoffs
ist nicht besonders schwierig.
Allerdings ist die Pharmaindustrie noch nicht
in der Lage, den neuen Impfstoff in der
Menge und Impfdosenzahl herzustellen, die
im Falle einer Pandemie erforderlich wären.
Im Rahmen des Treffens in Cleveland sollten
die Herausforderungen bei der Grippeimpfstoff-Produktion
insbesondere im Hinblick
auf die Pandemie-Bekämpfung identifiziert
Siemens erstmalig Partner der
Process Management Academy
Trends in der Prozessautomatisierung
Vom 22. bis 24. Januar 2007 findet in
Neuss die nächste Process Management
Academy statt. Neben dem Hauptveranstalter
ARC Advisory Group beteiligt sich
erstmalig auch Siemens als Co-Sponsor und
-Organisator an der erfolgreichen Veranstaltungsreihe,
die sich an alle Fachleute
aus der Prozessindustrie richtet. Im Fokus
des kommenden Events stehen innovative
Konzepte und Technologien, welche die
Prozessindustrie dabei unterstützen, Produktionsanlagen
effektiver zu managen sowie
zu optimieren. Das zweitägige, informativ
gestaltete Programm bietet Anwendern,
Herstellern und Systemintegratoren
von Automatisierungslösungen ein höchst
interaktives Forum zum Austausch über die
neuesten Entwicklungen in der Prozessautomatisierung.
Mit Blick auf den großen
Erfolg der beiden ersten Events erwarten
die Veranstalter mehr als 300 Entscheidungsträger
und Experten aus allen Bereichen
der Prozessindustrie.
�
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/chemie
www.pm-academy.de
und geeignete Strategien besprochen werden,
die sowohl vorhandene als auch neuartige
Technologien nutzen. Auf Einladung
der Food and Drug Administration FDA
sprach Ingrid Maes von Siemens als anerkannte
Expertin auf dem Gebiet der Process
Analytical Technology (PAT) über die Möglichkeiten,
die PAT für eine beschleunigte
Prozessentwicklung bei der Grippeimpfstoff-Produktion
und für eine maximale
Nutzung der Produktionskapazitäten bietet.
Siemens gilt als einer der führenden Lieferanten
von PAT-Lösungen für die Entwicklung
und Produktion von Impfstoffen. �
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/pharma
process news 3/2006

process news 3/2006
Wasseraufbereitungsanlage für Total Upstream Nigeria Limited
Erfolg in Oil&Gas
Siemens liefert im Auftrag von Technip-
France ein umfangreiches Paket zur Wasseraufbereitung
für eine neue Floating Production
Storage und Offloading-Einheit (FPSO) der Total
Upstream Nigeria Limited. Mit diesem Auftrag
führt Siemens die Reihe erfolgreicher Projekte
für Total fort, beispielsweise die Lieferung eines
Injection-Systems für die FPSO Dalia.
Die Aufbereitungsanlage zur Abtrennung
von Öl, bestehend aus einem Lagertank für kontaminiertes
Wasser, Hydrozyklonen sowie einer
Symposium ChemPharm 2007 –
Wege der Kooperation zwischen Wissenschaft und Industrie
Gemeinsam schneller zum Erfolg
Die frühzeitige und interdisziplinäre Zusammenarbeit
zwischen Verfahrens- und Automatisierungstechnikern
steht im Mittelpunkt des Symposiums ChemPharm 2007.
Am 8. und 9. Februar 2007 zeigen Experten aus Industrie
und Hochschulen im Lichtenberghaus in Darmstadt Wege
für die schnellere Entwicklung, Steuerung und Veränderung
komplexer Produktionen auf. Unter dem Motto „Innovationen
in der chemisch-pharmazeutischen Produktion durch
ganzheitliche Methoden“ erwartet die Teilnehmer ein hochkarätiges
Vortragsprogramm rund um aktuelle Trends und
Entwicklungen – von der Mikroreaktionstechnologie über
Rückverfolgbarkeit mittels RFID bis hin zu Qualitätsma-
Gas-Flotation, kann bis zu rund 17.800 Kubikmeter
Wasser pro Tag aufbereiten. Zusätzlich
kommen im Nigerianischen Offshore-Feld eine
Seewasser-Desinfektionsanlage sowie acht Prozessmedien-Filter
von Siemens Water Technologies
zum Einsatz, die bis zu 50.600 Kubikmeter
Meerwasser pro Tag filtern können. �
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/wasser
Siemens liefert ein Wasseraufbereitungssystem
für ein FPSO-Schiff der Total
Upstream Nigeria Limited
nagement und IT-Sicherheit in der Prozessindustrie. Eine
attraktive Abendveranstaltung mit Besichtigung des Kontrollzentrums
der Europäischen Weltraumorganisation ESA
rundet die Veranstaltung ab.
Die Organisation des Symposiums erfolgt durch das
Fachgebiet Thermische Verfahrenstechnik der TU Darmstadt
in Zusammenarbeit mit den Firmen Merck KGaA,
Siemens AG, Bayer Technology Services GmbH und Boehringer
Ingelheim GmbH.
�
Mehr zum Thema:
www.chempharm.org
5

6
TITEL
Wasser
Siemens erweitert sein Portfolio
für die Wasser- und Abwasseraufbereitung
Lösungen für den
blauen Planeten
Der „blaue Planet“ trägt seinen Namen zu Recht: Zwei Drittel der Oberfläche
der Erde sind mit Wasser bedeckt. Ohne Wasser kein Leben – und auch keine
Welt, wie wir sie kennen: In nahezu allen Bereichen unserer Gesellschaft spielt
Wasser eine entscheidende Rolle. Wir sprachen mit Roger Radke, Leiter des
Geschäftsgebietes Water Technologies bei Siemens Industrial Solutions and
Services, und Ralf Wegner, Leiter des Competence Center Water&Wastewater
bei Siemens Automation and Drives, über die wachsende Bedeutung von
Lösungen für die Wasserversorgung und -aufbereitung.
Seit der Akquisition von
USFilter und der Gründung
des Geschäftsgebietes Water
Technologies sind mittlerweile
zwei Jahre vergangen.
Welche Erfolge haben sich
aus der Fokussierung der
Aktivitäten ergeben?
Roger Radke: Wir sind unserem
Ziel, der führende Hersteller
von Systemen zur Wasser-
und Abwasseraufbereitung
zu werden, ein gutes
Stück näher gekommen. Mehr
als 90 Prozent der Unternehmen
des Fortune 500 Ranking
setzen unsere Systeme
ein. Dazu kommen zahllose
kommunale Wasserver- und
-entsorger in aller Welt. Wir
bieten ein äußerst breites
Roger Radke
„Die zentrale
Herausforderung für
kommunale
Versorger, aber auch
für die Industrie, liegt
in einem nachhaltigen
Umgang mit der
Ressource Wasser.“
Portfolio an Technologien
und Dienstleistungen rund
um die Themen Wasser und
Abwasser an und entwickeln
daraus innovative Lösungen:
Mit der Kombination unseres
Know-hows in der Membrantechnik
und biologischen Abwasserreinigung
haben wir
einen der fortschrittlichsten
Membran-Bioreaktoren entwickelt,
die es auf dem Markt
gibt. Und auf der WEFTEC in
Dallas werden wir eine neue
Palette an Dienstleistungen
für die kommunale Wasserversorgung
und Industriewasser
vorstellen.
Ralf Wegner: Wasser ist für
Siemens ein Geschäftsfeld
mit strategischer Bedeutung.
Nicht zuletzt aus diesem Grund wurde auch
das Competence Center Water&Wastewater
gegründet, das zukünftig dafür sorgen
wird, dass Produkte und Systeme noch konsequenter
als bisher auf die Bedürfnisse
unserer Wasserkunden abgestimmt werden.
Unsere Kunden können so die gebündelte
Kompetenz von Siemens abrufen.
Wiederverwertung von Wasser und
Energieeinsparung sind Trends, in denen
Sie große Chancen sehen. Wie sieht Ihre
Strategie für diesen Markt aus?
Roger Radke: Die zentrale Herausforderung
für kommunale Versorger, aber auch
für die Industrie, liegt in einem nachhaltigen
Umgang mit der Ressource Wasser.
Dazu gehört, Wasser mehrfach zu verwenden.
Mit unseren Technologien ist es möglich,
Wasser so aufzubereiten, dass es die
geforderte Qualität erreicht – vom Reinstwasser
für die Pharmaindustrie bis hin zu
Trinkwasser aus Flüssen. Wir kombinieren
dafür eine Reihe von Technologien: Filtration,
Entsalzung, Entfernen von Schadstoffen,
Desinfektion, Entsorgungslösungen
für die Prozessrückstände – und natürlich
Automatisierungslösungen für die Prozesssteuerung.
All dies gehört zu unserem Angebot.
Ralf Wegner: Ein zunehmend wichtiges
Thema bei der Wasserversorgung und
-aufbereitung ist der Einsatz von Energie.
Unsere Produkte und Systeme helfen unseren
Kunden Energie zu sparen und damit
gleichzeitig die Lebenszykluskosten ihrer
Anlagen zu reduzieren: mit Komponenten
für den energiesparenden und verschleißarmen
Sanftanlauf von Antrieben oder
intelligenten Systemen für den energie-
und kostensparenden Betrieb ganzer
Pumpstationen, um nur einige Beispiele zu
nennen. Wir sind einer der Technologieführer
in vielen Bereichen. Mit diesem
process news 3/2006

Wissen entwickeln wir innovative Lösungen
für die Wasser- und Abwasseraufbereitung,
beispielsweise Systeme, die besonders
wenig Platz benötigen – wichtig für
Ballungsräume – oder besonders emissionsarm
sind.
Gibt es bereits Beispiele für solche
innovative Lösungen?
Roger Radke: In Orange County in Kalifornien
bereiten unsere Systeme Abwasser so
auf, dass es in das Grundwasser zurückgepumpt
werden kann. Dadurch wird der
Druck im Grundwasser erhalten und verhindert,
dass Salzwasser eindringt. In Mexiko
und den USA nutzen Industriekunden
unsere Technologien, um aus Abwasser
Brauchwasser zu erzeugen, beispielsweise
für Kühlwasser oder Kesselspeisewasser. In
Singapur können wir durch eine Kombination
aus Membrantechnik, Umkehrosmose
und Desinfektion Reinstwasser aus gereinigten
Abwässern gewinnen. Und in China
liefern wir eine Membrananlage und die
mechanischen und elektrischen Gewerke
sowie Systeme, Prozessinstrumente und
Dienstleistungen für die Automatisierung
der Bei Xiaohe Abwasseraufbereitungsanlage,
die auch den Olympischen Park mit
Brauchwasser versorgen wird. Dies sind
aber nur einige Beispiele, wie unsere Kunden
mit unseren Technologien einen nachhaltigen
Umgang mit Wasser verwirklichen
können. Auf diesen Beitrag zur Ressourcenschonung
sind wir sehr stolz.
process news 3/2006
Wasser: Ressource Nummer 1
Rund 20 Prozent der Weltbevölkerung
haben keinen
Zugang zu sauberem Wasser
Rund 40 Prozent der Weltbevölkerung
sind nicht an Abwasserentsorgungssysteme
angeschlossen
Rund 50 Prozent der Weltbevölkerung
besitzen keine
sanitären Einrichtungen
Noch ein Wort zur Zukunft:
Welche neuen Trends
erkennen Sie auf dem Markt?
Ralf Wegner: Insbesondere
in Asien, aber zunehmend
auch in Europa, wird der Betrieb
von Anlagen zur Abwasseraufbereitung
immer öfter
in private Hände gelegt. Bei
so genannten Betreibermodellen
errichtet ein Privatunternehmen
die Abwasseraufbereitungsanlage
auf eigene
Rechnung und übernimmt
auch den Betrieb der Anlage
im Auftrag der Kommune.
Dafür erhält dieses Privatunternehmen
die Abwassergebühren.
Gerade in diesem Kontext
bekommt der Aspekt der Lebenszykluskosten
eine zentrale
und völlig neue Bedeutung:
Die Standardisierung
auf weltweit verfügbare Technologien
schafft Ratiopotenziale, um die
Wirtschaftlichkeit von Anlagen in der Abwasseraufbereitung
zu erhöhen. Daher arbeiten
die großen Unternehmen auf dem
Gebiet der Wasseraufbereitung zurzeit an
einer Standardisierung ihrer Technologieplattformen.
Dank Totally Integrated Automation und
Totally Integrated Power sind wir in der
Lage, eine durchgängige Systemplattform
20%
40%
80%
60%
50% 50%
Ralf Wegner
„Wasser ist für
Siemens ein
Geschäftsfeld mit
strategischer
Bedeutung. Nicht
zuletzt aus diesem
Grund wurde auch
das Competence
Center Water&Wastewater
gegründet.“
für alle Aufgaben in der Wasserwirtschaft
anzubieten –
von der Instrumentierung,
bei der Siemens inzwischen
als Full Scope Supplier auftritt,
über SCADA-Systeme
mit Simatic WinCC für kleine
und mittlere Anlagen bis hin
zu großen Leitsystemlösungen
mit Simatic PCS 7 und
der Fernwirktechnik Sinaut.
Die Energietechnik decken wir
mit unserem Konzept Totally
Integrated Power komplett ab.
Der Kunde profitiert durch
die einfache Installation und
Instandhaltung.
Siemens hat zudem einen
exzellenten Ruf, was die Ersatzteilverfügbarkeit
und Verlässlichkeit
der Systeme angeht:
Wir denken in den Lebenszyklen
der Anlagen unserer
Kunden – so werden Investitionen
wirksam geschützt.
Roger Radke: Wasser ist ein globales
Thema – auch und vor allem in den kommenden
Jahrzehnten. Wir sehen im Wassergeschäft
viel Potenzial. In den USA beispielsweise
wachsen wir schneller als der
Markt. Das Wassergeschäft wird in den
nächsten drei bis fünf Jahren zweistellig
wachsen. Unser globales Netzwerk ermöglicht
es uns, optimal auf diese Entwicklung
zu reagieren und Projekte in allen Ländern
zu realisieren, auch in den aktuellen Wachstumszentren
in Asien. Wir sind dort, wo
unsere Kunden sind, und unterstützen sie
mit unserer gesamten Kompetenz.
Herr Radke, Herr Wegner,
vielen Dank für das Gespräch.
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/wasser
E-Mail:
andreas.pirsing@siemens.com
wieland.simon@siemens.com
7

