cav – Prozesstechnik für die Chemieindustrie 05.2019
Die Fachzeitschrift cav - Prozesstechnik für die Chemieindustrie berichtet über Verfahren, Anlagen, Apparate und Komponenten für die chemische und pharmazeutische Industrie. Weitere Themen sind IT-Technologien, Industrie 4.0, digitale Produktion, MSR- und Automatisierungstechnik und Prozessanalysentechnik. Abgerundet wird das inhaltliche Spektrum durch Ex-Schutz, Anlagensicherheit, Arbeitsschutz, Instandhaltung, Standortmanagement und Energiemanagement.
Die Fachzeitschrift cav - Prozesstechnik für die Chemieindustrie berichtet über Verfahren, Anlagen, Apparate und Komponenten für die chemische und pharmazeutische Industrie. Weitere Themen sind IT-Technologien, Industrie 4.0, digitale Produktion, MSR- und Automatisierungstechnik und Prozessanalysentechnik. Abgerundet wird das inhaltliche Spektrum durch Ex-Schutz, Anlagensicherheit, Arbeitsschutz, Instandhaltung, Standortmanagement und Energiemanagement.
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05-2019<br />
18 TITEL<br />
ANALYSENMESSTECHNIK<br />
STÜTZT INDUSTRIE 4.0<br />
14 FÜLLSTANDMESSUNG<br />
TIPPS FÜR VERSCHIEDENE<br />
APPLIKATIONEN<br />
34 PAY-PER-USE-MODELL<br />
DRUCKLUFT BEZAHLEN<br />
NACH VERBRAUCH<br />
42 PRODUKTREPORT<br />
STELLANTRIEBE<br />
46 TREND<br />
SAFETY &<br />
SECURITY<br />
PROZESSTECHNIK FÜR DIE CHEMIEINDUSTRIE<br />
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2 <strong>cav</strong> 05-2019
<strong>cav</strong><br />
EDITORIAL<br />
Mit dem Bummelzug<br />
auf das 5G-Gelände<br />
Die Transformation der Industrie erlebbar machen <strong>–</strong> mit <strong>die</strong>sem<br />
Versprechen ist <strong>die</strong> Hannover Messe 2019 angetreten. Nach fünf<br />
Messetagen ziehen <strong>die</strong> Veranstalter eine positive Bilanz. Die wichtigsten<br />
Themen der Weltleitmesse waren in <strong>die</strong>sem Jahr der Einsatz<br />
von künstlicher Intelligenz in der Industrie und Robotik, <strong>die</strong><br />
Potenziale der neuen Mobilfunkgeneration 5G in der industriellen<br />
Anwendung, Leichtbau und <strong>die</strong> Zukunft der Arbeit in Zeiten der<br />
zunehmenden Digitalisierung.<br />
215 000 Besucher nutzten <strong>die</strong> Hannover Messe, um sich über neue<br />
Technologien zu informieren und zukünftige Entwicklungen besser<br />
einschätzen und bewerten zu können. Rund 6 500 Aussteller aus<br />
aller Welt präsentierten Lösungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Industrieproduktion und<br />
Energieversorgung von morgen. Darunter waren mehr als 500 Beispiele<br />
<strong>für</strong> den Einsatz künstlicher Intelligenz in der industriellen<br />
Fertigung, 5G-Anwendungen sowie Lösungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Energie- und<br />
Mobilitätswende. Wenn es <strong>die</strong> Veranstalter der Hannover Messe nun<br />
noch schaffen würden, <strong>die</strong> Deutsche Bahn von der Bedeutung <strong>die</strong>ser<br />
Veranstaltung zu überzeugen und <strong>die</strong> Besucher im angekündigten<br />
ICE und nicht im übervollen alten IC zu spät zur Messe kommen<br />
würden, wäre es perfekt. Denn was sich <strong>die</strong> Deutsche Bahn<br />
auch in <strong>die</strong>sem Jahr wieder geleistet hat, hat mit Mobilität und mit<br />
Industrie 4.0 nicht allzu viel zu tun. Aber bis sich hier eine Trendwende<br />
abzeichnen wird, werden wir mit Sicherheit noch einige<br />
Jahre warten müssen. Da wird auch 5G und künstliche Intelligenz<br />
wenig helfen, hier benötigt es eine umfassende Investition in <strong>die</strong><br />
marode Infrastruktur der Deutschen Bahn.<br />
Unsere Nachlese mit vielen interessanten Innovationen von der<br />
Hannover Messe finden Sie ab Seite 38.<br />
Günter Eckhardt, Chefredakteur<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 3
<strong>cav</strong> INHALT 05-2019<br />
18 Titel Die Digitalisierung<br />
ist <strong>die</strong> Zukunft.<br />
Knick hat sein Portfolio<br />
daher angepasst und bietet<br />
durchgängige Lösungen<br />
vom Sensor bis in <strong>die</strong><br />
Cloud.<br />
14 Marianne Williams<br />
von Emerson gibt Tipps<br />
zur Auswahl von Füllstandmessgeräten<br />
in der<br />
Praxis.<br />
26 Digital-Dosing-<br />
Membrandosierpumpen<br />
mit Schrittmotortechnologie<br />
eignen sich <strong>für</strong> das<br />
präzise Dosieren selbst<br />
von Kleinstmengen.<br />
CAV NACHRICHTEN<br />
10 PI-Konferenz mit Teilnehmerrekord<br />
Zukunft der Profibus- und Profinet-Technologie<br />
PROZESSMESS- UND PROZESSANALYSENGERÄTE<br />
14 Tipps zur Auswahl von Füllstandmessgeräten<br />
Misch-, Lager- und Prozesstanks, Dampferzeugung<br />
18 TITEL Aus dem Medium bis in <strong>die</strong> Cloud<br />
Zukunftssicheres Sensordaten- und<br />
Diagnosemanagement<br />
FOKUS: PUMPEN UND KOMPRESSOREN<br />
26 Digitale Dosierpumpen<br />
Der Schrittmotor bringt <strong>die</strong> Technologiewende<br />
28 Kohlenstoffdioxid aus dem Prozess verdichten<br />
Zweistufige Kolbennachverdichter komprimieren<br />
auf bis zu 20 bar<br />
30 Druckluftmanagement im Zeitalter von Industrie 4.0<br />
Servicetool und App <strong>für</strong> Kompressoren<br />
32 PRODUKTE<br />
34 Pay-per-Use-Modell <strong>für</strong> Druckluft<br />
Bezahlen nach Verbrauch<br />
36 Auf <strong>die</strong> Anwendung zugeschnitten<br />
Wälzkolbenpumpen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Vakuumdestillation<br />
TREND SAFETY & SECURITY<br />
46 Umsetzung des NOA-Konzepts<br />
Security-by-Design ist zwingend notwendig<br />
50 Der tiefe Blick auf <strong>die</strong> Daten<br />
Cyber-Security <strong>für</strong> höhere Produktivität in der Industrie<br />
52 Strategie <strong>für</strong> <strong>die</strong> Defensive<br />
Ganzheitlicher Ansatz <strong>für</strong> eine sichere letzte<br />
Verteidigungslinie<br />
BETRIEBSTECHNIK, INSTANDHALTUNG<br />
55 Für Oben-, Seiten- und Unterantrieb<br />
Trockenlaufende Gleitringdichtung<br />
56 Mobil im Ex-Bereich<br />
Portable Endgeräte bringen Industrie 4.0 ins Feld<br />
58 Einsatz <strong>für</strong> Edelstahl<br />
Fördertechnik <strong>für</strong> sensible Bereiche<br />
60 Mehr Effizienz <strong>für</strong> das Asset Management<br />
Vorausschauende und präventive Instandhaltung<br />
ENERGIEEFFIZIENZ, ENERGIEMANAGEMENT<br />
62 So legen Sie das Heiz- und Kühlsystem richtig aus<br />
Energieeffizientes Temperieren von Rührbehältern<br />
64 2019 ist das Jahr der Re-Auditierung<br />
EDL-G erfordert jetzt Handeln<br />
PRODUKTREPORT<br />
42 Stellantriebe<br />
Weichensteller der Prozessindustrie<br />
CHEMISCHE VERFAHREN, BIOTECHNOLOGIE<br />
68 Wenn ein Elektrolyseur auf eine Brennstoffzelle trifft<br />
Chlorproduktion mit Sauerstoffverzehrkathoden<br />
4 <strong>cav</strong> 05-2019
42 Zentrales Element<br />
des NOA-Konzeptes ist<br />
<strong>die</strong> Datendiode. Sie soll<br />
<strong>die</strong> Security der Anlage<br />
weiterhin sicherstellen.<br />
56 Die Betreuung<br />
werksweiter Anlagen ist<br />
dank der verfügbaren<br />
digitalen Technologien<br />
noch nie so einfach wie<br />
heute gewesen.<br />
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RUBRIKEN<br />
3 Editorial<br />
4 Inhalt<br />
12 Exklusiv auf prozesstechnik-online.de<br />
13 Gewinner Top-Produkt des Monats März<br />
21 PRODUKTE<br />
38 Messenachlese Hannover Messe<br />
66 Messevorschau Labvolution<br />
70 Partner <strong>für</strong> <strong>die</strong> chemische Industrie<br />
72 Literatur, Broschüren, E-Me<strong>die</strong>n<br />
72 Inserentenverzeichnis<br />
73 Termine<br />
73 Ansprechpartner Redaktion<br />
74 Vorschau<br />
74 Impressum<br />
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<strong>cav</strong> 05-2019 5<br />
Pumpentechnik · Dosiertechnik · Kupplungstechnik
<strong>cav</strong><br />
NACHRICHTEN<br />
Fokus auf Nachhaltigkeit<br />
DIE ACHEMASIA 2019 SETZT NEUE STANDARDS<br />
Bild: Dechema<br />
Die Achemasia findet vom 21. bis 23. Mai<br />
2019 in Shanghai, China, statt<br />
Die Achemasia geht in ihr viertes Jahrzehnt<br />
und setzt 2019 neue Standards. Nicht nur<br />
der Wechsel nach Shanghai, wo <strong>die</strong> Achemasia<br />
vom 21. bis 23. Mai 2019 erstmals im<br />
NECC stattfindet, sorgt <strong>für</strong> frischen Wind <strong>–</strong><br />