8
CASE STUDY
Wasseraufbereitung
Modernisierung der zentralen Pharmawasser-Erzeugung im Industriepark Höchst
Garantierte Kapazität
Mit einer Kapazität von rund 300 Kubikmetern pro Stunde ist die zentrale
Pharmawasser-Erzeugung im Industriepark Höchst eine der größten ihrer Art
weltweit. Höchste Verfügbarkeit und eine einwandfreie Wasserqualität sind bei
der Anlage, die 19 Pharmabetriebe versorgt, die alles entscheidenden Kriterien –
Anforderungen, denen die Automatisierungslösung mit Simatic PCS 7 vollends
gerecht wird.
process news 3/2006

Die Pharmawasser-Erzeugung
im Industriepark Höchst
Die von der Hager + Elsässer GmbH, Stuttgart, errichtete
Anlage besteht aus einer vorgeschalteten Enthärtereinheit
mit nachfolgenden fünf Erzeugungslinien, die unabhängig
voneinander geschaltet werden können. Das Wasser durchläuft
nach der Enthärtung zunächst die Umkehrosmose
und anschließend eine Elektrodeionisation. Zusätzlich ist
die Anlage mit einem CIP-System ausgerüstet, mit dem die
Erzeugung bei Bedarf gereinigt wird. Die CIP-Reinigung
wird nur mit heißem Wasser durchgeführt, um keine
Chemikalien in die Anlage einzubringen.
Siemens war im Rahmen des Projektes für Planung und
Engineering, Qualifizierung und Montage der EMR-Technik
verantwortlich.
B Kapazität der Anlage: 300 Kubikmeter pro Stunde
B Prozessleitsystem: Simatic PCS 7
B Umrichter: Simovert Masterdrives
B Niederspannungsschaltanlage: Sivacon
B Druckmessumformer: Sitrans P
B Durchflussmesser: Sitrans FM
B Thermometer: Sitrans T in Kopftransmitterausführung
B Radar-Füllstandmessung zur Solemessung:
Sitrans LR400
B Grenzstandmessung: Pointek CLS
B Profibus DP zur Anbindung der dezentralen Geräte wie
Frequenzumformer und Motorensteuerungen
B Binäre und analoge Sensoren und Aktoren sind zentral
am Simatic ET 200M-System verdrahtet
Die Modernisierung der Pharmawasser-
Erzeugung und -Verteilung begann
bereits Ende der neunziger Jahre.
Das vorhandene Stichleitungs-Verteilsystem
für vollentsalztes Wasser entsprach nicht
mehr den Anforderungen an ein modernes
Pharmawasser-Verteilsystem. Daher wurde
zunächst das Verteilsystem des Pharmawassers
modernisiert und 2000 in Betrieb
genommen (siehe Kasten auf Seite 10).
Im Zuge dieses Projekts wurde auch die Erzeugungsanlage
überprüft. Dabei zeigte sich,
dass zwar die Qualität des erzeugten Wassers
ausreichte, die Anlage aber nach 40 „Dienst“-
Jahren die gestiegenen Validierungsanforderungen
nicht mehr erfüllen konnte. Deshalb
entschloss sich Infraserv, der Standortbetreiber
des Industrieparks Höchst, eine
neue Erzeugungsanlage zu bauen.
process news 3/2006
Die neue Pharmawasser-Erzeugung
im Industriepark Höchst
Alle Fotos: W. Geyer
Einzigartige Anlage
Bei der Vergabe des Auftrags mussten besondere
Randbedingungen berücksichtigt
werden, wie sich Dr. Jörg Klauer, Projektleiter
der Wasseraufbereitung bei Infraserv, erinnert:
„Pharmawasser ist im Prinzip zwar
nichts anderes als vollentsalztes Trinkwasser,
das eine hohe mikrobiologische Reinheit
besitzen und unter den Vorgaben der
pharmazeutischen Produktion hergestellt
sein muss. Allerdings ist die zentrale Pharmawasseranlage
im Industriepark schon
etwas Besonderes: Einerseits ist sie für eine
Vollentsalzungsanlage mit einer Kapazität
von rund 300 Kubikmetern pro Stunde
nichts ungewöhliches, andererseits ist sie
für eine Pharmawasser-Erzeugung aber
wiederum sehr groß, denn solche Anlagen
haben normalerweise eine Kapazität von
maximal zehn Kubikmetern pro Stunde. Daher
stellte sich für uns die Frage, welches
Unternehmen in der Lage ist, eine Anlage
dieser Größe unter Einhaltung der Qualifizierungs-
und Validierungsvorgaben für
die Pharmaindustrie zu bauen.“
Nur drei Bewerber konnten eine Lösung
für diese Aufgabenstellung vorlegen, und
letzten Endes lieferte die Hager + Elsässer
GmbH, die zum Zeitpunkt der Auftragsvergabe
zu Ondeo gehörte, das überzeugendste
Angebot für die Realisierung des Projektes
ab. Beim Automatisierungssystem gab
es schon eine Präferenz für Siemens, da bereits
Siemens-Technik in der Anlage vorhanden
war, wie Jörg Klauer bestätigt. „Wir hatten
mit Siemens bereits gute Erfahrungen
gemacht, aber wir waren natürlich offen�
9

10 CASE STUDY
�für
Alternativen. Allerdings hätten wir dann
schon verlangt, dass wir eine Garantie bekommen,
dass es auch mit der anderen
Technik funktioniert.“ Schließlich entschied
sich die Hager + Elsässer GmbH in Absprache
mit Infraserv auch aufgrund der Kompetenzen
von Siemens in der Pharmaindustrie
dafür, die neue Pharmawasser-Erzeugung
mit Simatic PCS7 zu automatisieren.
Darüber hinaus vergab die Hager + Elsässer
GmbH auch das komplette Paket für die
Feldinstrumentierung an Siemens.
Hohe Anforderungen an Qualität
und Verfügbarkeit
Wasseraufbereitung
Um das entscheidende Kriterium für Pharmawasser,
die mikrobiologische Reinheit,
zu erfüllen, muss die Anlage spezielle Konstruktionsmerkmale
aufweisen. Hier erweist
sich eine Eigenschaft von großen,
zentralen Anlagen als Vorteil: Die Wassererzeugung
läuft rund um die Uhr, es gibt
praktisch kein stehendes Wasser. Aufgrund
der großen Mengen sind auch die Rohrdurchmesser
und Dimensionen in der Anlage
insgesamt größer, so dass es entsprechend
einfacher ist, die Anlage hygienegerecht
zu bauen.
Andererseits bringt die zentrale Versorgung
der Pharmabetriebe im Industriepark
auch besondere Anforderungen mit sich.
Siemens lieferte auch nahezu die komplette Prozessinstrumentierung
Jörg Klauer beschreibt die Situation: „Insgesamt
sind 19 Betriebe angeschlossen, darunter
zwei Insulinproduktionen, die so genannte
Blockbuster-Medikamente produzieren.
Ein Anlagenstillstand hätte daher
sofort enorme Umsatzeinbußen zur Folge.
Für uns als Anlagenbetreiber heißt das kurz
und bündig: Die Erzeugung darf nicht stehen!“
Modernisierung der Pharmawasser-Verteilung
Siemens hatte für Infraserv bereits die neue Verteilungsanlage im Industriepark Höchst,
die 2000 in Betrieb ging, geplant und realisiert. Diese Anlage verteilt mit 14 Kilometern
Sterilrohrleitung mit lichten Durchmessern von 50 bis 300 Millimetern das Pharmawasser
an die angeschlossenen Betriebe im Industriepark.
Zum Verteilsystem gehören eine Hauptringleitung und vier dezentrale Ausgleichsbehälter,
von denen jeder über einen Unterring einen Teil der angeschlossenen Betriebe
beliefert. In den Ringleitungen halten 14 Sterilpumpen ständig rund 500 Kubikmeter
Pharmawasser in Bewegung, um die mikrobiologische Qualität zu gewährleisten.
Eine weitere Maßnahme, um das Keimwachstum zu unterbinden und die Wassergüte
über die langen Transportwege zu sichern, ist die Ozonisierung. Sie erfolgt an mehreren
Punkten nach einem speziellen Verfahren mit Elektrolysezellen, das ohne zusätzliche
Betriebsmittel – insbesondere ohne Sauerstoff und Kühlwasser – auskommt.
Die Verteilung des Pharmawassers wird ebenfalls mit Simatic PCS7 gesteuert. Die
Stationen sind untereinander über ein als Lichtwellenleiter ausgeführtes Industrial
Ethernet mit einer Gesamtlänge von rund sechs Kilometern gekoppelt. Für optimale
Verfügbarkeit des Systems wurde eine ringförmige Busstruktur gewählt. Insgesamt
verarbeitet das Prozessleitsystem Daten von 260 Messstellen, die über mehrere Quadratkilometer
verteilt in 15 Produktionsgebäuden angeordnet sind. Über Profibus werden
12 Umrichter mit bis zu 90 Kilowatt Antriebsleistung sowie zwei intelligente Motorschütze
für Motoren mit einer maximalen Antriebsleistung von 11 Kilowatt gesteuert.
Daher wurde die Wassererzeugung sowohl
verfahrens- als auch automatisierungstechnisch
entsprechend konstruiert.
„Die Anlage hat fünf Straßen, von denen vier
immer betriebsbereit sein müssen. Dieses
Straßenkonzept ist auch in der Leittechnik
umgesetzt. Damit ist gewährleistet, dass immer
eine gesicherte Kapazität von 240 Kubikmetern
pro Stunde zur Verfügung steht.“
In der Architektur von Simatic PCS7 ist die
geforderte Betriebssicherheit ohne hochverfügbare
Controller rein auf Softwareebene
implementiert. Darin lag auch die
besondere Herausforderung beim Engineering
des Leitsystems: Die Verschaltung
der einzelnen Straßen zu programmieren
und dabei sicherzustellen, dass beim Ausfall
einer Steuerung die andere den Betrieb
stoßfrei übernimmt. Siemens erarbeitete
dafür im Rahmen des Projektes eine elegante
Lösung, die es auch ermöglicht, Updates
und sogar zukünftige Versionsupgrades
des Leitsystems im laufenden Betrieb
durchzuführen.
Ausgezeichnete Zusammenarbeit vor Ort
Um während der Modernisierung die ununterbrochene
Versorgung mit Pharmawasser
zu gewährleisten, wurde die neue
Anlage schrittweise gebaut: Erst wurde eine
Hälfte der alten Anlage entfernt und dann
eine Hälfte der neuen Anlage fertiggestellt,
während die verbleibenden alten Anlagen
weiter produzierten. Anschließend wurden
die übrigen Altanlagen entfernt und die
zweite Hälfte der neuen Erzeugung aufge-
process news 3/2006

Alle Fotos: W. Geyer
baut. Der erste Teil wurde im November
2004 in Betrieb genommen, der zweite im
Mai 2005. Beim Aufbau und der Inbetriebnahme
der neuen Anlage war die Zusammenarbeit
vor Ort hervorragend, wie Alexander
Dietze, Betriebsleiter der Wasseraufbereitung
bei Infraserv, bestätigt: „Die
Betreuung vor Ort war wirklich sehr gut
– sowohl, was die Programmierung anging,
als auch die Montage.“
Die für eine Pharmaanlage erforderliche
Qualifizierung wurde parallel zum Engineering
sowie der Installation und Inbetriebnahme
durchgeführt. „Bei der EMR-Technik
haben wir uns dabei auf das Know-how von
Siemens verlassen. Siemens weiß, was für
eine Pharmaanlage an Dokumentation erforderlich
ist. Diese Kompetenz hat sicher
nicht jedes Unternehmen, und das war auch
einer der Punkte, die in der Zusammenarbeit
eine große Rolle gespielt haben“, betont
Jörg Klauer.
process news 3/2006
Die Masterdrives-Umrichter, die die
Motoren in der Anlage steuern, sind
über Profibus DP in PCS 7 integriert
Optimaler Betrieb
Die hohe
Verfügbarkeit der
Erzeugung ist in
Simatic PCS 7 auf
Softwareebene
implementiert
Alexander Dietze ist von den Ergebnissen
der Modernisierung überzeugt: „Wir sind
wirklich sehr zufrieden. Nach kleineren Anlaufschwierigkeiten,
wie sie praktisch bei
jedem Projekt auftreten, haben wir jetzt eine
Anlage, die so ist, wie wir sie wollten: Sie läuft
vollautomatisch, die Qualität stimmt.“
Mittlerweile ist die Anlage aufgrund der
gestiegenen Nachfrage im Industriepark
voll ausgelastet. Es ist nicht ausgeschlossen,
dass bei weiterem Anstieg des Wasserbedarfs
eine weitere Anlage gebaut werden
muss. „Aus unserer Sicht spricht dann nichts
gegen eine erneute Zusammenarbeit mit
der Hager + Elsässer GmbH und Siemens“,
so Jörg Klauer und Alexander Dietze. �
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/pcs7
E-Mail: juergen.schwatmann@siemens.com
11

12
CASE STUDY
Nahezu in Trinkwasserqualität
verlässt das
gereinigte Abwasser die
Kläranlage über den
Ablauf in die Weser
Die Belüftung der Belebungsbecken
ist einer der größten Posten in der
Energiebilanz einer Kläranlage.
Entsprechend groß sind hier die
Einsparungsmöglichkeiten. Beim
Klärwerk Minden-Leteln konnten bis
zu 20 Prozent der Stromkosten allein
durch den Sanftstart von
Lüfterturbinen eingespart werden.
Das Grundprinzip der biologischen
Abwasseraufbereitung ist eigentlich
ganz einfach: Mikroorganismen nutzen
die im Abwasser enthaltenen Schmutzstoffe
als Nahrung und fressen sie dabei
buchstäblich weg. Voraussetzung ist allerdings,
dass genügend Sauerstoff im Wasser
vorhanden ist.
Energieschwerpunkt Belüftung
Wasseraufbereitung
Sanftstarter im Klärwerk spart 20 Prozent der Energiekosten
Große Wirkung
Im Klärwerk Minden-Leteln sorgen zwölf
Turbinen mit je 38 Kilowatt Leistung für
eine ausreichende Sauerstoffsättigung. Sie
schleudern das Abwasser in den Belüftungsbecken
durch die Luft und bewirken damit
die gewünschte Sauerstoffaufnahme. Die
Energie dafür wird bis zu 55 Prozent in zwei
eigenen Blockheizkraftwerk erzeugt, der
Rest muss zugekauft werden. Die Kunst für
den Anlagenbetreiber besteht nun darin,
einerseits einen stets ausreichenden Sauerstoffgehalt
im Wasser sicherzustellen und
andererseits die Belüfterturbinen so zu
steuern, dass es möglichst zu keinen Verbrauchsspitzen
kommt.
„Das ist deshalb so entscheidend“, erklärt
Betriebsleiter AD Heinrich Denzer,
„weil jedes Kilowatt Anschlussleistung über
der Bemessungsgrenze von 1000 Kilowatt
148 Euro zusätzlich kosten würde.“
Energieeinsparung durch
Drehmomentregelung
Siemens löste die Aufgabe durch den Einsatz
elektrischer Turbinenantriebe mit
Sanftstartern des Typs 3RW44. Sie bewirken
eine echte Drehmomentregelung des hochlaufenden
Antriebs mit gezielter Strombegrenzung.
Dabei werden die Turbinen wie
in einem Staffellauf nacheinander hochgefahren,
so dass sich ein insgesamt fließender
Sanftanlauf ergibt, der immer dann
ausgelöst wird, wenn die Messsonde einen
sinkenden Sauerstoffanteil im Abwasser erkennt.
Denzer dazu: „Wir konnten mit dieser
Lösung unseren Stromverbrauch im
biologischen Bereich der Kläranlage um 20
bis 25 Prozent senken.“
Doch das ist noch nicht alles. Durch das
sanfte Hochlaufen der Antriebsmotoren
Durch den Sanftstart der
Lüfterturbinen konnten im
Klärwerk 20 Prozent der
Stromkosten eingespart
werden
gibt es auch keine Schaltschläge mehr, die
eine extrem hohe Belastung für die Getriebe
darstellen. „Das große Massenträgheitsmoment
der Turbinen belastete die
Getriebe derart, dass spätestens alle vier
Jahre eine bis zu 18.000 Euro teure Reparatur
anstand,“ beschreibt Denzer die bisherige
Situation und ergänzt: „Durch die Sanftstarterlösung
haben wir deutlich weniger
Ausfälle und rechnen mit einer Halbierung
der Getriebe-Servicezeiten auf etwa acht
Jahre.“
Nachhaltige Kostensenkung
Im Zuge der Modernisierung wurde darüber
hinaus auch die Leittechnik auf den
neuesten Stand gebracht: Das bestehende
System wurde durch Simatic PCS7 ersetzt,
wobei die Peripherie weitgehend beibehalten
werden konnte.
Für das Klärwerk Minden-Leteln hat sich
die Investition in eine Sanftstarter-Lösung
schon innerhalb kürzester Zeit amortisiert
und wird in den nächsten zehn, zwanzig Jahren
ganz wesentlich zur Dämpfung der Betriebskosten
beitragen. Eine relativ einfache
Lösung, die nachhaltige Wirkung zeigt. �
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/wasser
E-Mail: jens.schulz@siemens.com
process news 3/2006
Fotos: Siemens AG

CASE STUDY
Perfekt abgestimmte Lösung für
die biopharmazeutische Industrie
Gut
kombiniert
Siemens Water Technologies
implementierte bei Synthetec, einem
biopharmazeutischen Unternehmen
in Oregon, USA, eine Wasseraufbereitungsanlage,
mit der die
neuen strengen gesetzlichen
Vorgaben für pharmazeutische
Abwässer erfüllt werden.
Synthetec Inc. mit Sitz in Albany, Oregon,
produziert eine Vielzahl von
Spezialchemikalien. Das Unternehmen
nutzt seit kurzem eine Wasseraufbereitungsanlage
von Siemens Water Technologies.
Damit erfüllt Synthetec die neuen
Auflagen für die Vorbehandlung pharmazeutischer
Abwässer der U.S. Environmental
Protection Agency (USEPA).
Kombinierter Ansatz
Eine der Herausforderungen lag dabei in
der wechselnden Zusammensetzung des
process news 3/2006
Abwasseraufbereitung
Siemens AG
Das PACT-System kombiniert eine Reinigungsstufe mit
Aktivkohle und ein Belebtverfahren
Abwassers, die sich aus den vielfältigen zur
Produktion eingesetzten Substanzen und
Prozessen ergibt.
Siemens Water Technologies führte zunächst
Voruntersuchungen durch, um die
für diese Aufgabe am besten geeignete Lösung
zu ermitteln, und entwickelte darauf
aufbauend ein komplettes Prozesskonzept,
zu dem auch ein Verdampfer für den Prozessdampf
und ein PACT-System für die
Aufbereitung des Verdampferkondensats
und der übrigen Abwässer gehören.
Das PACT-System besteht aus einer Reinigungsstufe
mit Aktivkohle und einer Belebungsstufe.
Die Aktivkohle entfernt die
Kohlenwasserstoffe aus dem Abwasser, die
ihrerseits zum größten Teil als Substrat für
die Mikroorganismen der Belebtstufe dienen.
Um das Abwasser im System zu durchmischen
und ausreichend Sauerstoff für
den biologischen Schadstoffabbau zur Verfügung
zu stellen, wird Luft eingeblasen.
Die Mikroorganismen oxidieren die Schadstoffe
und bauen sie so ab. Siemens kon-
struierte das System als seriellen Batch-
Reaktor mit einem Belüftungs-/Absetzbecken,
Belüftungssystem und Dosiersystemen
für weitere Zuschlagstoffe. Insgesamt
ist die Anlage für einen täglichen Durchsatz
von jeweils 13 Kubikmetern Abwässer und
Verdampferkondensat ausgelegt.
Deutliche Einsparungen
Mit dieser Lösung erfüllt Synthetec nicht
nur die regionalen und bundesweiten Vorgaben
für die Vorbehandlung von Pharmaabwässern,
sondern spart auch noch die
Kosten für die externe Entsorgung und Aufbereitung
der Abwässer – alles in allem
18.000 US Dollar pro Monat.
�
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/wasser
E-Mail: wieland.simon@siemens.com
13

14
CASE STUDY
Abwasseraufbereitung
Innovatives Abwasserkonzept im Industriepark Höchst
Perfekt aufbereitet
Mit dem Bau einer neuen Abwasservorbehandlungsanlage und einer Nitrifikationsanlage reagierte Industrieparkbetreiber
Infraserv Höchst auf die sich verändernden Abwasserbedingungen im Industriepark Höchst, um so den Unternehmen am
Standort auch weiterhin eine sichere und ökologisch einwandfreie Entsorgung ihrer Produktionsabwässer zu garantieren.
Siemens unterstützte die Umsetzung dieser hochmodernen Abwasseraufbereitung in nahezu allen Phasen des Projektes.
Die Entsorgungsfachleute bei Infraserv
entschieden sich zum Bau der
Anlage, als erkennbar wurde, dass
aufgrund der sich verändernden Abwässer
am Standort ein neues Abwasserreinigungskonzept
entwickelt werden musste: Im Industriepark
entstanden zwei Insulinproduktionen,
in denen biologisch sehr gut abbaubare
Abwässer anfallen, die einen hohen
chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) haben.
Diese Abwässer konnten nicht direkt in der
von Infraserv betriebenen zentralen Abwasserreinigungsanlage
behandelt werden, weil
deren Kapazitätsgrenze erreicht war.
Gründliche Vorbehandlung mit
CSB-Elimination
Daher werden diese Pharmaabwässer in
einer Kombination aus Anaerober Vorbehandlungsanlage
(AVA) und Nitrifikationsvorbehandlungsanlage
(NiVA) vorgereinigt.
In der AVA werden die Insulinabwässer einem
anaeroben Prozess unterzogen, wobei
die Schmutzfracht im Wasser zu Biogas und
einer geringen Menge neuer Biomasse, dem
Überschussschlamm, umgesetzt wird. Das
Biogas wird biologisch entschwefelt und
besteht zu 80 Volumenprozent aus Methan.
Damit werden die Gasmotoren der drei zur
Anlage gehörenden Blockheizkraftwerke betrieben
– so dass die Anlage völlig energieautark
arbeitet und darüber hinaus Strom
in das Netz der Infraserv einspeist.
Mit der Planung der Anlage hat Infraserv
Höchst die Verfahrensspezialisten von
Siemens am Standort Höchst beauftragt. Bereits
im Vorfeld hatten Infraserv und Siemens
bei Vorversuchen zur Auswahl des optimalen
Verfahrens und bei der Konzeptionierung
der Anlage zusammengearbeitet.
Als Generalplaner für die Anaerobe Vorbehandlungsanlage
übernahm Siemens die
Verantwortung über alle Planungsphasen,
beginnend bei der Betreuung von Technikumsversuchen,
dem Prebasic-/Basicengineering,
über das Detailengineering bis hin zur
Montage- und Inbetriebnahmeunterstützung.
Siemens konzipierte das Anlagendesign
und führte die für die Prozessabstimmung
erforderlichen Pilotversuche durch. So
konnte im Vorfeld der Nachweis geführt
werden, dass die gewählte Verfahrensva-
riante die Anforderungen an die CSB-Elimination
erfüllt. Darüber hinaus konnten in
den Pilotversuchen allen projektspezifischen
Besonderheiten, wie zum Beispiel
dem tolerierbaren Niveau von toxischen
Bestandteilen, Rechnung getragen werden.
Gemeinsam mit Infraserv entwickelte
Siemens eine Lösung, die die Überschusswärme
im Prozess nutzt, darüber hinaus
Strom aus dem anfallenden Biogas gewinnt
und kaum Überschussschlamm produziert.
Die abgestimmte Prozessautomatisierung
mit Simatic PCS 7 ermöglicht die sichere
Prozessführung der komplexen Anlage.
Biologisch zum Nitrat
Die neue Nitrifikationsvorbehandlungsanlage
der
Infraserv Höchst
Der Ablauf der AVA fließt drucklos in die
NiVA, wo der Rest-CSB und die Ammoniumverbindungen
im aeroben Belebtschlammverfahren
bis zum Nitrat oxidiert werden.
Der Ablauf der NiVA wiederum wird der
bestehenden zentralen Abwasserbehandlungsanlage
zugeführt, deren Denitrifikationskapazität
in der ersten Hochlaststufe
ausreicht, um die Nitratfracht der NiVA zu
verarbeiten.
process news 3/2006
Siemens AG