auch sonst können sich <strong>die</strong> Teilnehmer auf<br />
eine Reihe von Neuerungen freuen. Das International<br />
Expo and Innovation Forum for<br />
Sustainable Chemical Production stellt <strong>die</strong><br />
aktuellen Technologieentwicklungen in <strong>die</strong>sem<br />
Bereich ins Rampenlicht. Dieser Fokus<br />
entspricht Chinas Bemühen, seine industrielle<br />
Basis entsprechend der „Made in<br />
China 2025“-Strategie zu modernisieren. In<br />
den vergangenen Jahren wurden Überkapazitäten<br />
vom Markt genommen und strenge<br />
Umwelt- und Sicherheitsauflagen umgesetzt.<br />
Ältere Anlagen zogen entweder in moderne<br />
Industrieparks um oder wurden stillgelegt.<br />
Derzeit entstehen neue Petrochemie-<br />
komplexe mit starker Beteiligung internationaler<br />
Investoren. Auch <strong>die</strong> pharmazeutische<br />
Industrie macht sich auf zu neuen<br />
Ufern. Politik und Regulierungsbehörden<br />
erhöhen den Druck auf <strong>die</strong> Pharmaunternehmen.<br />
Indem sie Kosten im Gesundheitswesen<br />
senken, zwingen sie <strong>die</strong> Unternehmen<br />
dazu, sich stärker auf <strong>die</strong> Entwicklung<br />
innovativer Medikamente zu konzentrieren.<br />
Die Pharmaindustrie muss flexibler werden.<br />
Diese Trends werden nicht nur in der Ausstellung<br />
zu sehen sein, sondern sind auch<br />
Thema des begleitenden Kongresses. Er setzt<br />
sich aus Satellitensymposien zu den aktuellen<br />
Themen der chinesischen Prozessindustrie<br />
zusammen.<br />
Bestmarken bei Umsatz, Aufträgen und Gewinn<br />
ATLAS COPCO SCHLIEßT 2018 MIT REKORDEN AB<br />
Bild: Atlas Copco<br />
Mit sehr effizienten und kompakten Schraubenkompressoren<br />
will Atlas Copco auch<br />
2019 den Umsatz steigern<br />
Der schwedische Industriekonzern Atlas<br />
Copco hat seinen Umsatz 2018 um 11 %<br />
auf weltweit 95,4 Mrd. Schwedische Kronen<br />
(SEK) gesteigert, das sind umgerechnet<br />
9 Mrd. Euro. Die Auftragseingänge summierten<br />
sich auf 97 Mrd. SEK <strong>–</strong> ein Plus von 8 %<br />
gegenüber dem Vorjahr (2017: 90 Mrd.<br />
SEK). Der Betriebsgewinn stieg von 18,7 auf<br />
21,2 Mrd. SEK (+ 13 %), der Gewinn vor<br />
Steuern legte um 18 % auf 20,8 Mrd. SEK<br />
zu. Damit betrug <strong>die</strong> Gewinnmarge 21,9 %<br />
vom Erlös. Umsatz, Gewinn und Auftragseingänge<br />
stellen <strong>für</strong> Atlas Copco abermals<br />
historische Höchststände dar. Alle Zahlen<br />
beziehen sich auf <strong>die</strong> fortgeführten Geschäfte:<br />
Den Konzernbereich Tunnel- und<br />
Bergbautechnik hatte Atlas Copco im Frühjahr<br />
2018 ausgegliedert und unter dem Namen<br />
Epiroc im Juni an <strong>die</strong> Börse gebracht;<br />
er stand im Jahr davor <strong>für</strong> etwa 3 Mrd. Euro<br />
Umsatz. Zum Jahresende 2018 beschäftigte<br />
der Konzern in den fortgeführten Geschäftsbereichen<br />
weltweit knapp 37 000 Mitarbeiter.<br />
In Deutschland waren Ende 2018 unter<br />
dem Dach zweier Holdings 3290 Menschen<br />
tätig, darunter etwa 120 Auszubildende.<br />
<strong>cav</strong> NACHRICHTEN TICKER<br />
36 begleitende Fachvorträge in-<br />
von Kohlendioxid (CO 2 ) in Konti-<br />
formieren den Besucher umfas-<br />
nentaleuropa, abgeschlossen.<br />
send. Der Eintritt zur Messe und<br />
ACP versorgt Unternehmen in<br />
<strong>die</strong> Teilnahme an den Fachvorträ-<br />
verschiedenen Anwendungs -<br />
MSR-Spezialmesse Nord<br />
Bild: Meorga<br />
gen sind <strong>für</strong> <strong>die</strong> Besucher kostenlos.<br />
bereichen, darunter Chemie,<br />
Nahrungsmittel und Getränke.<br />
Das Unternehmen beschäftigt<br />
120 Mitarbeiter, verfügt in Europa<br />
Stefan Klebert übernimmt<br />
GEA-Vorstandsvorsitz<br />
Bild: GEA<br />
Am 19. Juni 2019 findet in der<br />
über vier Produktionsanlagen <strong>für</strong><br />
Stefan Klebert hat zum 18. Febru-<br />
Messe-Halle in Hamburg-Schnel-<br />
flüssiges CO 2 (und eine im Bau<br />
ar 2019 den Vorsitz im Vorstand<br />
sen eine regionale Spezialmesse<br />
befindliche Anlage) sowie über<br />
der GEA Group AG übernom-<br />
<strong>für</strong> Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik,<br />
Prozessleitsysteme<br />
und Automatisierungstechnik<br />
statt. 150 Fachfirmen zeigen von<br />
08:00 bis 16:00 Uhr Geräte und<br />
Air Products vollzieht<br />
Übernahme von ACP<br />
Bild: Air Products<br />
zwei Anlagen zur Produktion von<br />
Trockeneis. Mit zwei Produktionsanlagen<br />
in Grenznähe zu<br />
Deutschland (Geleen in den Niederlanden<br />
und Beinheim in Frank-<br />
men, dem er seit dem 15. November<br />
2018 angehört. Sein Vorgänger<br />
Jürg Oleas ist nach mehr<br />
als 14 Jahren an der Spitze des<br />
Konzerns aus dem Unternehmen<br />
Systeme, Engineering- und Ser-<br />
Air Products hat <strong>die</strong> Übernahme<br />
reich) sowie durch Zugang zu wei-<br />
ausgeschieden. Klebert ist bis<br />
viceleistungen sowie neue Trends<br />
von ACP Europe SA, einem der<br />
teren Quellen kann ACP einen<br />
zum 31. Dezember 2021 in den<br />
im Bereich der Automatisierung.<br />
größten unabhängigen Anbieter<br />
Großteil Deutschlands versorgen.<br />
GEA Vorstand bestellt.<br />
6 <strong>cav</strong> 05-2019
Bild: Kaeser Kompressoren<br />
Weltweit erfolgreicher Kompressorenhersteller aus Coburg<br />
KAESER FEIERT 100-JÄHRIGES JUBILÄUM<br />
Kaeser verkauft seine Kompressoren weltweit.<br />
Die Größenordnung der Kunden reicht vom<br />
Handwerksbetrieb bis zur Großindustrie.<br />
In <strong>die</strong>sem Jahr feiert Kaeser Kompressoren<br />
sein hundertjähriges Bestehen. Als Maschinenbauwerkstatt<br />
1919 von Carl Kaeser<br />
Senior in Coburg gegründet, hat sich das<br />
Unternehmen zu einem weltweit erfolg -<br />
reichen Kompressorenhersteller und Druckluftsystemanbieter<br />
entwickelt.<br />
Alles begann mit der Produktion von Zahnrädern<br />
und der Überholung von Automotoren.<br />
Auf dem vorhandenen Know-how des<br />
Motorenbaus fußend, traf Kaeser im Jahr<br />
1948 <strong>die</strong> zukunftsweisende Entscheidung,<br />
Kolbenkompressoren in das Produktprogramm<br />
aufzunehmen. Der erste Meilenstein<br />
war gesetzt. Weitere folgten mit der Entwicklung<br />
von Schraubenkompressoren mit<br />
Sigma-Profil Anfang der 1970er- Jahre, der<br />
Inbetriebnahme einer Kältetrocknerproduktion<br />
in Gera im Jahr 1994 und der Einführung<br />
der Kompressorsteuerung Sigma-<br />
Control um <strong>die</strong> Jahrtausendwende. Mit dem<br />
Start des innovativen Druckluftmanagementsystems<br />
Sigma Air Manager 4.0 im Jahr<br />
2001 war der Weg <strong>für</strong> <strong>die</strong> Digitalisierung <strong>–</strong><br />
Industrie 4.0 <strong>–</strong> geebnet.<br />
Heute arbeiten über 6000 Menschen weltweit<br />
bei Kaeser Kompressoren. Das Unternehmen<br />
ist mit eigenen Tochtergesellschaften<br />
und exklusiven Vertriebspartnern in<br />
über 100 Ländern präsent. Auch wenn das<br />
Familienunternehmen in der ganzen Welt zu<br />
Hause ist, hat es seine deutschen Wurzeln<br />
nie aus dem Blick ver loren und steht seit<br />
nunmehr 100 Jahren <strong>für</strong> Qualität „made in<br />
Germany“.<br />
Endress+Hauser Deutschland<br />
OLIVER K. STÖCKL FOLGT<br />
GÜNTHER LUKASSEN<br />
Bild: Endress+Hauser<br />
Oliver K. Stöckl heißt der künftige<br />
Geschäftsführer der Endress+Hauser<br />
Messtechnik GmbH+Co. KG<br />
Der neue Geschäftsführer der Endress+ -<br />
Hauser Messtechnik GmbH+Co. KG heißt<br />
Oliver K. Stöckl. Er hat seine Tätigkeit zum<br />
1. April aufgenommen und löst damit seinen<br />
Vorgänger Günther Lukassen ab, der<br />
nach über 30 Jahren Betriebszugehörigkeit<br />
in den Ruhestand verabschiedet wird.<br />
Stöckl ist mit der Entwicklung neuer Geschäftsfelder<br />
vertraut. Sein Ziel ist es, dass<br />
Endress+Hauser <strong>die</strong> Digitalisierung auch<br />
weiterhin als Innovator maßgeblich voranbringt.<br />
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<strong>cav</strong> 05-2019 7
<strong>cav</strong><br />
NACHRICHTEN<br />
Umsatz überspringt 2018 <strong>die</strong> Milliarden-Marke<br />
ERFOLGREICHES JAHR FÜR INFRASERV-HÖCHST<br />
Bild: Infraserv Höchst<br />
Die Infraserv-Geschäftsführer Jürgen<br />