Die Pharmaabwässer im Industriepark werden in einer Kombination aus Anaerober Vorbehandlungsanlage
(AVA) und Nitrifikationsvorbehandlungsanlage (NiVA) vorgereinigt
Der Bau der neuen NiVA schloss den
Kreis der Maßnahmen, die vom Industrieparkbetreiber
Infraserv Höchst ergriffen
wurden, um den aktuellen Anforderungen
der Abwasserreinigung im Industriepark
gerecht zu werden. Nach umfangreichen
Voruntersuchungen entschied sich Infraserv
für die Verfahrensvariante der biologischen
Nitrifikation.
Zwei Jahre von der Bedarfsanalyse
bis zur Inbetriebnahme
Nur zwei Jahre dauerte es von der detaillierten
Bedarfsanalyse im Jahre 2003 über
den verfahrenstechnischen Variantenvergleich,
die Konzeptionierung, die experimentelle
Bestätigung der Auslegung der
Großanlage durch konventionelle Pilotversuche,
die wasserrechtliche Konzessionierung,
die Ausschreibung und die Realisierung
bis zur termingerechten Inbetriebnahme
der Anlage im Sommer 2005.
Infraserv Höchst übernahm als Bauherr
sowohl die Planung der Bautechnik als auch
den Einkauf und die Errichtung der gesamten
Anlagenteile sowie die Inbetriebnahme
process news 3/2006
und schließlich den Betrieb der Anlage.
Siemens übernahm das Front End Engineering
und in der Realisierungsphase die Generalplanerschaft
für die Gewerke Mechanische
Ausrüstung/Rohrleitungsbau und
Elektrotechnik. Erstmals wurde im Bereich
der Abwasserreinigung am Standort Industriepark
Höchst Siemens-Feldgerätetechnik
installiert. Die große Kompetenz des
Teams vor Ort, insbesondere bei der Ver-
Verfahrens- und
Servicekompetenz
Auf der Basis eines breiten Know-how
entwickeln die Verfahrensspezialisten
von Siemens gemeinsam mit dem
Kunden maßgeschneiderte Verfahren
und Lösungen für spezielle Aufgaben
in der Wasser- und Abwassertechnik –
inklusive der technischen Umsetzung
und Automatisierungstechnik.
Infraserv Höchst
Infraserv Höchst
Eckdaten der AVA/NiVA
AVA:
B Abwassermenge:
bis 3.000 Kubikmeter pro Tag
B Reaktorvolumen: 3 x 800 Kubikmeter
CSB-Fracht: bis 32 Tonnen pro Tag
B Biologische Entschwefelung:
maximal 500 Kubikmeter pro Stunde
B Reinigung: von maximal 15.000 ppm
auf 100 ppm
B Maximal erzeugte elektrische Energie:
rund 1,3 Megawatt
B Nutzbare Abwärme zur Wasservorwärmung:
rund 1,7 Megawatt
NiVA:
B Belebtschlammverfahren
B 2-straßiges 1-stufiges System (Vorteile
bei Wartung und Revision)
B Gesamtabwasserstrom in beliebigem
Verhältnis auf beide Straßen aufteilbar
B Hydraulik: 3.680 Kubikmeter
B Fracht: 2,9 Tonnen Gesamtstickstoff pro Tag
B Nitrifikationsrate: über 96 Prozent
B Zwei Belebungsbecken mit 20 Metern
Durchmesser und 9 Metern Wassertiefe
B Annähernd flächig installierte feinblasige
Membranbelüftung
B Druckluftbereitstellung über
Schraubenkompressoren
fahrensentwicklung, legte auch bei diesem
Projekt den Grundstein für die erfolgreiche
Zusammenarbeit zwischen Infraserv und
Siemens in späteren Projektphasen. Wie in
der AVA werden die Prozesse in der NiVA von
Simatic PCS 7 gesteuert, das in das Gesamtleitsystem
der Abwasserbehandlung eingefügt
wurde. Alle Vorgänge können sowohl
von der zwei Kilometer entfernten Leitwarte
als auch vor Ort gesteuert werden.
Langfristige Entsorgungssicherheit
Beide Anlagen arbeiten im Tagesbetrieb
einwandfrei und erfüllen alle Anforderungen
an die Reinigungsleistung. Durch die
Kombination der AVA mit der NiVA unter
Einbeziehung der bestehenden zentralen
Abwasserbehandlung wird die Entsorgungssicherheit
im Industriepark langfristig gewährleistet.
�
Mehr zum Thema:
www.automation.siemens.com/sp
E-Mail: norbert.rieger@siemens.com
E-Mail: klaus.andre@siemens.com
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16
TECHNOLOGIE
Prozessinstrumentierung
Gezielte Pumpensteuerung mit Ultraschall
Mehr Intelligenz,
weniger Kosten
Bei Frisch- und Abwasseranlagen sind Pumpen typischerweise die größten
Energieverbraucher: Sie sind für bis zu 50 Prozent der gesamten Energiekosten
einer solchen Anlage verantwortlich. Eine effiziente Pumpensteuerung ist
daher ein wesentlicher Aspekt des Energiemanagements.
Um Pumpen im Wasser- oder Abwassersystem
möglichst kostensparend
einzusetzen, können sich die Anlagenbetreiber
das Tarifsystem der Energieversorger
zu Nutze machen. Denn die Tarife
variieren häufig je nach Tageszeit. Wenn
Pumpen gezielt so angesteuert werden, dass
sie zwar bedarfsgesteuert, aber bevorzugt
zu Niedrigtarifzeiten arbeiten, lassen sich
In einem
Wasserwerk
können Pumpen
bis zu 50 Prozent
der Energiekosten
verursachen
Der Messumformer
Sitrans LUC500 im
Feldgehäuse kann
mit einem Handprogrammiergerät
eingestellt werden
die Kosten senken, ohne dass der laufende
Anlagenbetrieb beeinträchtigt wird.
Bedarfsgerecht und kostenoptimiert
Die Ultraschall-Messumformer Sitrans
LUC500 von Siemens bieten dafür genau
die richtige Voraussetzung. Sie erfassen
nicht nur zuverlässig den Füllstand, wie beispielsweise
in einem Abwasserschacht: Ihre
Fotos: Siemens AG
integrierte Steuerelektronik erlaubt auch
die Programmierung der Pumpenschaltpunkte
in Abhängigkeit von bestimmten
Zeitzonen. Dabei lässt sich zum Beispiel folgendes
Szenario realisieren: Der Schacht
wird kurz vor Beginn der Hochtarifzeit auf
seinen niedrigsten Füllstand abgepumpt.
Während der Hochtarifzeit darf der Füllstand
dann bis zu einer festgelegten Obergrenze
ansteigen. Wird diese erreicht, wird
wieder bis auf ein bestimmtes Niveau oberhalb
des niedrigsten Füllstands abgepumpt.
Dabei ist natürlich sichergestellt, dass
das System flexibel auf sich verändernde Situationen
reagiert. So werden zum Beispiel
hohe Zuflussraten bei Niederschlag sicher
erkannt und lösen automatisch die Umschaltung
in den normalen Pumpenbetrieb aus.
Alle zur Pumpensteuerung, Datenerfassung
und Netzwerkkommunikation benötigten
Funktionalitäten sind direkt in den Messumformer
integriert und erlauben damit den Aufbau
eines hocheffizienten und kostengünstigen
Systems, das nachweislich die Energiekosten
um bis zu 10 Prozent senken kann.
Die Pumpen immer im Blick
Sitrans LUC500 beherrscht aber noch mehr
als die intelligente Pumpensteuerung, so
zum Beispiel die umfassende Funktionsüberwachung
jeder Pumpe: Zustand, Leistung
und gepumpte Menge werden laufend
erfasst und machen routinemäßige Inspektionen
vor Ort weitgehend überflüssig. Stattdessen
wird eine bedarfsgerechte Wartung
möglich, die sich gezielt an den tatsächlichen
Anforderungen orientiert.
Bei Pumpen mit unterschiedlicher Kapazität
in einem Pumpwerk kann der Messumformer
darüber hinaus so programmiert
werden, dass durchflussbedingt die
jeweils am besten geeignete Pumpe einund
ausgeschaltet wird. Außerdem gibt es
Funktionen zur Reduzierung von Fetträndern.
Damit lassen sich die Pumpen-Einschaltpunkte
in einem bestimmten Bereich
variieren, um die Bildung von Ablagerungen
und den damit verbundenen Reinigungs-
und Wartungsbedarf zu verringern.
Den Messumformer Sitrans LUC500 gibt
es in drei Ausführungen: passend zum Einbau
in ein Rack, in eine Schalttafel oder in
ein Feldgehäuse. Eine intelligente Lösung,
die flexibel die Kosten senkt.
�
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/prozessinstrumentierung
E-Mail: stephen.milligan@siemens.com
process news 3/2006

CASE STUDY
Nachgerüsteter Durchflussmesser verbessert
Bewässerungsmanagement
Optimaler Wassereinsatz
Bei der Auswahl eines Durchflussmessers standen effizienter Betrieb,
Genauigkeit und Zuverlässigkeit sowie Wasserdichtigkeit für die Bewässerungsmanager
an erster Stelle. Diese Anforderungen erfüllen die Durchflussmesser
Sitrans F von Siemens, die in Bewässerungssystemen eingesetzt werden.
Mit zunehmender Verknappung und
dem daraus resultierenden Preisanstieg
von Wasser richten Lieferanten
und Nutzer gleichermaßen mehr
Aufmerksamkeit auf Wassereinsparung und
korrekte Abrechnung. Korrekte Abrechnung,
schnelle Leckageerkennung und genaue
Erfassung von Wasserverlusten lassen
sich durch den Einsatz modernster Durchflussmesser
erreichen.
Minimale Ausfallzeiten,
maximaler Nutzen
Der Sitrans FUS880 ist ein nachrüstbares
Durchflussmessgerät für den Einsatz in Bewässerungssystemen.
Dank der einfachen
Installation wird die Ausfallzeit minimiert.
Von Beginn an spart der FUS880 Wasser ein.
Das Gerät misst den Durchfluss nach folgendem
Prinzip: Es sendet ein Signal proportional
zur Geschwindigkeit des Wassers aus,
während dieses an den Ultraschallsensoren
vorbeifließt. Je nachdem, welche Genauig-
process news 3/2006
Bewässerung
keitsanforderungen und Einlassbedingungen
gegeben sind, können dabei Ein- oder
Zwei-Pfad-Ultraschallsensoren verwendet
werden.
Ein Zwei-Pfad-System mit ‚X‘-Installation
wird für exakte Messungen bei kurzen
Einlässen empfohlen. Die typische Genauigkeit
des nachrüstbaren Durchflussmessgeräts
liegt bei ein bis fünf Prozent. Die
Werkseinstellungen sind entsprechend der
Nennmaße der Rohrart und -größe festgelegt.
Nach der Installation können die Einstellungen
mit Hilfe eines Software-Tools
angepasst werden, um die Genauigkeit zu
erhöhen. Bei bereits kalibrierten Bausätzen
mit Rohren ist die typische Genauigkeit
des Durchflussmessers 0,5Prozent.
Der FUS880 profitiert von der umfangreichen
Siemens-Erfahrung im Bereich
Bewässerungssysteme und bietet den Bedienern
alle Vorteile des modernen Bewässerungsmanagements.
Durch seine Genauigkeit,
Zuverlässigkeit und seine Leistungs-
SciencePhotoLibrary
Siemens AG
Entscheidungskriterien
für Durchflussmesser bei
Bewässerungssystemen
B Günstiger Anschaffungspreis
B Geringer Wartungsaufwand
B Statisches Messprinzip: keine beweglichen
Teile, kein Verstopfungsrisiko
B Einfache Installation an verschiedenen
Rohrarten, darunter Beton, Standard-PVC,
doppelwandiges PVC, Stahl
B Für die unterirdische Installation an
bestehenden Rohren geeignet
B Auch bei langen Zeiträumen ohne Wasserfluss
keine Leistungsbeeinträchtigung
B Genauigkeit: 1–5 % des Ist-Durchflusses
B Große dynamische Reichweite
B Hohe Genauigkeit bei kurzen Einlässen
B Betrieb auch ohne Anschluss ans
Hauptnetz möglich
B Geringer Energieverbrauch
B Für Betriebstemperaturen bis 65 °C
B Kompatible Kommunikation für
Datenkoordination und Steuerung
fähigkeit bei günstigen Kosten erhalten
Manager verlässliche Daten, während der
Wartungsaufwand minimiert wird.
Siemens – Kompetenz in der
Durchflussmesstechnik
Siemens hat 25 Jahre Erfahrung bei der
Nachrüstung von Durchflussmessern in bestehenden
Rohrsystemen. Insgesamt sind
weltweit 10.000 nachgerüstete Geräte installiert.
Die Entwicklung des Sitrans FUS880
Installation des Sitrans FUS880
basiert auf dieser einzigartigen Erfahrung
und Kompetenz auf dem Gebiet Nachrüstung
und Durchflussmessung und bietet
alle Vorteile des Bewässerungsmanagements.
�
Mehr Informationen:
www.siemens.de/durchfluss
E-Mail: bent.vestergaard@siemens.com
17

18
TREND
Prozessanalytik
Kooperation in der Prozessinstrumentierung
Perfekte Partner
Die besten Lösungen entstehen immer dann, wenn Experten zusammenarbeiten
und die richtigen Partner ein Team bilden. Wenn es dabei um Abwasseraufbereitung
geht, sind Siemens und Hach Lange genau die richtigen Kooperationspartner.
Beide Unternehmen ergänzen sich in ihrem Know-how und sind in der
Lage, dem Kunden eine ganzheitlich abgestimmte Lösung zu bieten.
Um der weltweiten Intensivierung
des Wettbewerbs zu begegnen, sind
Hach Lange als Spezialist auf dem
Gebiet der Wasseranalytik und Siemens
eine konsortiale Kooperation eingegangen
mit dem Ziel, gemeinsam die Voraussetzungen
für eine Führungsposition im weltweit
wachsenden Markt der Wasser- und
Abwasseraufbereitung zu schaffen. Beide
Unternehmen sind damit in der Lage, die
gesamte Anlagen-, Mess- und Steuerungstechnologie
in diesem Bereich als nahtlos
aufeinander abgestimmte Komplettlösung
anzubieten.
Da es keine Überlappungen im Produktportfolio
gibt, ergänzen sich die Angebote
von Hach Lange und Siemens ideal.
Hach Lange
Technologien im Zusammenspiel
Im Rahmen einer strategischen Partnerschaft
hat Siemens in Zusammenarbeit mit
Hach Lange bereits eine ganze Reihe von
Projekten vor allem im osteuropäischen
Raum realisiert. Ein aktuelles Projekt in
Deutschland ist die Sanierung der Kläranlage
der Stadt Oberammergau. Die am
Alpenrand gelegene Stadt ist nicht nur durch
ihre touristische Attraktivität bekannt. Ihre
Gemeindefläche besteht auch zu 12 Prozent
aus Naturschutzgebieten, die einen
wesentlichen Bestandteil der reizvollen
Landschaft bilden und deren Erhalt ein
besonderes Anliegen der Gemeinde ist.
Dazu gehören auch aufwendige Maßnah-
Anne De Greef-Safft, Präsidentin Hach Lange:
„Das Projekt Kläranlage Oberammergau ist ein Beispiel
für die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Siemens
und Hach Lange im Projektgeschäft:
Siemens als Spezialist für Durchfluss sowie Füllstand und
Hach Lange als Spezialist für Prozesswasser, Abwasser
und Analytik. Dem Kunden stehen hier für seine
Applikationen optimale Produkte von beiden Partnern
zur Verfügung und beide bieten weltweit kompetente
Beratung, Service und Support.“
men zum Gewässerschutz. So wird derzeit
die bereits 1960 in Betrieb genommene örtliche
Kläranlage umfassend saniert, um den
im Laufe der Zeit gestiegenen Anforderungen
an den Umweltschutz zu genügen.
Bei der Ausschreibung zur Modernisierung
der Anlage konnte sich Hach Lange gegen
einen namhaften Mitbewerber durchsetzen.
Der Grund dafür war vor allem, dass
in Zusammenarbeit mit Siemens eine umfassende
Gesamtleistung angeboten werden
konnte, die neben der gesamten Prozesstechnik
auch die erforderliche Flüssiganalytik
einschließt. Im interaktiven Zusammenspiel
bieten beide Unternehmen ein
Know-how und Produktspektrum, das alle
Mess-, Prozess- und Steuerungstechniken
umfasst und damit eine gezielt abgestimmte
Gesamtlösung quasi aus einer Hand ermöglicht.
Hach Lange lieferte die Mess- und Analysentechnik
zur Überwachung der Parameter
Nitrat und Phosphat, der Leitfähigkeit
und Trübung sowie des pH-Werts und
des Anteils an gelöstem Sauerstoff. Bei der
Sauerstoffmessung wurde die kalibrierfreie
optische LDO-Technologie mit hochpräziser
Blaulichtanregung eingesetzt.
Siemens lieferte die Geräte zur Messung
von Durchfluss, Füllstand, Druck und Außentemperatur.
Damit stellt Siemens die
Sensorik-Komponenten zur Verfügung, die
für gesicherte automatische Prozessabläufe
process news x/2006

Der batteriebetriebene
Wasserzähler Sitrans FM MAG
8000 W kann auch unterirdisch
installiert werden
unverzichtbar sind. Genauso wie die Messergebnisse
der Sonden von Hach Lange fließen
die Signale der Siemens-Geräte über
Profibus in die Prozessautomatisierung mit
dem Prozessleitsystem Simatic PCS7 ein.
Die Inbetriebnahme der Anlage ist für Oktober
2006 geplant, und zurzeit laufen die
process news x/2006
Siemens AG
Batteriebetriebener
elektronischer Wasserzähler
Sitrans FM MAG 8000 W
Der batteriebetriebene Durchflussmesser Sitrans FM
MAG 8000 W in hoher Schutzart IP68/Nema 6P
eignet sich auch für schwierige Umgebungsbedingungen,
etwa zum Einbau unter der Erde oder
in überflutungsgefährdeten Gebieten. MAG 8000 W
enthält keine beweglichen Verschleißteile und ist
dadurch wartungsfrei. Bei einer typischen Batterie-
Lebensdauer von sechs Jahren wird MAG 8000 W vor
allem in Bereichen eingesetzt, in denen ein Netzanschluss
zu aufwändig und zu teuer wäre.
Über eine eingebaute Infrarot-Schnittstelle und zwei Impulsausgänge wird MAG 8000 W
in Verbrauchserfassungssysteme eingebunden, wahlweise lokal verdrahtet oder drahtlos
über GSM (Global System for Mobile Communications) in Internet-Anwendungen. Der
integrierte Datenlogger speichert bis zu 26 Monate lang Verbrauchswerte sowie Alarmmeldungen
von besonderen Ereignissen, zum Beispiel von zu hohen oder geringen Werten.
Der Durchflussmesser ist nach europäischer Wasserzählernorm CEN EN 14154 sowie
gemäß der internationalen Wasserzählernorm OIML R49 zugelassen.
letzten Arbeiten. Dieses Projekt zeigt, wie
sich die Kompetenzen von Hach Lange und
Siemens ergänzen: Das gemeinsam angebotene
Produktspektrum deckt die ganze
Palette der Instrumentierungsaufgaben in
der Wasserver- und -entsorgung ab, so dass
der Kunde eine komplette Lösung erhält. �
Die Gebäude von Hach Lange
in Düsseldorf
Wasser analysieren,
Wasserqualität sichern
Hach Lange gehört zur Water Quality
Group des Fortune-500-Unternehmens
Danaher mit Sitz in Washington DC. Der
Spezialist für Wasseranalytik verfügt über
ein umfassendes Know-how im Bereich
der Analyse von Abwasser, Trinkwasser
und industriellem Prozesswasser und
liefert dafür ein breites Produktportfolio
zur Feld-, Labor- und Prozessanalyse.
Dazu gehören unter anderem Sonden,
Analysesysteme und Controller zur
Messung von Merkmalen der Wasserqualität,
wie:
B Nährstoff-Parameter (Ammonium,
Phosphat und Nitrat)
B pH-Wert, Leitfähigkeit, gelöster
Sauerstoff
B Feststoff-Parameter (Trübung,
Schlammkonzentration und
Schlammspiegel)
B Salz-, Chlor- und Ozongehalt
Neben Fertigungsstätten sowie
Forschungs- und Entwicklungszentren in
den USA, Europa und China ist die
Unternehmensgruppe in nahezu allen
Ländern der Welt präsent. Speziell in den
sich aktuell entwickelnden Märkten
Osteuropas entstanden zahlreiche neue
Niederlassungen und Kooperationen.
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/prozessanalytik
www.hach-lange.de
E-Mail:
otto.graf@siemens.com
friedhelm.bruecker@hach-lange.de
Hach Lange
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20 CASE STUDY
Prozessinstrumentierung
Stabile Abgasdruckregelung in der Prozessanalytik
Optimierte
Abgasrückführung
Für den erfolgreichen Betrieb von Prozessanalytik spielt nicht nur der
Analysator selbst, sondern auch dessen installiertes Umfeld eine wesentliche
Rolle. Siemens liefert hierzu neben kompletten Shelterkonzepten auch
maßgeschneiderte Lösungen im Hinblick auf das Gesamtbild der Installation.
Probenströme von Prozessanalysatoren
wurden früher oft in die Atmosphäre
abgeführt. Aufgrund strengerer
Umweltgesetzgebung oder Korrosivität
der Probe ist diese Vorgehensweise
in vielen Fällen heute nicht mehr möglich.
Eine katalytische Verbrennung kann
in manchen Fällen eine Alternative darstellen.
Jedoch werden hierbei Emissionen
nicht vollständig ausgeschlossen, der
Wartungsaufwand ist relativ hoch und die
Durchflussmengen sind begrenzt. Die
Rückführung in eine Abgasfackel stellt
eine weitere Möglichkeit dar. Allerdings
ist der Eingangsdruck in vielen Fällen
nicht konstant und kann je nach Last bis
über 1 bar Gegendruck ansteigen, so dass
die Messwerte durch diese Änderungen
verfälscht werden können.
Lösung auf Basis bewährter Standards
Die aus erprobten Siemens-Standard-Automatisierungskomponenten
bestehende Vent
Gas Unit löst diese Herausforderungen auf
einzigartige Weise. Der Drucktransmitter
Sitrans P erfasst den aktuellen Druck auf
der Abgasseite, welcher im Zusammenspiel
mit dem Controller Sipart DR19 geregelt
wird. Die gelieferten Ausgangdaten steuern
über einen Frequenzumrichter Micromaster
410 eine Gaspumpe so an, dass
jederzeit ein konstanter Druck auf der
Ausgangsseite der Prozessanalysatoren
herrscht. Der gewünschte Abgasdruck ist
komfortabel am Sipart Controller einstellbar
und wird durch das LCD-Display entsprechend
visualisiert. Druckschwankungen
in der Abgasfackel wie auch Abgasmengenänderungen
lassen sich mit dieser
integrativen Lösung elegant ausregeln.
Um eine bestmögliche Verfügbarkeit der
Prozessanalytik zu gewährleisten, kann
die Gaspumpe auch redundant aufgebaut
werden.
Zuverlässig, verschleißarm
und kostengünstig
Inzwischen hat sich die Vent Gas Unit bereits
in zahlreichen Installationen bewährt.
Bis auf die Pumpe weist das gesamte System
keinerlei bewegliche Teile auf, was
zu einer hohen Verfügbarkeit und einem
sehr geringen Wartungsaufwand beiträgt.
Es ist außerordentlich einfach aufgebaut
und beruht auf bewährten Standardkomponenten.
Dadurch ergibt sich ein nur
minimaler Aufwand bei der Installation.
Auch die Betriebskosten sind niedrig, was
sich wiederum positiv auf die Rentabilität
der gesamten Anlage auswirkt.
�
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/prozessanalytik
E-Mail: rudi.spinner@siemens.com
Siemens AG
Die kompakte Vent Gas Unit ist leicht zu
installieren und arbeitet verschleißarm
process news 3/2006
David Nunuk / SPL / Agentur Focus

CASE STUDY
Frequenzgeregelte Pumpenantriebe bei
DSM Nutritional Products
Effizient geregelt
Im Schweizer Kanton Wallis hat DSM Nutritional Products ein neues
Energiesparkonzept eingeführt, bei dem große Kühlkreisläufe mit
frequenzgeregelten Antrieben ausgerüstet wurden. Die neue Lösung
erlaubt nicht nur eine dynamischere Regelung der Anlage im Vergleich
zur bisherigen Ventilsteuerung, sondern bietet auch einen Einspareffekt
aufgrund des deutlich geringeren Verbrauchs von Primärenergie.
process news 3/2006
Antriebstechnik
Die niederländische DSM Nutritional
Products AG stellt in ihrem Werk Lalden
im Schweizer Kanton Wallis
unter anderem Isophitol her, ein Vorprodukt
von Vitamin E. Um die Energiekosten
zu senken, hat sich DSM bei der Prozesskühlung
für eine moderne Anlagentechnik
entschieden. Herzstück der beiden optimierten
Kühlwasseranlagen sind je zwei
redundant ausgelegte Pumpenantriebe, die
den kontinuierlichen Wärmeabtransport
über die riesigen Plattenwärmetauscher
der beiden vorhandenen Kreisläufe übernehmen.
Erwartete Einsparungen von
70.000 Schweizer Franken
Bisher lieferten Festdrehzahlpumpen mit
Ventilsteuerung die Massenströme für die
benötigte Kühlleistung. Dabei werden allerdings
im Mischbetrieb große Energiemengen
„weggedrosselt“ , so dass der Wirkungsgrad
sinkt. Im Rahmen der Neukonzeption
dieses Anlagenteils kamen drehzahlveränderbar
betriebene Pumpen zum Einsatz,
deren Massenstrom über Frequenzumrichter
des Typs Micromaster 440 angepasst
werden kann. Christoph Fux, der für die
Die riesige Kühlwasseranlage wurde mit frequenzgeregelten
75-Kilowatt-Pumpenantrieben ausgerüstet, um Energie zu sparen
Siemens AG
Micromaster 440
B Ausgefeilte Vektorregelung
B Geführte Inbetriebnahme
B Hohe Überlastfähigkeit
B Auswertung von Impulsgebern
B Konstantes und quadratisches Moment
B Lastmoment
B Drei umschaltbare Antriebsdatensätze
B Compound-Bremsung
B Integrierter Brems-Chopper bis 90 kW
B Freie Funktionsbausteine
B Vier Ausblendfrequenzen
B Automatischer Wiederanlauf
B Motorschonendes „Fangen”
B Busfähig
B PC-Inbetriebnahme
B Bedienfeld aufsteckbar
Elektrotechnik und Automation im Werk
verantwortlich ist, bestätigt: „Durch die
neue Art der Ansteuerung erwarten wir
eine jährliche Energieeinsparung in der
Größenordnung von 70.000 Schweizer
Franken.“
Überwacht wird die gesamte Anlage
über den Leitstand im Werk, an den die Frequenzumrichter
über Profibus DP angebunden
sind. Die Micromaster 440 besitzen
sechs Digitaleingänge, zwei Analogeingänge
und einen PTC/KTY-Eingang zur
Überwachung der Wicklungstemperatur
im Motor. Zwischen Vor- und Rücklauf im
Kühlwasserkreislauf befindet sich ein analog
arbeitender Drucksensor, der das Druckniveau
überwacht. Fällt der Druck, wird der
Druckabfall gemeldet und der Frequenzumrichter
erhöht die Pumpendrehzahl. Im
umgekehrten Fall lässt er den betreffenden
Elektromotor langsamer laufen.
Systemdenken gehört zum Service
Mit dem Einsatz der Frequenzumrichter
Micromaster 440 hat bei DSM in Lalden eine
neue Ära begonnen. Bisher wurden dort
hauptsächlich die Frequenzumrichter der
Masterdrives-Serie von Siemens eingesetzt.
„Wir haben damit gute Langzeiterfahrungen
gemacht“, lautet das Resümee von
Christoph Fux. Der erste Einsatz des Micromaster
440 für einfachere Anwendungen
ist nach Einschätzung von Christoph Fux
ebenfalls sehr vielversprechend: „Wir haben
bis dato keinerlei Probleme.“
�
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/micromaster
E-Mail: markus.m.ingold@siemens.com
21