Vormann (links) und Dr. Joachim Kreysing<br />
blicken auf ein erfolgreiches Geschäftsjahr<br />
2018 zurück<br />
Die Infraserv Höchst-Gruppe hat ein erfolgreiches<br />
Geschäftsjahr 2018 hinter sich. Der<br />
konsoli<strong>die</strong>rte Umsatz betrug 1,039 Mrd.<br />
Euro und lag somit mehr als 6,6 % über<br />
dem des Vorjahres. Bezogen auf <strong>die</strong> Infraserv<br />
Höchst KG konnte sogar ein Umsatzwachstum<br />
von mehr als 9,2 % auf 941,7 Mio.<br />
Euro verbucht werden. „Wir sind mit <strong>die</strong>sem<br />
Geschäftsverlauf zufrieden“, sagte Jürgen<br />
Vormann, Vorsitzender der Geschäftsführung<br />
von Infraserv Höchst, bei der Jahrespressekonferenz.<br />
Dr. Joachim Kreysing<br />
betonte, dass Infraserv Höchst aktuell große<br />
Investitionsprojekte vorantreibt, um <strong>die</strong><br />
weitere Entwicklung des Standortes zu stärken.<br />
Darüber hinaus realisiert Infraserv<br />
Höchst zunehmend Wachstumspotenziale<br />
außerhalb des Industrieparks. „Wir erbringen<br />
schon heute viele Leistungen in der<br />
Rhein-Main-Region aber auch in anderen<br />
Teilen Deutschlands, und werden unsere<br />
Marktpräsenz sukzessive ausbauen“, so Dr.<br />
Kreysing. So sind <strong>die</strong> Experten <strong>für</strong> Facility<br />
Management unter anderem an Industriestandorten<br />
in Darmstadt, Wiesbaden, Hanau<br />
sowie in Monheim, Wuppertal und dem<br />
bayerischen Penzberg aktiv.<br />
„Wir werden extern wachsen, aber natürlich<br />
vernachlässigen wir keinesfalls unsere<br />
wichtigste Referenz: den Industriepark<br />
Höchst“, stellt Jürgen Vormann fest. Insgesamt<br />
327 Mio. Euro investierten <strong>die</strong> Standort-Unternehmen<br />
im Jahr 2018 im Industriepark<br />
Höchst, womit der Vorjahreswert<br />
fast exakt erreicht wurde.<br />
Infraserv Höchst arbeitet nach wie vor intensiv<br />
an der Weiterentwicklung des eigenen<br />
Geschäftsmodells und der Dienstleistungen.<br />
Daher wurde das Innovationsma -<br />
nagement des Unternehmens neu strukturiert<br />
und mit dem „Ideation Lab“ ein Ort<br />
geschaffen, der optimale Rahmenbedingungen<br />
<strong>für</strong> ein innovatives „Querdenken“ über<br />
Abteilungsgrenzen und Hierarchie-Ebenen<br />
hinweg bietet.<br />
Bild: VDMA<br />
Solides Auslandsgeschäft<br />
VDMA-GROßANLAGENBAU WÄCHST 2018<br />
Jürgen Nowicki, Sprecher der Geschäftsleitung<br />
von Linde Engineering und Sprecher<br />
der Arbeitsgemeinschaft Großanlagenbau<br />
Die von den Mitgliedern der VDMA Arbeitsgemeinschaft<br />
Großanlagenbau (AGAB)<br />
2018 in Deutschland verbuchten Auftragseingänge<br />
lagen mit 18,3 Mrd. Euro um 3 %<br />
über dem Wert des Vorjahres. Der VDMA-<br />
Großanlagenbau konnte damit den ersten<br />
Anstieg seiner Bestellungen seit 2013 verbuchen.<br />
Dieses Wachstum ist auf ein solides<br />
Auslandsgeschäft sowie auf eine Reihe von<br />
Megaaufträgen <strong>für</strong> Chemieanlagen zurückzuführen.<br />
„Darüber hinaus stellen wir fest,<br />
dass sich <strong>die</strong> Bemühungen des Großanlagenbaus<br />
zur Erschließung neuer Geschäftsfelder<br />
<strong>–</strong> etwa im Service, in der Digitalisierung<br />
oder im Betrieb von Anlagen <strong>–</strong> immer<br />
stärker auszahlen“, kommentiert Jürgen Nowicki,<br />
Sprecher der AGAB und Sprecher der<br />
Geschäftsleitung von Linde Engineering, <strong>die</strong><br />
aktuelle Entwicklung.<br />
Die Bedeutung des Auslandsgeschäfts im<br />
Großanlagenbau nimmt weiter zu. 2018 lag<br />
<strong>die</strong> Exportquote bei 81 %, das Auftragsniveau<br />
stieg von 14,0 Mrd. Euro (2017) auf<br />
14,8 Mrd. Euro. Russland war aufgrund<br />
mehrerer Megaaufträge der wichtigste Auslandsmarkt<br />
<strong>für</strong> den VDMA-Großanlagenbau.<br />
Darüber hinaus wurden hohe Bestellungen<br />
aus China, Ungarn, den USA und Großbritannien<br />
gemeldet. Eine deutliche Erholung<br />
der Nachfrage gab es ferner im Mittleren<br />
Osten, wo sich <strong>die</strong> Bestellungen um 50 %<br />
auf 2,1 Mrd. Euro erhöhten.<br />
Die inländischen Buchungen sanken 2018<br />
um 7 % auf 3,5 Mrd. Euro. Hauptgrund<br />
hier<strong>für</strong> war <strong>die</strong> anhaltend schwache Nachfrage<br />
im Markt <strong>für</strong> thermische Kraftwerke,<br />
<strong>die</strong> mit rund 500 Mio. Euro auf den niedrigsten<br />
Stand seit 15 Jahren absackte. Demgegenüber<br />
entwickelte sich das Geschäft mit<br />
Modernisierungen und Services mit einem<br />
Plus von 42 % erfreulich.<br />
Die Mitglieder der AGAB blicken optimistisch<br />
in <strong>die</strong> Zukunft. 60 % der Anlagenbauer<br />
rechnen laut einer aktuellen VDMA-Umfrage<br />
mit steigenden Bestellungen im laufenden<br />
Jahr, 20 % der Befragten gehen von<br />
einer konstanten Nachfrage aus. Dabei<br />
richtet sich der Kundenbedarf zunehmend<br />
auf kleinere Neubauprojekte sowie auf<br />
Modernisierungen und Services.<br />
Bild: Ystral<br />
Ystral setzt auf weiteres Wachstum<br />
ZWEITER STANDORT IN DER<br />
REGION<br />
Der zweite Standort liegt in Sulzburg, nur<br />
wenige Kilometer vom Stammsitz Ballrechten-Dottingen<br />
entfernt<br />
Mit einem zweiten Standort in Südbaden<br />
rüstet <strong>die</strong> Ystral GmbH Maschinenbau +<br />
Processtechnik sich <strong>für</strong> weiteres Wachstum.<br />
2018 hat das inhabergeführte Unternehmen<br />
das erfolgreichste Jahr seiner 60-jährigen<br />
Geschichte geschrieben. Der Umsatz stieg<br />
um mehr als 6 % von 39,5 auf 42,0 Mio.<br />
Euro. Damit hat sich der Umsatz in den<br />
vergangenen zehn Jahren verdreifacht. Dieser<br />
Erfolg macht sich auch bei der Belegschaft<br />
bemerkbar: Allein im vergangenen<br />
Jahr ist <strong>die</strong> Zahl der Mitarbeiter um 43 auf<br />
273 gestiegen, darunter 23 Azubis. Vor zehn<br />
Jahren waren bei Ystral noch weniger als<br />
100 Mitarbeiter beschäftigt. Heute zählt<br />
das inhabergeführte Unternehmen zu den<br />
wichtigsten industriellen Arbeitgebern im<br />
Markgräflerland.<br />
8 <strong>cav</strong> 05-2019
Freudenberg kooperiert mit dem Karlsruher Institut <strong>für</strong> Technologie<br />
DICHTHALTEN FÜR DEN KLIMASCHUTZ<br />
Bild: LailaTkotz <strong>für</strong> KIT<br />
Anlage zur Produktion hochwertiger<br />
Kraftstoffe aus nahezu jeder Art trockener<br />
Biomasse<br />
Folgen des zu hohen CO 2 -Ausstoßes sind<br />
globale Klimaprobleme: Freudenberg beteiligt<br />
sich deshalb an einer Forschungsinitiative<br />
der Landesregierung Baden-Württemberg,<br />
des Karlsruher Instituts <strong>für</strong> Technologie<br />
(KIT) und der Industrie, um technologische<br />
Lösungen <strong>für</strong> <strong>die</strong>se Herausforderungen<br />
zu entwickeln. Mit dem Projekt „reFuels <strong>–</strong><br />
Kraftstoffe neu denken“ sollen neben elektrischen<br />
Antrieben Alternativen zu fossilen<br />
Treibstoffen etabliert werden.<br />
In der Freudenberg Gruppe beschäftigen<br />
sich Techniker und Entwickler mit der Frage,<br />
wie Fahrzeuge auf alternative Kraftstoffe<br />
und Dichtungswerkstoffe reagieren. Synthetische<br />
Kraftstoffe sind flüssige oder gasförmige<br />
Treibstoffe, <strong>die</strong> mit Hilfe von Sonnenund<br />
Windenergie aus Kohlen- und Wasserstoff<br />
hergestellt werden. Sie können Kraftstoffen<br />
beigemischt werden und erzielen<br />
dadurch sofort eine Minderung der<br />
CO 2 -Emissionen, sofern der verwendete<br />
Kohlenstoff zuvor aus der Luft abgeschieden<br />
oder aus unvermeidbaren Industrieabgasen<br />
gewonnen wurde.<br />
In einer Versuchsreihe hat FST nun das Verhalten<br />
von Dichtungsmaterialien untersucht,<br />
<strong>die</strong> längere Zeit Oxymethylenether<br />
(OME) ausgesetzt wurden. Die Versuchskraftstoffe<br />
bestanden aus einem Standard-<br />
Diesel, dem OME in Konzentrationen von<br />
10 bis 30 % Volumenanteil zugemischt wurde.<br />
Weitere Versuche erfolgten mit reinem<br />
OME und als Referenz mit 100 % fossilem<br />
Diesel. Die Versuchsreihe belegte, dass bei<br />
einer OME-Beimischung von bis zu 30 % zu<br />
konventionellem Diesel alle getesteten<br />
Werkstoffe aus Fluorkautschuk nur eine unbedenkliche<br />
Quellungszunahme zeigten.<br />
„Wir könnten also sofort einen gewissen<br />
Anteil des fossilen Dieselkraftstoffs durch<br />
OME ersetzen“, folgert Dr. Boris Traber, Leiter<br />
der weltweiten Werkstoffvorentwicklung<br />
bei FST. „Und wir haben <strong>die</strong> passenden<br />
Werkstoffe <strong>für</strong> <strong>die</strong> Dichtungen im Kraftstoffsystem.“<br />
Vakuumförderer und individuelle Systeme<br />
<strong>für</strong> das hygienische und sichere Pulverhandling<br />
EX-sichere und staubfreie Systeme zur Behälter-/Fass-/Sack-/Big-Bag-Entleerung<br />
auch <strong>für</strong> kritische Schüttgüter, Systeme <strong>für</strong>s High-Containment bis OEB 5<br />
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<strong>cav</strong> 05-2019 9
<strong>cav</strong><br />
NACHRICHTEN<br />
Zukunft der Profibus- und Profinet-Technologie<br />
PI-Konferenz mit<br />
Teilnehmerrekord<br />
Mit einem Teilnehmerrekord ist <strong>die</strong> zweitägige PI-Konferenz am 19. und<br />
20. März 2019 im House of Logistics and Mobility (HOLM) zu Ende gegangen.<br />
Über 340 Interessierte folgten der Einladung nach Frankfurt, um sich über <strong>die</strong><br />
Profibus- und Profinet-Technologien von heute und morgen zu informieren.<br />
Bild: Profibus Nutzerorganisation<br />
Der erste Tag der PI-Konferenz widmete<br />
sich zunächst der zentralen Frage der PI<br />
Community: Wie schaffen wir es, eine Zukunftsvision<br />
zu entwickeln, <strong>die</strong> auf unserem<br />
heutigen Bestand aufbaut? Karsten Schneider,<br />
Vorstandsvorsitzender der Profibus Nutzerorganisation/PI<br />
warf mit Verweis auf <strong>die</strong><br />
über 86 Mio. installierte Profibus- und Profinet-Knoten<br />
im Feld gleich zu Beginn der<br />
Veranstaltung <strong>die</strong> provozierenden Fragen in<br />
den Raum: „Wie relevant sind Profibus und<br />
Profinet noch angesichts der neuen Technologie<br />
TSN?“ und „Kommunizieren Feldgeräte<br />
zukünftig direkt mit der Cloud und machen<br />
damit Feldbustechnologie obsolet?“<br />
Xaver Schmidt, Leiter der WGs Industrie 4.0<br />
und Marketing FA, PNO/PI, und Prof. Dr.<br />
Frithjof Klasen, TH Köln und Vorstand der<br />
PNO/PI, lieferten in ihrem Vortrag „Big<br />
Picture <strong>–</strong> PI-Technologien heute und morgen“<br />
prompt Antworten, wie es gelingen<br />
kann, angesichts der rollenden Digitalisierungswelle,<br />
<strong>die</strong> bewährte Profibus- und Profinet-Technologie<br />
in <strong>die</strong> Industrie-4.0-Welt<br />
zu überführen. Sie zeigten wie Profibus &<br />
Profinet International (PI) bereits begonnen<br />
hat, <strong>die</strong> umfangreiche Bandbreite an Themen<br />
zu bearbeiten, um das Industrial Internet<br />
of Things real werden zu lassen. Dazu<br />
gehören <strong>die</strong> Ergänzung von Profinet um <strong>die</strong><br />
TSN-Technologien, <strong>die</strong> Kombination aus<br />
Profinet und OPC UA und <strong>die</strong> Arbeiten an<br />
APL (Advance Physical Layer) sowie <strong>die</strong> vertikale<br />
und horizontale Integration.<br />
Prof. Dr. Frithjof Klasen, TH Köln, und Karsten Schneider, Vorstandsvorsitzender der<br />
PNO/PI (v.l.n.r) auf der PI-Konferenz 2019<br />
Profinet und TSN<br />
Schmidt verwies auf den besonders großen<br />
Zuwachs bei der Profinet-Techologie im<br />
vergangenen Jahr, mit mehr als 5 Mio. zusätzlichen<br />
Profinet-Knoten gegenüber rund<br />
2,5 Mio. zusätzlicher Profibus-Knoten. Das<br />
ist ein Zeichen, dass bei neu installierten Industrie-Netzwerken<br />
zunehmend auf Industrial<br />
Ethernet gesetzt wird, das eine schnelle<br />
Übertragung von Echtzeitdaten ermöglicht<br />
und nahtlos an <strong>die</strong> IT-Systeme in der Leitebene<br />
gekoppelt werden kann. Die PI arbeitet<br />
daher mit Hochdruck an einer offenen<br />
Lösung <strong>für</strong> <strong>die</strong> Integration von TSN (Time<br />
Sensitive Networking) in Profinet. Die ersten<br />
Technologiehersteller haben bereits TSN<br />
in Profinet integriert. TSN findet heute vor<br />
allem im Kontext von Industrie 4.0 viel Beachtung.<br />
Die entscheidenden Vorteile von<br />
TSN sind Plug&Work bei Netzwerkänderungen,<br />
einfacher Anschluss von bestehenden<br />
Profinet-Geräten und eine Robustheit der<br />
Profinet-Kommunikation auch bei hohen<br />
Netzlasten. Da TSN lediglich einen Layer 2<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> Kommunikation definiert und das<br />
Applikationsprotokoll von Profinet unabhängig<br />
von der Layer 2-Kommunikation ist,<br />
ist es bei Profinet sehr einfach, TSN nahtlos<br />
zu integrieren, damit Steuerungen und<br />
Feldgeräte miteinander kommunizieren und<br />
Daten austauschen können.<br />
Dass aus Daten auch Informationen werden,<br />
kommt <strong>die</strong> Semantik ins Spiel. Prof. Dr.<br />
Christian Diedrich vom ifak, Institut <strong>für</strong> Automation<br />
und Kommunikation e.V. Magdeburg,<br />
referierte über <strong>die</strong> Notwendigkeit, eine<br />
genaue Klassifikation <strong>für</strong> jede Netzwerkkomponente<br />
festzulegen, sodass <strong>die</strong>se auch<br />
10 <strong>cav</strong> 05-2019
Bild: Daniela Held<br />
Xaver Schmidt, PNO/PI: „Angesichts der<br />
rollenden Digitalisierungswelle ist es unsere<br />
Aufgabe, <strong>die</strong> bewährte Profibus- und<br />
Profinet-Technologie in <strong>die</strong> Industrie-<br />
4.0-Welt zu überführen.“<br />
ohne Umweg über ein übergeordnetes System<br />
mit jeder anderen Komponente kommunizieren<br />
kann. „Nur wenn <strong>die</strong> Daten<br />
auch von allen verstanden werden, sind<br />
Konzepte im Sinne von Industrie 4.0 überhaupt<br />
möglich“, erläuterte auch Schneider<br />
<strong>die</strong> derzeitigen Herausforderungen.<br />
Zusammenarbeit mit OPC<br />
PI arbeitet hier<strong>für</strong> nicht nur eng mit eCl@ss<br />
zusammen, sondern erarbeitet auch in Kooperation<br />
mit der OPC Foundation applikationsspezifische<br />
Informationsmodelle. In<br />
<strong>die</strong>sem Zusammenhang entstehen derzeit<br />
entsprechende Companion Specifications,<br />
<strong>die</strong> den Anwendern Standards auf dem Weg<br />
in <strong>die</strong> Welt von Industrie 4.0 an <strong>die</strong> Hand<br />
geben. Diese wurden auf der PI-Konferenz<br />
ebenso vorgestellt wie ein neues Whitepaper<br />
rund um das Thema Security. Abgerundet<br />
wurde das Bild mit dem Start der 5G-Aktivitäten.<br />
In 55 Vorträgen und Diskussionen mit<br />
Experten konnten <strong>die</strong> Anwender und Hersteller<br />
sich konkret über <strong>die</strong> notwendigen<br />
und sinnvollen Entwicklungsschritte informieren.<br />
Und trotz aller Arbeiten, <strong>die</strong> zur Vervollständigung<br />
des Big Pictures im Zuge von Profinet@I40<br />
nötig sind <strong>–</strong> <strong>die</strong> wesentlichen<br />
Grundlagen hier<strong>für</strong> wurden bereits vor Jahrzehnten<br />
gelegt. Dazu gehört das verbindliche<br />
Einhalten von Standards, <strong>die</strong> konsequente<br />
Entscheidung <strong>für</strong> eine modulare Architektur<br />
oder <strong>die</strong> Offenheit <strong>für</strong> TCP/IP. Dadurch<br />
ist es heute überhaupt möglich, innovative<br />
Industrie 4.0-Konzepte auf bestehende Installationen<br />
aufzusetzen und dem Anwender<br />
praktikable Lösungen an <strong>die</strong> Hand zu geben.<br />
Eigentumsrechte an Daten<br />
Die aus den Anlagen gesammelten und beispielsweise<br />
in einer Cloud gespeicherten<br />
Daten sind das Öl der digitalen Wirtschaft<br />
und daher vor unberechtigtem Zugriff zu<br />
schützen. Aber wem gehören <strong>die</strong> Daten? Auf<br />
<strong>die</strong>se Frage gab Prof. Dr. Thomas Riehm von<br />
der Universität Passau Auskunft. Bis zum<br />
Jahr 2020 werden nach seiner Aussage<br />
16 Zettabyte nutzbarer Daten weltweit zur<br />
Verfügung stehen. Diese Daten sind mobil<br />
und „nicht-rival“, d. h. mehrere können<br />
gleichzeitig von ihnen profitieren, ohne<br />
sich gegenseitig auszuschließen. Riehm:<br />
„Die Daten als solche sind rechtlich nicht<br />
geschützt, nur ihre Verkörperung, also das<br />
Medium, auf dem sie gespeichert sind.“<br />
Nach der bisherigen Rechtsprechung, so<br />
Riehm, bezieht sich das Eigentum am Datenträger<br />
auch auf <strong>die</strong> Daten. Problematisch<br />