22
TREND
Partner
Siemens Partner Programm Pharmaceutical Industry
Partner für Pharma
Um seine Kunden in der Pharmaindustrie weltweit mit Lösungen für die Automatisierung und Prozessoptimierung
optimal unterstützen zu können, nutzt Siemens das Know-how und die Vor-Ort-Präsenz speziell zertifizierter und
qualifizierter Partner, die eine hohe Projekt- und Engineeringqualität der pharmaspezifischen Lösungen gewährleisten.
Siemens arbeitet seit vielen Jahren erfolgreich
mit zahlreichen spezialisierten
Maschinenbauern und Anlagenplanern
in den verschiedenen Branchen zusammen.
Gemeinsam mit diesen Partnern
entwickelt Siemens maßgeschneiderte, zukunftssichere
Lösungen für die Automatisierungs-
und Antriebstechnik sowie die
Energieverteilung – zum maximalen Nutzen
von Endkunden in aller Welt.
Regionale und globale Kompetenzen
Speziell für die pharmazeutische Industrie
arbeitet das Siemens Automation and Drives
Competence Center Pharma daran, in enger
Abstimmung mit den unterlagerten Partner
Programm-Modulen und den regiona-
len Vertriebsorganisationen eine sorgfältig
ausgewählte Solution Partner Pharma Community
zu bilden. Dadurch kann Siemens
gemeinsam mit vertrauenswürdigen und
hoch qualifizierten Partnern die Pharmaindustrie
noch besser als bisher bei der erfolgreichen
Umsetzung ihrer Projekte unterstützen.
Dabei gehören dem Netzwerk einerseits
regional agierende Solution Partner an, die
durch ihre konzentrierte Vor-Ort-Präsenz
dem Endkunden eine hohe Flexibilität bieten
können. Andererseits arbeitet Siemens auch
mit global auftretenden Solution Partnern
zusammen, die die Anforderungen eines weltweit
produzierenden Kunden der pharmazeutischen
Industrie erfüllen können.
Zertifizierung und Auditierung
sichern Projektqualität
Das Competence Center Pharma schließt mit
ausgesuchten Solution Partnern Verträge
über eine weitreichende und enge Zusammenarbeit
ab. Diese Solution Partner Pharma
können nicht nur auf das breite Systemund
Produktspektrum von Siemens zurückgreifen.
Siemens unterstützt seine Partner
auch mit Trainingsmaßnahmen und weiteren
Angeboten, so dass sich die Partner
sowohl im Hinblick auf Systeme als auch
auf Branchenanforderungen kontinuierlich
weiterbilden können.
Durch intensive Kooperationen bei der
Projektabwicklung, beim Systemdesign und
process news 3/2006

Siemens Solution Partner
Compas automatizace erfolgreich
in Biotech-Produktion
Compas automatizace ist seit 2004 Siemens Solution Provider
und ein führendes tschechisches Engineering-Unternehmen für
die Automatisierung von Produktionsverfahren sowie von MES-
Lösungen. In den nächsten Monaten wird das Unternehmen
zudem einen Vertrag als Siemens Solution Partner Pharmaceutical
Industry unterzeichnen.
Die Firma wurde im Jahre 1990 gegründet. Mit rund 70
Mitarbeitern entwickelt das Unternehmen Lösungen für die
elektrotechnische Ausrüstung und Automatisierung von
Industrieanlagen und übernimmt auch die Validierung der
Systeme gemäß GMP (Good Manufacturing Practice). Ein Beispiel
für die Projektkompetenz des Unternehmens findet sich in einer
neuen Biotechnologie-Anlage von Lonza Biotec im tschechischen
Kourim. Das Unternehmen, das zur Schweizer Lonza Group
gehört, entschied sich für eine Expansion seiner Kapazitäten im
Bereich Biotechnologie und errichtete am bereits bestehenden
Standort Kourim eine neue Anlage.
Gutes Teamwork und flexible Systeme
Die enge Zusammenarbeit zwischen den Spezialisten von Compas
und den Siemens-Experten hatte eine immense Bedeutung für
bei der Validierung wird eine erfolgreiche
Projektdurchführung unter Einhaltung der
geltenden GxP-Richtlinien sichergestellt.
Außerdem gewährleistet Siemens durch
regelmäßige Zertifizierungen der Mitarbeiter,
Dienstleistungen und Produktentwicklungen
die hohe Qualität seiner Partner.
Erster Solution Partner
Pharmaceutical Industry: AGU
Planungsgesellschaft mbH
process news 3/2006
Siemens AG
Dies ist insbesondere im Hinblick auf
GAMP 4 von Bedeutung. GAMP 4 hält Pharmaunternehmen
an, sich von der Qualität
ihrer Zulieferer zu überzeugen, um zu garantieren,
dass automatisierte Systeme ihre
technischen, kommerziellen und rechtlichen
Anforderungen erfüllen. Dies ge-
AGU Planungsgesellschaft mbH
wird erster „Solution Partner
Pharmaceutical Industry“
Am 24. August unterzeichnete die AGU Planungsgesellschaft
mbH aus Leverkusen in Karlsruhe gemeinsam
mit der Vertriebsregion Nordrhein und dem A&D
Competence Center Pharma einen Partnerschaftsvertrag
und ist damit der erste zertifizierte Siemens
Solution Partner für die pharmazeutische Industrie.
Der Vertrag krönt eine langjährige erfolgreiche
Zusammenarbeit zwischen der AGU Planungsgesellschaft
mbH Leverkusen und Siemens und setzt gleichzeitig
Impulse für die weitere Partnerschaft. Ziele der
Partnerschaft sind ein abgestimmtes Vorgehen bei
ausgewählten Kunden in der Region, die gemeinsame
Ausarbeitung technischer Themen, wie beispielsweise
Migrationslösungen, sowie der Aufbau neuer Partner
und Märkte.
Lonza Biotec
Die Biotech-Produktion von Lonza
im tschechischen Kourim
den Erfolg des Projekts – besonders bei der Entwicklung einer
flexiblen Lösung, die alle Anforderungen in Bezug auf Konstruktion
und Implementierung des Leitsystems erfüllen konnte.
Die von Compas automatizace entwickelte Lösung nutzt für
die Steuerung der komplexen Batch-Prozesse das Prozessleitsystem
Simatic PCS 7 mit Simatic Batch. Mit verschiedenen
Rezepten können auf derselben Linie unterschiedliche Produkte
erzeugt werden und die Bediener können die Einstellung der
benötigten Werte meist frei vornehmen oder in manchen Fällen
auch eine direkte manuelle Steuerung wählen. In der ersten
Phase wurden zwei Linien mit 4.500 I/O implementiert, geplant
sind etwa weitere 10.000 I/O in zukünftigen Erweiterungsmaßnahmen.
schieht beispielsweise mit der Durchführung
von Lieferantenaudits. Durch die Auditierung
und Zertifizierung seiner Partner
arbeitet Siemens aktiv am Aufbau eines
Technologienetzwerks mit, das nicht nur
die notwendige technische Expertise vorweisen,
sondern auch die Qualitätserwartungen
der Pharmakunden erfüllen kann.
Gleichzeitig sind die Solution Partner Pharmaceutical
Industry auch bestmöglich auf
Lieferantenaudits seitens der Pharmakunden
vorbereitet.
Know-how für die Pharmaindustrie
Das Siemens Competence Center Pharma
verfolgt auf diese Weise das Ziel, für die
Kunden in der Pharma-Industrie Partner
aufzubauen, die ihre übernommene Projektverantwortung
wahrnehmen und die
Projektvorhaben des Endkunden erfolgreich
abschließen können.
�
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/pharma
E-Mail: elger.oestreicher@siemens.com
23

24 CASE STUDY
Wägetechnik
Die fünf Gewürzwerke
des Unternehmens in
Kulmbach produzieren
über 4.000 verschiedene
Gewürzmischungen und würzige
Produkte für Fleischerfachgeschäfte,
die Fleischwaren-
und Lebensmittelindustrie
sowie die Großgastronomie.
Ummantelte Rohstoffe,
„Coatec“ genannt, zählen zu
den Spezialitäten des Hauses.
Dank des Schutzfilms bleiben die Pulver
und Kristalle stets rieselfähig und können
nicht verklumpen. Darüber hinaus sind
solche Coating-Produkte auch für einen weiteren
Markt sehr interessant: für fertig eingelegte
Steaks, wie sie in Fleischereien und
Supermärkten vor allem während der Grillsaison
angeboten werden. Da jedes einzelne
Salzkorn der Marinade mit einem hauchdünnen
Fettfilm überzogen ist, wird verhindert,
dass das Salz dem Fleisch Wasser entzieht
– so wird die Fleischqualität auch bei
längerer Marinierzeit nicht beeinträchtigt.
Siwarex setzt Standards bei Wägeterminals
in Gewürzwerk
Hygienisch und
geschmackvoll
Für ihre neuen flexiblen Dosierstationen hat die Firma Raps, einer
der führenden europäischen Gewürzfabrikanten, eine elektronische
Wägebaugruppe mit einer Wiegezelle kombiniert, die nicht
justiert werden muss, kaum Schmutzkanten aufweist und eine
variable Plattformgröße zulässt. Das Wägeterminal erfüllt in jeder
Hinsicht die hohen Anforderungen eines Lebensmittelbetriebes.
Flexibilität ist Trumpf
Da gerade die Nachfrage in diesem Kundenkreis
in den letzten Jahren stark zunahm,
stiegen auch die Anforderungen an die Abfüllung.
Raps liefert bei Großabnehmern
genau die Gebindegrößen, die der jeweilige
Hersteller in seiner Produktion braucht. So
muss niemand mehr etwas abwiegen und
Fehler werden minimiert.
Deshalb sollte die Abfüllung im Werk 3
im vergangenen Jahr eine moderne und
automatische Dosiervorrichtung erhalten.
Dort stellt das Unternehmen
im Drei-Schicht-Betrieb über
100 verschiedene Varianten
her. Da manche Produkte
nur zwei Stunden, andere
ein paar Tage laufen, sind
alle Anlagen so konzipiert,
dass sie sich schnell umbauen
lassen.
„Wir haben uns für die
Modultechnik entschieden,
weil sie einen variablen Einsatz
beider Waagen an allen Siebmaschinen
ermöglicht“, so Harald Schischeg, Leiter
der Steuerungstechnik bei Raps. Neben
der Mobilität sollte sich die Lösung in die
Steuerung einbinden lassen, möglichst einfach
aufgebaut, gut zu reinigen und außerdem
eichfähig sein. Weil die Raps Gewürzwerke
damit rechnen, dass die Auftraggeber
bald die Wiegeprotokolle zu ihren
Lieferungen sehen möchten, hat das Unternehmen
auch die Archivierung und Aufzeichnung
zu einer weiteren Bedingung der
Abfüllung gemacht.
process news 3/2006