wird es, wenn <strong>die</strong> Daten auf einem nicht direkt<br />
greifbaren Medium, beispielsweise in<br />
einer Cloud gespeichert werden. Für maschinengenerierte<br />
Daten gilt in der EU zudem<br />
<strong>die</strong> „Free Flow of Data“-Verordnung<br />
2018/1807, <strong>die</strong> einen freien Datenverkehr<br />
erleichetern soll. Es sollte daher von der<br />
Möglichkeit Gebrauch gemacht werden, Zugriffs-<br />
und Nutzungsrechte vertraglich zu<br />
regeln. Darüber hinaus kann das seit seit<br />
März 2019 geltende Geschäftsgeheimnisgesetz<br />
(GeschGehG) Informationen, <strong>die</strong> „von<br />
wirtschaftlichem Wert„ sind in gewissem<br />
Unfang schützen. Schutzberechtigter ist,<br />
wer „<strong>die</strong> rechtmäßige Kontrolle über ein<br />
Geschäftsgeheimnis hat“.<br />
Schließlich regten <strong>die</strong> Ausführungen des<br />
Bestsellerautors Frank Schätzing, der einen<br />
Ausblick gab, wie sich künstliche Intelligenz<br />
entwickeln kann, zum Nachdenken an. Die<br />
Fülle an Informationen und <strong>die</strong> Vorträge des<br />
zweiten Konferenztages sind sicherlich auch<br />
Inspiration <strong>für</strong> <strong>die</strong> nächste PI-Konferenz in<br />
zwei Jahren.<br />
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DANIELA HELD<br />
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<strong>cav</strong> 05-2019 11
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Die Redaktion von <strong>Prozesstechnik</strong>-online<br />
füttert jetzt einen Facebook-Auftritt mit<br />
reichlich Material. Wir halten Sie über aktuelle<br />
Veranstaltungen und Events wie unser<br />
InnovationsFORUM Chemieproduktion auf<br />
dem Laufenden <strong>–</strong> aber auch über Aktionen<br />
auf Messen. Verpassen Sie keinen Produktreport<br />
oder das Top Produkt des Monats. Informieren<br />
Sie sich über aktuelle Webinare<br />
und Webcasts. Heftvorschau, Sonderhefte<br />
oder neue Videos finden Sie bei uns ebenso<br />
wie unser monatliches Rätsel.<br />
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Produktreport<br />
Komponenten im Überblick<br />
In jeder Ausgabe veröffentlicht <strong>die</strong> <strong>cav</strong>-Redaktion<br />
einen Produktreport zu einem bestimmten<br />
Thema. Ob Schlauchkupplungen,<br />
Durchflussmessgeräte oder Energieeffizienz-<br />
Motoren, der Produktreport gibt einen<br />
Überblick über das aktuelle Geschehen.<br />
Doch was tun, wenn man das Heft verpasst<br />
hat? Kein Problem! Unsere Online-Redaktion<br />
bereitet alle Produktreports in prozess<br />
technik-online.de zum Nachlesen auf. Sie<br />
finden <strong>die</strong> Übersichtsseite unter dem unten<br />
angegebenen Link.<br />
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Quergerätselt<br />
Sprachengewirr<br />
He, Du alter Kochewicht, mach doch mal<br />
<strong>die</strong> Schotten dicht! Düster erschienen sie<br />
ihm, erinnerten ihn an seine Heimat und<br />
flugs hatten sie ihren Namen. Was nicht<br />
ganz einfach ist, schließlich versteht man<br />
sich hier untereinander nur sehr schlecht,<br />
herrscht doch das sprichwörtliche Sprachenwirrwarr.<br />
Wissen Sie schon, was wir<br />
suchen? Nein? Dann lesen Sie den kompletten<br />
Rätseltext auf prozesstechnik-online.de.<br />
Zu gewinnen gibt es u.a. ein Jahresabonnement<br />
der Zeitschrift „bild der wissenschaft“.<br />
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Faseroptischer<br />
Brandmelder<br />
Asche in Dünger<br />
verwandeln<br />
Verschleißschutz <strong>für</strong><br />
Rohrsysteme<br />
Vollrobustes<br />
Ex-Tablet<br />
Der von Yokogawa entwickelte<br />
faseroptische Wärme melder<br />
DTSX1 ist eine einfach zu installierende<br />
All-in-one-Lösung zur<br />
Anlagenüberwachung und<br />
Branderkennung. Das Gerät ist<br />
<strong>für</strong> den Einsatz mit Glasfaserkabeln<br />
geeignet und kann damit<br />
Daten aus bis zu 16 km Entfernung<br />
empfangen.<br />
Glatt hat ein abfallfreies Ver -<br />
fahren entwickelt, mit dem<br />
Phosphor aus Asche recycelt<br />
werden kann. Im zweistufigen<br />
Phos4green-Prozess werden <strong>die</strong><br />
Nährstoffe mittels Mineralsäure<br />
pflanzenverfügbar gemacht und<br />
aus der Suspension mithilfe von<br />
Sprühgranulation ein marktfähiges<br />
Düngeprodukt erzeugt.<br />
Jacob hat das Verschleißschutzprogramm<br />
Durable Design <strong>für</strong><br />
Rohrsysteme entwickelt.<br />
Rohrteile mit Durchmessern<br />
DN 150 mm bis DN 350 werden<br />
mit verschiedenen Polyurethan-<br />
Verbindungen ausgekleidet.<br />
Das Material hat den Vorteil,<br />
<strong>die</strong> Aufprallenergie zu absor -<br />
bieren.<br />
Das vollrobuste F110-Ex-Tablet<br />
von Getac besitzt ein 11,6" großes<br />
Display mit einer sehr guten<br />
Ablesbarkeit auch bei direktem<br />
Sonnenlicht, ein niedriges Gewicht<br />
von 1,49 kg und eine geringen<br />
Höhe von 2,5 cm. Das<br />
eigensichere F110-Ex entspricht<br />
den Standards nach Atex und<br />
IECEx-Zone 2/22.<br />
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12 <strong>cav</strong> 05-2019
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Öl, Gas, Petrochemie<br />
Die Branche Öl, Gas, Petrochemie zeichnet<br />
sich durch ihren besonders hohen Sicherheitsbedarf<br />
bezüglich der verwendeten Substanzen<br />
aus. Viele der Produkte sind leicht<br />
entzündlich und stellen ein großes Gefahrenpotenzial<br />
dar. Daher ruht der Blick bei<br />
der Auswahl der Komponenten vor allem<br />
auf dem Explosionsschutz. Wir haben in unserem<br />
Technikspecial „Öl, Gas, Petrochemie“<br />
genau <strong>die</strong>sen Aspekt herausgearbeitet.<br />
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wir <strong>für</strong> <strong>die</strong>se Branche aufbereitet haben.<br />
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<strong>cav</strong><br />
PROZESSMESS- UND PROZESSANALYSENGERÄTE<br />
Teil 1: Misch-, Lager- und Prozesstanks, Dampferzeugung<br />
Tipps zur Auswahl von<br />
Füllstandmessgeräten<br />
Die Füllstandmessung in Chemieanlagen hängt von vielen Faktoren ab. Marianne<br />
Williams, Marketing Managerin bei Emerson, beschreibt <strong>die</strong> Herausforderungen typischer<br />
Anwendungen und gibt Tipps <strong>für</strong> <strong>die</strong> Auswahl der passenden Technologie.<br />
Im vorliegenden Teil 1 geht es um Misch-, Lager- und Prozesstanks sowie das Thema<br />
Dampferzeugung. In Teil 2 lesen Sie in der nächsten Ausgabe Tipps zur Auswahl bei<br />
den Applikationen Reaktorbehälter, Feststoffsilo und Pumpenschmierung.<br />
Chemische Anlagen stellen eine anspruchsvolle<br />
Umgebung <strong>für</strong> Füllstandmessgeräte<br />
dar. Typische Anwendungen können<br />
giftige, ätzende, entflammbare oder explosive<br />
Materialien enthalten sowie große Temperatur-<br />
und Druckbereiche und anspruchsvolle<br />
Me<strong>die</strong>neigenschaften wie Dampf,<br />
Staub, Schaum, Verwirbelungen und Kondensation<br />
aufweisen. Diese Faktoren können<br />
Auswirkungen auf <strong>die</strong> Genauigkeit und Zu-<br />
verlässigkeit von Füllstandmessungen haben.<br />
Mit den erweiterten Funktionalitäten<br />
moderner Geräte können <strong>die</strong>se Herausforderungen<br />
jedoch gemeistert werden.<br />
Die grundlegendste Art der Überwachung und<br />
Messung des Füllstands ist <strong>die</strong> manuelle Betrachtung<br />
des Mediums, normalerweise durch<br />
ein Sichtfenster. Zu den sonstigen herkömmlichen<br />
Verfahren zählen elektromechanische<br />
Schalter in Schwimmer- und Verdrängerausführung,<br />
Ultraschalltechnologie, Drucksensoren<br />
und Messdosen. Jedoch ersetzen Anlagenbetreiber<br />
<strong>die</strong>se Verfahren zunehmend durch<br />
modernere elektronische Geräte wie z. B. Vibrationsgrenzschalter,<br />
Radarmessumformer<br />
mit geführter Mikrowelle (GWR), berührungslose<br />
Radarmessumformer sowie akustische<br />
Scanner, <strong>die</strong> eine bessere Diagnose und<br />
Zuverlässigkeit sowie erweiterte Funktionen<br />
und geringere Lebenszykluskosten bieten.<br />
Bilder: Emerson<br />
Chemische Anlagen stellen eine anspruchsvolle Umgebung <strong>für</strong> Füllstandmessgeräte dar<br />
Mischtanks<br />
In Mischanwendungen gibt es verschiedene<br />
Herausforderungen <strong>für</strong> Füllstandmessgeräte:<br />
starke Verwirbelungen, Strudelbildung,<br />
Schaum, Kondensation, Ansammlungen an<br />
der Antenne und Störungen, z. B. durch<br />
mehrstufige Rührwerke, Einlasse und Heizspiralen.<br />
Für <strong>die</strong>sen Anwendungsfall eignen<br />
sich berührungslose Radarmessumformer am<br />
besten. Obwohl sie <strong>für</strong> Mischvorgänge ausgelegt<br />
sind, hängt eine erfolgreiche Anwendung<br />
dennoch vom Ausmaß der Verwirbelungen<br />
im Tank ab, da <strong>die</strong>se einen Verlust der<br />
Signalstärke zur Folge haben können. Zu den<br />
wichtigsten Weiterentwicklungen der Technologie<br />
gehören daher anwendungsgebundene<br />
Software-Algorithmen, <strong>die</strong> den Auswirkungen<br />
von Verwirbelungen sowie störenden<br />
Hindernissen, Schaum und schnellen Füllstandänderungen<br />
entgegenwirken. Alternativ<br />
können Bypass-Rohre mit in sich geschlossenen<br />
Kammern oder Beruhigungsrohre eingesetzt<br />
werden, um <strong>die</strong> Oberfläche von den<br />
Verwirbelungen zu isolieren.<br />
Berührungslose Radarmessumformer nutzen<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> Messung entweder Pulsradar<br />
14 <strong>cav</strong> 05-2019
oder <strong>die</strong> FMCW-Technologie (frequenzmoduliertes<br />
Dauerstrichradar). Auch wenn sich<br />
<strong>die</strong> FMCW-Technologie aufgrund ihrer höheren<br />
Genauigkeit und Empfindlichkeit perfekt<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong>se Art von Anwendung eignet,<br />
besitzt sie doch einen entscheidenden<br />
Nachteil: Sie verbraucht normalerweise<br />
mehr Strom und wird daher oft nur in vier -<br />
adrigen Geräten eingesetzt. Zur Montage<br />
müssen häufig zusätzliche Kabel verlegt<br />
werden, was störend, teuer und zeitaufwendig<br />
sein kann. Dies hat dazu geführt, dass<br />
manche Anwender <strong>die</strong> zusätzliche Genauigkeit<br />
von FMCW-Geräten zugunsten der<br />
Montage zweiadriger Messumformer mit<br />
Pulstechnologie geopfert haben.<br />
Beim Rosemount-5408-Füllstandmessumformer<br />
von Emerson entfällt <strong>die</strong>ses Problem.<br />
Seine größere Energieeffizienz ermöglicht<br />
<strong>die</strong> Energieversorgung und Kommunikation<br />
über zwei Adern, wodurch keine zusätzliche<br />
Infrastruktur nötig und eine schnellere Installation<br />
möglich ist.<br />
Lager- und Prozesstanks<br />
Rühr- und Heizvorgänge sowie Kondensation<br />
sind <strong>die</strong> üblichen Probleme, <strong>die</strong> mit normalen<br />
Lager- und Prozesstanks verbunden<br />
In Mischanwendungen gibt es verschiedene<br />
Herausforderungen <strong>für</strong> Füllstandmessgeräte<br />
wie starke Verwirbelungen, Strudelbildung,<br />
Schaum oder störende Einbauten<br />
Der Rosemount 5408 verfügt über Antennen<br />
mit PTFE-Prozessdichtungen und ist <strong>für</strong><br />
korrosive Me<strong>die</strong>n geeignet<br />
Durchflussmessung<br />
ohne Sensor im Rohr.<br />
FLOWave nutzt <strong>die</strong> patentierte SAW-Technologie <strong>–</strong> ohne<br />
Einbauten und Verengungen im Rohr. Hygienischer geht es<br />
nicht. Das Ergebnis: keine Wartung sowie einfache Reinigungsprozesse.<br />
FLOWave ist klein, leicht und glänzt in jeder<br />
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präzise und verlässliche Messwerte liefert.<br />
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Biotechnologie.<br />
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<strong>cav</strong> 05-2019 15
<strong>cav</strong><br />
PROZESSMESS- UND PROZESSANALYSENGERÄTE<br />
Vibrationsgrenzschalter wie<br />
der Rosemount 2140 werden<br />
häufig zusammen mit Radargeräten<br />
eingesetzt<br />
Füllstandmessumformer der Rosemount-Serie 5300 im Einsatz bei einem<br />
Dampfkessel<br />
Der Rosemount 5300 verfügt<br />
über eine dynamische<br />
Dampfkompensation<br />
sind. Herkömmliche Füllstandmesstechnologien<br />
wie z. B. Drucksensoren, mechanische<br />
Geräte, Messdosen und Ultraschallgeräte<br />
sind abhängig von der Dichte, anfällig <strong>für</strong><br />
Verschmutzungen und müssen häufig gewartet<br />
werden. Daher setzen viele Unternehmen<br />
entweder berührungsloses Radar<br />
oder GWR-Geräte <strong>für</strong> <strong>die</strong> Füllstandmessung<br />
ein, um den Bestand präzise zu messen und<br />
<strong>die</strong> Nutzung verfügbarer Lagerkapazitäten<br />
zu maximieren. Vibrationsgrenzschalter<br />
werden normalerweise zusammen mit Radargeräten<br />
eingesetzt, um wesentliche Sicherheitsfunktionen<br />
zu erfüllen.<br />
Füllstandmessgeräte, <strong>die</strong> als Teil eines sicherheitsgerichteten<br />
Instrumentierungssystems<br />
<strong>–</strong> zum Beispiel <strong>für</strong> den Überfüllschutz <strong>–</strong> verwendet<br />
werden, müssen regelmäßigen Wiederholungsprüfungen<br />
unterzogen werden.<br />
Nur so lässt sich sicherstellen, dass sie das<br />
geforderte Sicherheitsintegritäts-Level (SIL)<br />
erfüllen. Dies kann erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand<br />
bedeuten und stellt ein Sicherheitsrisiko<br />
dar. Sowohl beim Rosemount-<br />
5408-Füllstandmessumformer als auch beim<br />
Rosemount-2140-Vibrationsgrenzschalter<br />
lässt sich <strong>die</strong> Wiederholungsprüfung aus der<br />
Leitwarte durchführen. Das Verfahren wird<br />
somit erheblich sicherer, da das Be<strong>die</strong>npersonal<br />
nicht physikalisch auf das Gerät oben<br />
auf dem Tank zugreifen muss.<br />
Das Herunterfahren eines Prozesses ist teuer.<br />
Durch <strong>die</strong> Verkürzung der Stillstandzeiten<br />
<strong>für</strong> Testzwecke lassen sich erhebliche Kosten<br />
einsparen. Die moderne Wiederholungsprüfung<br />
aus der Ferne geht wesentlich schneller<br />
als <strong>die</strong> herkömmlichen komplexen Wiederholungsprüfverfahren<br />
und bietet somit<br />
ein enormes Einsparpotenzial. Der Prozess<br />
wird nur <strong>für</strong> wenige Minuten unterbrochen<br />
und während <strong>die</strong>ser Zeit können mehrere<br />
Geräte gleichzeitig getestet werden. Zudem<br />
bedeutet <strong>die</strong> Auswahl eines modernen Überfüllschutzsystems<br />
mit hoher Diagnose -<br />
deckung, dass <strong>die</strong> Wiederholungsprüfung<br />
seltener durchgeführt werden muss. Dies<br />
wiederum reduziert <strong>die</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> Erfüllung<br />
der Vorschriften benötigte Prüfzeit.<br />
Dampferzeugung<br />
Die präzise Füllstandkontrolle in Kesseln ist<br />
entscheidend <strong>für</strong> den sicheren und effizienten<br />
Betrieb. Bei <strong>die</strong>sen Anwendungen mit<br />
hohen Drücken und Temperaturen kann <strong>die</strong><br />
Durchführung von Füllstandmessungen jedoch<br />
äußerst schwierig sein, wenn der<br />
Dampf gesättigt ist. Dichteänderungen des<br />
Mediums können zu Messfehlern von bis zu<br />
30 % führen. Herkömmliche Technologien<br />
wie Verdränger und Differenzdruckmessumformer<br />
müssen <strong>die</strong>se Änderungen kompensieren,<br />
um einen präzisen Messwert zu liefern.<br />
Gleichzeitig erfordern <strong>die</strong>se Verfahren<br />
ein hohes Maß an Wartung, wodurch weitere<br />
Lifecycle-Kosten <strong>für</strong> das Gerät entstehen.<br />
GWR-Messumformer, <strong>die</strong> <strong>für</strong> extreme Temperaturen<br />
und Drücke ausgelegt sind, sind<br />
eine gute Lösung <strong>für</strong> <strong>die</strong>se Applikation. Da<br />
bei der GWR-Technologie direkt an der<br />
Flüssigkeitsoberfläche gemessen wird, ist sie<br />
völlig unabhängig von der Dichte. Eine<br />
Kompensation von Dichteänderungen ist<br />
daher nicht erforderlich. GWR-Geräte verfügen<br />
außerdem über ein robustes Design<br />
und keine beweglichen Teile, wodurch <strong>die</strong><br />
Wartungskosten reduziert werden.<br />
Eine wichtige Überlegung bei <strong>die</strong>ser Anwendung<br />
ist jedoch <strong>die</strong> Veränderung der <strong>die</strong>lektrischen<br />
Eigenschaften des Speisewassers<br />
während der Zustandsänderung von Flüssigkeit<br />
zu Dampf. So nimmt bei Zuständen mit<br />
gesättigtem Dampf unter Hochdruck beispielsweise<br />