Siemens AG
Das Wägesystem kann via Software,
über das Programmiergerät oder
das Touch Panel parametriert und
kalibriert werden
Kostengünstiger Tausendsassa
Von der Vorstellung einer neuen Wägebaugruppe
bei Siemens war Harald Schischeg
ganz begeistert: „Was die Elektronik angeht,
besitzt die Wägebaugruppe Siwarex FTA
viele Vorteile. Wir können sie als Controller-
Baugruppe verwenden und in der dezentralen
Peripherie einsetzen. Da die Wägebaugruppe
ein S7-300-Bauteil ist, benötigen
wir auch keine zusätzlichen Schnittstellen.
Zudem beherrscht Siwarex FTA sämtliche
Wiegemodi, die wir benötigen. Der ganze
Prozess inklusive Controller und Touch
Panel TP 170B ist überdies eichfähig.“
Pluspunkte sammelt die Lösung auch,
indem die komplette Kalibrierung und
Parametrierung sehr variabel über die Software,
das Programmiergerät oder das
Touch Panel erfolgen. Die hauseigene Steuerungstechnik
lieferte für die mobilen
Wägeterminals kostensparend alles aus
einer Hand – vom Konzept, über die Entwicklung
bis hin zur Soft- und Hardware.
Dabei waren verschiedenste Herausforde-
process news 3/2006
Mobile Wägeterminals für
verschiedene Siebanlagen
ermöglichen eine hohe Flexibilität
in der Abfüllung. Über Profibus
kommuniziert die Waage mit der
übergeordneten Simatic ET200-
Station und von dort aus direkt mit
dem Touch Panel. Der gesamte
Wiegeprozess ist eichfähig und
manipulationssicher – ein
entscheidender Pluspunkt der
Lösung mit Siwarex FTA
rungen zu bewältigen: Jede Waage muss
„wissen“, an welcher Siebmaschine sie gerade
hängt, und beide Dosierstationen
müssen mit allen vier Siebmaschinen kommunizieren
können. Außerdem darf die
Anzeige für die Eichung nicht manipulierbar
sein.
Das aufwändige SPS-Programm für den
internen Datenfluss hat Harald Schischeg
über codierte, multifunktionale Profibus-
Stecker gelöst. Die Profibus-Anbindung
gehört ebenfalls zu den Vorteilen der eingesetzten
Wägebaugruppe. Das Kabel überträgt
die Daten in die Simatic ET 200M-Station.
Von dort gehen sie direkt zum Touch
Panel. Auch für die Aktivierung der Archivierung
und Aufzeichnung ist schon alles
vorbereitet. Dazu müssen die Spezialisten
bei Raps nur noch ein Bit in der Steuerung
umlegen.
Verblüffend einfach gelöst
Die Siwarex-Lösung erfüllt durch ihre konstriktiven
Merkmale besonders gut den hohen
Reinigungsstandard bei Raps als Le-
bensmittelproduzent, so Harald Schischeg:
„Normale Plattformwaagen sind im Allgemeinen
durch ihre Form sehr schwierig zu
reinigen. Die Plattformzelle Typ 652 besteht
nur aus einem Stück Metall, aus dem
ein Kabel herausführt: Oben und unten
besitzt sie ein Gewinde, so dass unten eine
Halterung angebracht und auf der Oberseite
eine entsprechende Platte montiert
werden kann.“ Da Siemens für die Siwarex-
Waagen bereits vorab spezifiziert hat, wo
der Schwerpunkt des Wägesystems liegen
muss und wie groß die Platte maximal sein
darf, ist bereits gewährleistet, dass die
Eckenlasten stimmen. So ließ sich die Waagenplattform
auch optimal an die Größe der
eingesetzten Standardkartons anpassen.
Das komplette Wägeterminal besteht aus
einem Wiegeaufnehmer, einer Platte sowie
einer zentralen Anzeige und erfüllt alle
Anforderungen an die Hygiene.
�
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/waegetechnik
E-Mail: sigrun.ebert-heffels@siemens.com
Siemens AG
25

26
CASE STUDY
Manufacturing Execution Systeme
Simatic IT in der Chemieproduktion in Kanada
Mehr Effizienz
Um eine bessere Kontrolle über die Prozesse in seiner schnell
wachsenden Chemiesparte zu erhalten, wandte sich Reagens Canada
an Siemens, da das Unternehmen seit langem erfolgreich mit
Siemens auf dem Gebiet der Automatisierung zusammenarbeitet.
Derzeit wird Simatic IT bei Reagens Canada implementiert und die
ersten signifikanten Vorteile sind bereits sichtbar.
Reagans Canada, ein Unternehmen der
Royal Group, ist auf PVC-Stabilisatoren
und -Additive spezialisiert. Das
Unternehmen, das aus einem Joint Venture
mit einem italienischen Zulieferer entstand,
wollte die Prozesse zwischen der Anlieferung
der Rohstoffe aus Italien und seinen
Produktionen in Kanada straffen. Auf
Veranlassung des Managements der Royal
Group wandte sich Reagens Canada zu diesem
Zweck an Siemens. Ziel der Zusammenarbeit
war, eine verbesserte Prozesssteuerung
zu implementieren, die den
Anforderungen der schnell wachsenden
Chemiesparte gerecht wird und eine Echtzeit-Visualisierung
der Abläufe ermöglicht.
Reagens Canada
Royal Group Technologies ist ein weltweit
führender Hersteller von Kunststoffprodukten
für den Heimwerkermarkt sowie von
Baustoffen und anderen Konsumgütern. Zu
den Produkten des Unternehmens gehören
unter anderem Haushaltswaren und Möbel,
Fenster und Türen sowie Baustoffe und
Komponenten für die Bauwirtschaft, sowohl
für gewerbliche als auch private Kunden.
Das in Ontario ansässige Unternehmen ist
eng mit den anderen Sparten der Gruppe
vernetzt. Sämtliche Abläufe in den verschiedenen
Industriesegmenten, von der Rohstoffversorgung
bis zu den fertigen Erzeugnissen,
werden zentral gesteuert. Diese
vertikale Herangehensweise an den Markt
wird als entscheidend für die erfolgreiche
Entwicklung des Unternehmens und die
schnelle Produktauslieferung betrachtet.
Der Konzernumsatz lag 2005 bei über
1,7 Milliarden kanadischen Dollar.
Siemens hatte sich bei Reagens bereits
als kompetenter Lieferant von Automatisierungstechnik
und eines Simatic IT Historian-Systems
einen guten Namen gemacht.
Daher war es nur logisch, auch bei
der Implementierung einer Automatisierungslösung
mit entsprechenden Funktionen
zur Anlagenmodellierung und eines
Manufacturing Execution Systems auf Technologien
von Siemens zu setzen.
Expansion führt zu neuen
IT-Herausforderungen
Die Royal Group hatte aufgrund der steigenden
Nachfrage von Kundenseite Reagens
Canada übernommen und das Unter-
Vorteile auf einen Blick
B Geringere Fehlerquote
B Besseres Materialmanagement
B Höherer Durchsatz
B Mehr Sicherheit durch Nachverfolgbarkeit
der Silokapazitäten und korrekte Mischung
der Zutaten
B Geringere Stillstandszeiten
B Zeitnahe Managementberichte zum
Produktionsstatus
B Höhere Transparenz des Materialflusses;
mehr Effizienz und Genauigkeit im Einkauf
B Effizienterer Ablauf der
Produktionsaufträge in der Anlage
nehmen von einem reinen Logistikbetrieb
in eine Produktion umgewandelt. In einem
späteren Expansionsschritt folgte eine Anlage
zur Produktion von PVC-Pellets als
Ausgangsstoff für die Extrusion. Heute bearbeitet
Reagens Canada mehr als 500 verschiedene
Batch-Rezepte für das vielfältige
globale Produktportfolio der Royal Group.
Daher bildet der Ausbau der technologischen
Basis einen Schwerpunkt der Expansionspläne,
um die zunehmenden Materialströme
und die Komplexität der Produktion
im Unternehmen besser managen und
steuern zu können.
Die manuelle Verwaltung aller Rezepte
sowie die Planung der Produktionsorgani-
process news 3/2006
Alle Fotos: Reagens

sation und des Produktionsablaufs waren im Lauf
der Zeit zu komplex geworden, so dass sich der Produktionsstatus,
Rohstoffverbrauch und die Produktionsergebnisse
sowie die verfügbaren Ressourcen
für die Bearbeitung neuer Aufträge nicht mehr problemlos
verfolgen ließen. Kostspielige Fehler und
ineffiziente Abläufe waren die Folge. Daher war es
dringend erforderlich, die Prozesse transparenter
zu gestalten – am besten in Echtzeit.
Wesentliche Produktionsvorteile
Die Simatic IT Production Suite erwies sich als optimale
Lösung. Dank Simatic IT ist der Werksleiter
immer genau über den Auftragsstatus, die Verfügbarkeit
der Ressourcen und die Kapazität der Anlage
informiert. Die Rezepte können online übertragen
werden und stehen den Bedienern in Echtzeit zur
Verfügung. Auch eine präzise Verfolgung des Rohstoffverbrauchs
auf der Grundlage der tatsächlich
benötigten Rohstoffmenge und des Ertrags ist möglich.
Derzeit wird Simatic IT bei Reagens Canada implementiert,
und schon jetzt zeigen sich erste signifikante
Vorteile. Reagens will nach Abschluss der
ersten Phase die Einführung weiterer Simatic IT-
Komponenten prüfen.
An einer Produktionslinie auf einer der älteren
Anlagen wurde in einem Probelauf das Ergebnis
eines Mischers, der von Simatic IT Production Suite
gesteuert wurde, mit dem Ergebnis eines anderen,
manuell gesteuerten Mischers verglichen. Das Resultat:
An dem mit Simatic IT gesteuerten Mischer
wurde in derselben Zeit das Doppelte produziert.
Um ein Echtzeit-Bestandsmanagement zu gewährleisten,
bindet Reagens Simatic IT in das eigene
ERP-System ein. „Auf diese Weise können wir den
Kunden wesentlich genauere Informationen über
den Status ihrer Aufträge geben. Wir können leichter
Einblick in die Wartungshistorie nehmen, so dass
wir die präventive Wartung besser planen, die Historie
jeder einzelnen Maschine leichter prüfen, effizienter
Ersatzteile bestellen und die Produktion besser
managen können, da wir die Verfügbarkeit der
einzelnen Maschinen genau kennen“, so das Fazit
von Reagens.
Auch die Vertriebsmitarbeiter können nun die Bestände
und Produktionspläne prüfen und genauere
Liefergarantien abgeben und die Prozesse bis zur
Überprüfung der Verfügbarkeit von Rohstoffen zurückverfolgen.
„Bei jedem neu eingehenden Auftrag
können wir vorab sagen, wann wir wie viel von einem
bestimmten Material benötigen, und so automatisch
sicherstellen, dass das Material bei Bedarf auch
zur Verfügung steht.“
�
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/simatic-it
E-Mail: pharma_industry.simatic-it@siemens.com
process news 3/2006
Simatic IT verarbeitet auch Informationen
aus der Batch-Steuerung
Alle wichtigen Anlagen, wie beispielsweise
der Heißölofen, sind in Simatic IT und in das
Wartungssystem integriert
Über Simatic IT werden die Produktionsdaten
von den Produktionslinien an das ERP-System
und die Bestandsdatenerfassung übertragen
27

28
CASE STUDY
Simatic PCS7 in den
Außenanlagen der
Zuckerfabrik Aarberg
Zucker
„auf
Zack“
Zuckerindustrie
„Die Prozesse reichen vom sehr rauen,
steinbruchartigen Betrieb bei der
Anlieferung und Reinigung der Rüben
bis hin zum Verpacken des reinen
Lebensmittels Zucker“, so beschreibt
Heinz Nufer, verantwortlich für die
Elektroanlagen in Aarberg, das weite
Spektrum der Zuckerproduktion.
Zusammen mit seinen Kollegen von
der Prozessleittechnik hat er das Werk
schrittweise modernisiert und automatisiert.
Das bringt viele Vorteile:
höhere Produktionssicherheit, mehr
Komfort für das Bedienpersonal und
höhere Produktionsstandards.
Erstmals automatisiert wurde das Werk
Aarberg vor mehr als 20 Jahren mit
einem Prozessleitsystem vom Typ
Teleperm M – damals allerdings nur in
den Betriebsbereichen Vorderbetrieb und
Zuckerhaus. Die Außenanlagen wurden bis
ins Jahr 2000 konventionell mit Relaistechnik
betrieben. Nun ist auch dort alles
automatisiert, und zwar mit dem Leitsystem
Simatic PCS 7. Der Komfort wurde
deutlich angehoben. „Früher musste das
Personal die Außenanlage an einem rund
sechs Meter breiten Bedienpult steuern“,
erinnern sich Max Specht und Andreas
Schiegg von der Abteilung Prozessleittechnik.
„Heute können die Mitarbeiter dazu
bequem am PC sitzen.“ Die moderne, dezentrale
Client-Server-Architektur des Leitsystems
ermöglicht zudem die Einrichtung
einer beliebigen Anzahl von Bedienplätzen.
Das bringt den Vorteil, dass bei
Wartungsarbeiten der entsprechende Anlagenteil
zwischenzeitlich von einem anderen
Leitstand aus überwacht werden kann.
Sachets – das heißt in
kleinen Papiertüten
verpackte Einzelportionen
– werden als Endprodukt
immer beliebter
„Wir planen, realisieren und warten das
ganze Leitsystem selber, sowohl Teleperm M
wie auch PCS7“, erklärt Andreas Schiegg.
Ein externer Integrator fällt dadurch weg.
Das nötige Know-how haben er und seine
Kollegen sich selbst und durch den regelmäßigen
Besuch von Kursen bei Siemens
angeeignet.
process news 3/2006