<strong>die</strong> Dielektrizitätskonstante zu.<br />
Dies beeinträchtigt <strong>die</strong> Radartechnologie, da<br />
sich <strong>die</strong> Ausbreitung der Mikrowellen <strong>für</strong><br />
<strong>die</strong> Durchführung der Füllstandmessung<br />
verlangsamt, was ohne Kompensation des<br />
Füllstandmesswertes einen Messfehler von<br />
bis zu 50 % zur Folge haben kann. Bei den<br />
Füllstandmessumformern der Rosemount-<br />
5300-Serie von Emerson mit dynamischer<br />
Dampfkompensation besteht <strong>die</strong>ses Problem<br />
nicht, da sie Änderungen der Dielektrizitätskonstanten<br />
im Dampfraum kontinuierlich<br />
ausgleichen. Die Kompensation erfolgt in<br />
der Messumformerelektronik und eine korrigierte<br />
Füllstandmessung wird an das Leitsystem<br />
übermittelt. Eine zusätzliche Kompensation<br />
ist nicht erforderlich und Fehlerraten<br />
können auf 2 % reduziert werden.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519emerson<br />
AUTORIN:<br />
MARIANNE WILLIAMS<br />
Marketing Managerin,<br />
Emerson Automation<br />
Solutions<br />
16 <strong>cav</strong> 05-2019
VAKUUMLÖSUNGEN FÜR<br />
DIE CHEMISCHE INDUSTRIE<br />
Auslegung, Beratung und Optimierung Ihrer Vakuumanwendung<br />
OktaLine ATEX Sicherste Lösungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> höchsten Vakuumanforderungen in der chemischen Industrie <strong>–</strong><br />
Arbeitsdruck 100 - < 0,001 hPa <strong>–</strong> verfügbar als Einzelpumpe oder als kundenspezifisches System<br />
ASM 340<br />
PrismaPro<br />
Optimieren Sie Ihre Betriebskosten mit einer gezielten Lecksuche, um so das be nötigte<br />
Saugvermögen zu reduzieren <strong>–</strong> auch als mobile Version verfügbar<br />
Prozesskontrolle durch unsere Massenspektrometerlösungen: modulares Design,<br />
leistungs fähige Software, niedrige Nachweisgrenze <strong>–</strong> verfügbar als einsatzfertige Lösung,<br />
<strong>die</strong> auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist<br />
Sie suchen eine perfekte Vakuumlösung? Sprechen Sie uns an:<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 17<br />
Pfeiffer Vacuum GmbH · Headquarters/Germany · T +49 6441 802-0 · www.pfeiffer-vacuum.com
<strong>cav</strong><br />
PROZESSMESS- UND PROZESSANALYSENGERÄTE<br />
Zukunftssicheres Sensordaten- und Diagnosemanagement<br />
AUS DEM MEDIUM<br />
BIS IN DIE CLOUD<br />
Der technologische Wandel im Zeichen von Industrie 4.0 erfordert zukunftsweisende<br />
Lösungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Prozessindustrie, um eine durchgängige Daten -<br />
transparenz sowie ein vorausschauendes Diagnose- und Wartungsregime zu<br />
etablieren. Daher entwickelt Knick ein umfassendes Produktprogramm vom<br />
digitalen Messsensor über <strong>die</strong> automatisierte Datenerfassung und -analyse<br />
bis zur cloud basierten Ferndiagnostik.<br />
18 <strong>cav</strong> 05-2019
Bild: getti <strong>–</strong> Adobe Stock/Knick<br />
Die displaylosen Transmitter sind eine kostengünstige Alternative, wenn keine<br />
Vor-Ort-Anzeige benötigt wird<br />
Wenngleich in der sensorgestützten Analysenmesstechnik der<br />
klassische Transmitter mit Vor-Ort-Be<strong>die</strong>nung und Anzeige auf<br />
große Nachfrage trifft, steigt in manchen Branchen, vor allem in<br />
der Wasser- und Abwassertechnik sowie bei OEMs das Interesse an<br />
Kompakttransmittern, <strong>die</strong> z. B. als Hutschienengeräte ohne Vor-Ort-<br />
Be<strong>die</strong>nung ausgelegt sind. Cloud-Applikationen und der Fernzugriff<br />
auf Geräte eröffnen der Prozesssteuerung und -überwachung neue<br />
Perspektiven. Deshalb rüstet Knick <strong>die</strong> aktuelle Mess- und Analysetechnik<br />
mit neuen Features zur Messdatenübertragung und Diag -<br />
nose sowie <strong>für</strong> <strong>die</strong> flexible Datenkommunikation via Ethernet aus.<br />
Kontaktlos zur Live-Diagnose<br />
Mit Memosens verfügt Knick über eine robuste digitale Sensortechnologie<br />
zur Flüssigkeitsanalyse von pH- und Redox-Werten, Leitfähigkeit<br />
und Gelöstsauerstoff, <strong>die</strong> sich branchenübergreifend ebenso<br />
im Chemie-, Petrochemie- und Pharmasektor wie in der Lebensmittel-<br />
und Getränkeindustrie bewährt. Die kontaktlose induktive Signalübertragung<br />
bewirkt eine perfekte galvanische Trennung, sodass<br />
auch bei schwierigen Potentialverhältnissen exakte Messungen<br />
realisiert werden. Zudem ist das Memosens-Stecksystem absolut<br />
wasserdicht und unempfindlich gegen Schmutz, Korrosion, Salzbrücken<br />
und Störpotenziale. Die Vorkalibrierung unter idealen<br />
Laborbedingungen und <strong>die</strong> im Sensorkopf gespeicherten Kalibrier-,<br />
Geräte- und Prozessdaten sorgen <strong>für</strong> eine präzise Prozesssteuerung.<br />
Memosens erkennt <strong>die</strong> Anzahl von CIP/SIP-Zyklen, gibt Empfehlungen<br />
zu Wartungsintervallen, um <strong>die</strong> Lebensdauer der Sensoren zu<br />
erhöhen, und unterstützt <strong>die</strong> Auswertung von Sensordaten mithilfe<br />
portabler Geräte. Aufgrund der integrierten Intelligenz in Memosens-Sensoren<br />
ist es möglich, live auf Daten aus dem Prozess zuzugreifen<br />
und eine „Predictive Diagnosis“ durchzuführen. Anlagenbetreiber<br />
können so laufend erfassen, welchen Temperaturen, Säureund<br />
pH-Werten ihr Sensor ausgesetzt ist. Basierend auf <strong>die</strong>sen Daten<br />
ergibt sich ein Belastungsprofil, das Aufschluss über <strong>die</strong> Lebensdauer<br />
des Sensors verschafft.<br />
Kommunikation via Industrial Ethernet<br />
Rund um <strong>die</strong> Memosens-Sensoren baut Knick seine Palette an Armaturen,<br />
Mess- und Analysegeräten sowie kompakten Anschlussmöglichkeiten<br />
zur Anbindung an Prozessleitsysteme weiter aus. Zur Flexibilisierung<br />
der Datenkommunikation wird neben etablierten Bussystemen<br />
und Übertragungsprotokollen verstärkt auf <strong>die</strong> Vernetzung via<br />
Ethernet gesetzt. Mit der neuen Transmittergeneration Stratos Multi<br />
hat Knick ein mit Memosens kompatibles 4-Leiter-Gerät eingeführt,<br />
das neben bis zu vier analogen Stromausgängen auch über Schnittstellen<br />
zur Datenübertragung mittels Profinet und Ethernet IP verfügt.<br />
Somit bringt <strong>die</strong> Transmitterlinie alles mit, was zur Einbindung<br />
in entsprechende Prozessleitsysteme sowie zur Fernwartung und<br />
Remote-Konfiguration im Sinne der Industrie 4.0 erforderlich ist.<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 19
<strong>cav</strong><br />
PROZESSMESS- UND PROZESSANALYSENGERÄTE<br />
Analysenmessgeräte Stratos Multi und Protos II als Mehrkanaltransmitter mit<br />
Ethernet-Schnittstellen<br />
Messstellenüberwachung an unterschied -<br />
lichen Standorten mit Knickconnect<br />
Variabler Multitransmitter<br />
Durch <strong>die</strong> Integration eines weiteren Messmoduls wird Stratos<br />
Multi zum 2-Kanal-Transmitter, mit dem sich wahlweise zwei<br />
Memosens-Sensoren oder ein Memosens- und ein analoger bzw.<br />
digitaler Sensor betreiben lassen. Die Kombination unterschiedlicher<br />
Sensoren unterliegt keinerlei Einschränkungen, sodass sich<br />
mit Stratos Multi zwei beliebige Parameter oder zwei gleiche Parameter<br />
zugleich messen lassen. Zusätzlich zu einem CIP-, SIP- und<br />
Autoklavierzähler werden in einem Sensornetzdiagramm alle<br />
relevanten Sensordaten wie z. B. Nullpunkt, Steilheit, Standzeiten,<br />
Kalibrier-Timer, Impedanz und Antwortzeiten <strong>für</strong> pH-Sensoren<br />
übersichtlich dargestellt. So erhält der Be<strong>die</strong>ner auf einen Blick<br />
Auskunft über Sensorzustand und Reststandzeit der angeschlossenen<br />
Sensoren. Für <strong>die</strong> Hutschiene im Schaltschrank oder als IP-<br />
68-Feldverteiler führt Knick platzsparende Transmitter der Serie<br />
Memogate im Programm.<br />
Premium-Lösung zur Messstellen-Automatisierung<br />
Im Premium-Segment führt Knick den Protos II als neuen 4-Leiter-<br />
Transmitter ein, der sich mit frei kombinierbaren Mess-, Erweiterungs-<br />
und Kommunikationsmodulen bedarfsorientiert <strong>für</strong> jede<br />
Messaufgabe in der Analysenmesstechnik auch nachträglich aufrüsten<br />
lässt. In Kombination mit den Wechselarmaturen SensoGate<br />