Intelligente Peripherie
Entgegen kommt Andreas Schiegg aber
auch die Technik an sich: Er kann auf hohem
Niveau Engineering betreiben, ohne
sich allzu sehr um Rechnerdetails kümmern
zu müssen. Als Betriebsfachmann,
der die Prozesse in der Zuckerfabrik bestens
kennt, kann er sich auf das Wesentliche
konzentrieren und einzelne Module
zu einer logischen, auf seine Bedürfnisse zugeschnittenen
Anlage zusammenführen.
Die Anlagen-Architektur in Aarberg setzt
auf intelligente Peripherie. Simatic-Controller
vom Typ S7-400 übernehmen die Vor-
Ort-Verarbeitung der Signale. Vom Leitsystem
bekommen die S7-400-Einheiten etwa
den Befehl, in eine bestimmte Position zu
fahren oder eine Drehzahl zu überwachen.
Der Controller verarbeitet den Befehl als
Objekt und meldet den Status oder auftretende
Fehler zurück. Zwischen dem Controller
vor Ort und dem Leitsystem wird so
mit einem standardisierten Protokoll kommuniziert.
Zwei Generationen,
die sich verstehen
Im Laufe der Zeit modernisierten Andreas
Schiegg, Max Specht und ihre Kollegen die
ganze Leittechnik nachhaltig. Die Außenanlage
etwa wurde neu mit Simatic PCS7-
Technik automatisiert. Anders beim Anlagenteil
Zuckertransport. Hier entschied
man sich für eine direkte Migration des
Leitsystems Teleperm M auf PCS 7, das
heißt, beim Modernisieren wurden nur
Systemkomponenten der PCS 7-Familie
eingesetzt, mit der Option, Teleperm M-
E/A-Einheiten weiter zu verwenden. „Innerhalb
von Teleperm M haben wir auch da
und dort modernisiert“, erinnert sich Andreas
Schiegg. Bestehende Automatisierungssysteme
vom Typ AS 220 respektive
235 wurden auf die Baugruppe AS 488/TM
migriert. Damit konnte die bewährte Funktionalität
der alten Anlage beibehalten werden,
„und gleichzeitig öffnete sich uns die
Welt zu einer modernen IT-Technologie“,
so der Spezialist.
Was aber, wenn die beiden Generationen
aufeinander stoßen? Laut Andreas Schiegg
gibt es nur wenige Signale, die zwischen
Teleperm M und PCS7 verkehren, „weil wir
darauf geachtet haben, die einzelnen Produktionsbereiche
entweder komplett auf
die modernere PCS7-Generation zu automatisieren
oder aber auf Teleperm M zu belassen.“
Dort wo es Verbindungspunkte gibt,
process news 3/2006
Alle Bilder: Siemens AG
kommt je ein Controller zum Einsatz, der
die Protokolle entsprechend umsetzt.
Höhere Produktionsstandards
Die höheren Produktionsstandards, die in
Aarberg durch die Modernisierung
erreicht wurden, sind von besonderer
Bedeutung, seitdem die Zuckerfabrik nach
dem Standard des British Retail Consor-
Nach der Modernisierung
sind
auch die Außenanlagen
in Simatic
PCS 7 integriert
Zuckerfabriken Aarberg und Frauenfeld AG
Die Fabrik in Aarberg nahm 1913 ihren
Betrieb auf, 50 Jahre später kam die Fabrik
in Frauenfeld hinzu. Gemeinsam bewältigen
sie die gesamte Zuckerherstellung in
der Schweiz von gut 200.000 Tonnen
jährlich. Zu den Produkten zählen Kristallzucker,
lose oder in Säcken, Melasse und
Rübenschnitzel. In Frauenfeld wird zudem
Bio-Zucker hergestellt, während in Aarberg
für den Direktkonsum Gelierzucker, Würfel
und Sachets produziert werden. 60.000
Tonnen Kristallzucker können in den drei
Silos der Fabrik gelagert werden. Rund 80
Prozent des Aarberger Zuckers gehen an
Großabnehmer, wie etwa die Getränkeoder
Schokoladenindustrie.
Während der dreimonatigen „Kampagne“,
das heißt der Ernte- und Produktionszeit,
werden täglich 8.500 Tonnen
Rüben in der Zuckerfabrik Aarberg angeliefert.
Zwei Drittel davon werden direkt zu
Kristallzucker verarbeitet, ein Drittel wird
als Dicksaft zwischengelagert.
In der Außenanlage werden die Rüben
angeliefert, gewogen, auf ihren Zuckergehalt
hin kontrolliert (16 bis 18 Prozent)
tium (BRC) zertifiziert ist. So müssen beispielsweise
die Herstellungsdaten jederzeit
vorgelegt werden können – eine Anforderung,
die mit Simatic PCS7 problemlos
zu erfüllen ist.
�
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/zucker
E-Mail: nadine.rymann@siemens.com
und gewaschen. Außerdem werden dort
im Kalkofen für die Reinigung des Rohsafts
Kalksteine gebrannt.
Im so genannten Vorderbetrieb wird
der Zucker mit heißem Wasser aus den
zerkleinerten Rüben extrahiert. Der
Rohsaft wird durch Ausfällen der Fremdstoffe
mit Kalkmilch und anschließendes
Filtrieren gereinigt. Es entsteht Dünnsaft,
der eingedampft wird, bis er einen Zuckergehalt
von 65 Prozent aufweist und sich,
ohne spontan zu kristallisieren, in Tanks
lagern lässt.
Dieser Dicksaft wird im Zuckerhaus mit
einer Alkohol-Zuckerstaub-Suspension
geimpft und unter Vakuum bei 78 Grad
eingekocht. Dabei kristallisiert der Zucker
aus, der anschließend in einer Zentrifuge
vom Sirup getrennt wird. Der bräunliche
Sirup wird dann ein weiteres Mal geimpft
und zu bräunlichem Rohzucker verarbeitet.
Der letzte Abfluss, die Melasse, eignet sich
nicht mehr für die Zuckergewinnung. Sie
wird zur Herstellung von Backhefe verwendet
und als Komponente für Viehfutter
genutzt.
29

30
TECHNOLOGIE
Training
Praxisnahes Lernen an der TIA-Trainingsanlage
Totally Integrated
Automation zum Anfassen
Mit seiner durchgängigen, integrierten Automatisierungsplattform Totally
Integrated Automation (TIA) macht Siemens Produktionsanlagen aller Branchen
fit für die Anforderungen des Marktes und für die Zukunft. Dasselbe gilt nun
auch für Ausbilder, Auszubildende und Studenten: Das zukunftsweisende TIA-
Konzept wurde erstmals in einer realen Trainingsanlage umgesetzt, in der das
gesamte Leistungsspektrum von TIA praktisch demonstriert werden kann.
Die voll funktionsfähige Automatisierungsanlage
wurde von einem Team
der Siemens AG am Standort Karlsruhe
entworfen. Sie soll authentisch und
praxisbezogen Wissen zu Prozessleittechnik
und Systemwelt vermitteln. Dazu können
in der Trainingsanlage zwei „echte“
Produkte hergestellt werden: Smarties und
Sonnenmilch.
Reale Technik in einem realen Prozess
Die TIA-Trainingsanlage besteht aus acht
funktionsfähigen Einzelmodulen, die zu
zwei Teilanlagen oder zum Gesamtverbund
vernetzt werden können. In den ersten vier
Modulen werden Smarties abgefüllt, geprüft
und abgelegt, die Module fünf bis acht
sind für die Herstellung, Abfüllung und Ablage
der Sonnenmilch zuständig. Anstelle
einer reduzierten Laborwelt erleben die
Lernenden ein vielschichtiges und lebensechtes
Prozess-Szenario unter Einsatz realer
Geräte und Komponenten. Die beiden Teilanlagen
werden über acht Simatic S7-400
Controller gesteuert. Neben der Niederspannungsschalttechnik
und Servomotoren
Simodrive sind eine ganze Reihe Füllstands-,
Durchfluss- und Druckmessgeräte im Einsatz,
die über Profibus PA und die dezentrale
Peripherie Simatic ET 200M angebunden
sind, sowie diverse Stellungs- und Prozessregler.
Die Anlage wird mit dem Prozessleitsystem
Simatic PCS 7 bedient und projektiert.
Ein zukunftsweisendes Projekt
macht Schule
Um die Vorteile des Projekts möglichst vielen
Interessierten zugänglich zu machen,
wurde die reale Anlage mit allen steue-
Eine ganze Fabrik im Miniaturmaßstab:
Mit dieser Teilanlage wird
Sonnenmilch unter ganz realen
Bedingungen produziert
rungs- und regelungstechnischen Funktionen
mit Hilfe der Simulationsplattform
Simit auch virtuell abgebildet. Damit die
Trainingsanlage auch in Zukunft immer
ideale Schulungsbedingungen bietet, soll
sie weiter ausgebaut werden: Der nächste
Schritt, die Umsetzung der Simatic Batch-
Funktionalitäten, ist bereits in Arbeit, eine
MES-Anbindung in Planung, und Trainingsanlage
und virtuelles Modell sollen auch
eine Webanbindung erhalten.
Die neue TIA-Trainingsanlage ist nicht
nur für Auszubildende, Schüler und Studenten
interessant. Sie eröffnet auch neue
Schulungsmöglichkeiten für interne und
externe Kunden: So gingen bei Siemens bereits
Anfragen von Promotoren und Ingenieurbüros
für Simatic PCS 7 System-Upgrade-Kurse
auf der Anlage ein. Man plant
deshalb, nach und nach weitere Ausbildungsstandorte
mit ähnlichen Anlagen auszustatten
und diese auch in das Siemens-
Trainingsprogramm zu integrieren. �
Mehr zum Thema:
www.siemens.de/tia
E-Mail: thomas.lasarzewski@siemens.com
Siemens AG
process news 3/2006

DIALOG
infos
Sie möchten mehr über Systeme und Lösungen für die Prozessindustrie
von Siemens Automation and Drives erfahren? Dann besuchen
Sie doch unsere Online-Informationsplattform im Internet:
www.siemens.de/
prozessautomatisierung
online
Unter der Adresse
www.siemens.de/processnews
können Sie alle bisherigen Ausgaben der process news und das
aktuelle Heft als PDF-Datei herunterladen, im Reference Center
gezielt nach Artikeln zu bestimmten Themen, Technologien oder
Systemen suchen.
events
Messen und Events weltweit
Ende des Jahres finden gleich mehrere große Messen und Events
statt, die die neusten Trends und Entwicklungen präsentieren. Die
Pharmaindustrie steht dabei im Mittelpunkt der ChinaPharm und
der PackExpo International, während sich die BRAU Beviale den
Lösungen für die Brauindustrie widmet. Den Abschluss macht die
SPS/IPC/DRIVES als eine der wichtigsten Industriemessen für die
Automatisierungs- und Antriebstechnik. Selbstverständlich wird
auch Siemens auf diesen Veranstaltungen mit seinen Produkten,
Systemen und Lösungen vertreten sein.
PackExpo International 2006
Chicago, 29. Oktober bis 2. November 2006
ChinaPharm 2006
Beijing, 7. bis 10. November 2006
World Drugs Summit 2006
Berlin, 13. bis 14. November 2006
BRAU Beviale 2006
Nürnberg, 15. bis 17. November 2006
SPS/IPC/DRIVES 2006
Nürnberg, 28. bis 30. November 2006
Impressum
process news 3-06
Herausgeber
Siemens Aktiengesellschaft,
Bereich Automation and Drives (A&D),
Gleiwitzer Str. 555, 90475 Nürnberg
www.siemens.de/automation
Bereichsvorstand
Helmut Gierse, Hannes Apitzsch,
Dr. Peter Drexel, Anton S. Huber
Presserechtliche Verantwortung
Peter Miodek
Verantwortlich für den Inhalt
Cornelia Dürrfeld
Konzeption
Christian Leifels
Redaktion
Cornelia Dürrfeld, Siemens AG, A&D CC P MC
Siemensallee 84, 76187 Karlsruhe,
Tel.: (07 21) 5 95-25 91
Fax: (07 21) 5 95-63 90
cornelia.duerrfeld@siemens.com
Redaktionsbeirat
Alexandre Bouriant, Sigrun Ebert-Heffels,
Michael Gilluck, Birgit Gottsauner, Walter Huber,
Keiren Lake, Bernd Langhans, Bernd Lehmann,
Andreas Pirsing, Silvana Rau, Rüdiger Selig,
Wieland Simon, Roland Wieser, Wolfgang Wilcke
Verlag
Publicis KommunikationsAgentur GmbH, GWA
Corporate Publishing Zeitschriften
Postfach 3240, 91050 Erlangen
Tel.: (0 91 31) 91 92-5 01
Fax: (0 91 31) 91 92-5 94
publishing-magazines@publicis-erlangen.de
Redaktion:
Kerstin Purucker
Layout:
Jürgen Streitenberger
C.v.D., Schlussredaktion:
Irmgard Wagner
DTP: Doess, Nürnberg
Druck: Stürtz GmbH, Würzburg
process news erscheint vierteljährlich
Auflage: 22.000
Jobnummer: 002100 RPD63
© 2006 by Siemens Aktiengesellschaft
München und Berlin. Alle Rechte vorbehalten.
Diese Ausgabe wurde auf Papier aus umweltfreundlich
chlorfrei gebleichtem Zellstoff gedruckt.
ISSN 1430-2284 (Print)
Die folgenden Produkte sind
eingetragene Marken der Siemens AG:
ET 200, MASTERDRIVES, MICROMASTER,
POINTEK, SIMATIC, S7-300, S7-400, PCS 7,
SIMATIC IT, SIMODRIVE, SIMOVERT, SINAUT,
SIPART, SITRANS, SIVACON, SIWAREX, TELEPERM,
TOTALLY INTEGRATED AUTOMATION, WinCC
Wenn Markenzeichen, Handelsnamen,
technische Lösungen oder dergleichen nicht
besonders erwähnt sind, bedeutetet dies nicht,
dass sie keinen Schutz genießen.
Die Informationen in diesem Magazin enthalten
lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale,
welche im konkreten Anwendungsfall
nicht immer in der beschriebenen
Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung
der Produkte ändern können. Die
gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann
verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss
ausdrücklich vereinbart werden.
IWI: TPOG
Bestellnummer: E20001-M6306-B100
Printed in Germany
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