oder Ceramat und den Reinigungs- und Kalibriersystemen Uniclean<br />
9000 bzw. Unical 9000 können mit Protos II vollautomatisierte<br />
Messstellen auch <strong>für</strong> extrem anspruchsvolle Prozessbedingungen<br />
und Ex-Bereiche eingerichtet werden. Die intelligenten Diagnosefunktionen<br />
zur Analyse des Sensorlebenszyklus‘ sorgen <strong>für</strong> eine<br />
deutliche Erhöhung von Sensor-Standzeiten und -Verfügbarkeit. Ein<br />
USB-Speicherkarten-Konzept gewährleistet <strong>die</strong> lückenlose Datenaufzeichnung<br />
gemäß FDA 21 CFR Part 11. Mittels Electronic-Signature-<br />
Funktion wird jede Veränderung am Gerät aufgezeichnet und auf<br />
der Speicherkarte registriert.<br />
Umfassendes Sensormanagement<br />
Mit Memosuite Advanced bietet Knick eine erweiterte Version seiner<br />
Sensormanagementsoftware <strong>für</strong> <strong>die</strong> Memosens-Technologie, <strong>die</strong> es<br />
gestattet, gleichzeitig bis zu zehn Sensoren zu kalibrieren. Darüber<br />
hinaus führt Memosuite Advanced eine lückenlose Erfassung der<br />
Kalibrier- bzw. Justierdaten durch. Das Protokollieren von Betriebszeiten,<br />
in Summe oder bei extremen Prozessbedingungen, ermöglicht<br />
eine Dokumentation entsprechend gesetzlicher Vorgaben wie<br />
nach FDA 21 CFR Part 11. Die Software zeigt direkt <strong>die</strong> aktuellen<br />
Messwerte, <strong>die</strong> Sensordaten und <strong>die</strong> letzte Justierung. Die Aufzeichnung<br />
der Sensordaten in der Memosuite-Datenbank ermöglicht<br />
eine langfristige Planung über <strong>die</strong> gesamte Lebensdauer des Sensors,<br />
auf deren Grundlage sich Wiederbeschaffungszyklen definieren<br />
und Wartungsstrategien optimieren lassen. Um nach den SOP’s<br />
(Standard Operating Procedures) im Pharmabereich exakt zu<br />
ermitteln, wie oft ein Sensor gereinigt und sterilisiert wurde, lassen<br />
sich mit Memosens entsprechende Zählmechanismen einrichten,<br />
<strong>die</strong> beispielsweise per Cloud überwacht werden können.<br />
Sensorgestützte Prozessoptimierung<br />
Schließlich wächst mit zunehmender Automatisierung und informationstechnischer<br />
Vernetzung auch <strong>die</strong> Bedeutung der Prozessana -<br />
lysentechnik (PAT), um Prozessabläufe beispielsweise hinsichtlich<br />
ihrer Energieeffizienz zu optimieren. Hier kann <strong>die</strong> Messtechnik<br />
durch stoffspezifischere Kennwerte wichtige Indikatoren bereitstellen.<br />
Wenn nicht nur indirekte Größen wie Druck oder Temperatur<br />
gemessen werden, sondern sich klar definieren lässt, was etwa innerhalb<br />
eines Kessels passiert, lassen sich Anlagen besser aussteuern.<br />
Es ist abzusehen, dass PAT und Messtechnik im Kontext von Industrie<br />
4.0 immer stärker zusammenwachsen. Die Memosens-Familie<br />
und ihre vielen Ausbauoptionen bieten <strong>die</strong> technologischen Voraussetzungen,<br />
um beide Bereiche der Prozessanalyse zu verbinden.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519knick<br />
AUTOR:<br />
DR. DIRK STEINMÜLLER<br />
Vice President Business Development,<br />
Knick<br />
20 <strong>cav</strong> 05-2019
<strong>cav</strong><br />
PRODUKTE<br />
Vielseitige Moosgummifolien<br />
und -platten<br />
Reichelt Chemietechnik hält eine umfangreiche Palette<br />
an Moosgummifolien und -platten als Naturgummi<br />
(NR) permanent auf Lager. Als Halbzeuge werden sie<br />
hauptsächlich zu schall- und schwingungsdämpfenden<br />
Profilen und Formteilen zu Matten und zu Dichtmaterialien<br />
weiterverarbeitet. Das sowohl mit offener als<br />
auch mit geschlossener Struktur und beidseitig geschlossener<br />
Haut verfügbare Material ist grau eingefärbt<br />
und weist eine Shore-Härte A von nur etwa 15°<br />
auf. Die Moosgummifolien und -platten sind bei hoher<br />
Stoß- und Reißfestigkeit reversibel verformbar. Gegenüber<br />
Säuren und Laugen sind sie gut beständig, nicht<br />
jedoch gegenüber Mineralölen, Treibstoffen und Lösemitteln.<br />
Die offenporigen Moosgummifolien und<br />
-platten sind mit Materialstärken zwischen 2 und<br />
40 mm und Standardabmessungen von 250 x 250,<br />
500 x 500 und 1000 x 1000 mm erhältlich. Sie sind in<br />
einem Temperaturbereich zwischen -40 und +70 °C<br />
einsetzbar.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519reichelt<br />
Intelligentes Rohrklassenmanagement<br />
Rohrleitungstechnik bedeutet<br />
heute: stetige Änderungen in<br />
nationalen und internationalen<br />
Regelwerken und wachsende<br />
Anforderungen an <strong>die</strong> Energieeffizienz<br />
von Anlagenkomponenten<br />
sowie an <strong>die</strong> Lifecycle-<br />
Gesamtkosten. Ein Kompetenzteam<br />
der Infraserv Gendorf<br />
Technik bietet als Dienstleister<br />
das gesamte Spektrum an Rohrklassentechnik<br />
an, von der Planung<br />
über <strong>die</strong> Fertigung bis hin<br />
zur Einbindung der Daten in eine<br />
durchgängige digitale Kette <strong>–</strong><br />
inklusive IT-Services.<br />
Das Expertenteam verfügt über<br />
jahrzehntelanger Erfahrung im<br />
Anlagenbau. Es bringt fachspezi-<br />
Bild: Infraserv Gendorf<br />
fisches Wissen über nationale<br />
und internationale Regelwerke<br />
(DIN EN, DIN EN ISO, ANSI /<br />
ASME, GOST etc.) sowie über<br />
Rohrleitungsmanagementsysteme<br />
mit. Allein durch <strong>die</strong> Betreuung<br />
der Standortunternehmen<br />
im Chemiepark Gendorf gehören<br />
neben vielfältigen Fluiden<br />
und Werkstoffen auch Drücke<br />
und Temperaturen sowie <strong>die</strong> unterschiedlichsten<br />
Problemstellungen<br />
und Lösungen zum Tagesgeschäft.<br />
Hinzu kommen international<br />
tätige Unternehmen<br />
aus den Bereichen Bergbau und<br />
Petrochemie.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519gendorf<br />
AUF DEN<br />
TROPFEN GENAU.<br />
SMART DOSING PUMP.<br />
Die Smart Dosing Pump (SDP) ist <strong>die</strong> intelligente Lösung mit integrierter dezentraler Steuerung <strong>für</strong><br />
präzise Dosierungen, <strong>die</strong> von der Pumpe eigenständig umgesetzt werden.<br />
Pulsationsarm und hohe Dosiergenauigkeit (+- 1 %)<br />
Einfache Implementierung von komplexen Dosierungen<br />
Intelligenter Frequenzumrichter mit Temperatur- /<br />
Drucksensoren zur Steuerung der Durchflussrate<br />
Leichte Einbindung in vorhandene<br />
Automatisierungssysteme<br />
Fördermenge: 3 <strong>–</strong> 2.000 l/h<br />
Druck: bis zu 48 bar<br />
SEEPEX GmbH<br />
T +49 2041 996-0<br />
www.seepex.com<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 21
<strong>cav</strong><br />
PRODUKTE<br />
Druckbandfilter mit hohen Durchsatzquoten<br />
T +49 2961 7405-0<br />
info@rembe.de<br />
Ihr Spezialist <strong>für</strong><br />
EXPLOSIONS-<br />
SCHUTZ<br />
und<br />
DRUCK-<br />
ENTLASTUNG<br />
Consulting. Engineering.<br />
Products. Service.<br />
Auch bei relativ geringer Feststoffbelastung,<br />
durchaus mit nur<br />
feinen Partikeln, gilt es, eine<br />
qualitätsvolle Filtrationsgüte zu<br />
erzielen. Für <strong>die</strong>se Anforderungen<br />
stellt sich der Druckbandfilter<br />
von Leiblein als ein Mittel<br />
der Wahl dar. Gegenüber hydrostatisch<br />
arbeitenden Filtern wird<br />
im Filterprozess ein höherer<br />
Druck aufgebaut, was sowohl<br />
eine höhere Durchsatzleistung<br />
als auch eine bessere Entwässerung<br />
erbringt. Die spezielle Filtertechnik<br />
operiert mit Endlosfiltergeweben<br />
aus Kunststoff<br />
oder Filtervliesen, <strong>die</strong> individuell<br />
ausgelegt sind. Um <strong>die</strong> schon<br />
hohe Filtergüte zu steigern,<br />
kann der Druckbandfilter zum<br />
Beispiel noch zusätzlich mit Zellulose<br />
angeschwemmt werden.<br />
Das Filterprinzip folgt einem<br />
Bild: Bibus<br />
Bild: Leiblein<br />
einfachen, dabei sehr wirksamen<br />
Ablauf. Das gepumpte<br />
Schmutzwasser erreicht <strong>die</strong><br />
Oberkammer, breitet sich auf<br />
der gesamten Filterfläche aus,<br />
setzt den Schmutz auf dem Filterband<br />
oder -vlies ab, um dann<br />
als Filtrat in <strong>die</strong> Unterkammer<br />
abzufließen. Mit Anstieg des<br />
Durchflusswiderstandes bei<br />
dichter werdendem Filterkuchen<br />
nimmt der Gegendruck in<br />
der Filterkammer zu, bis ein erreichter<br />
Grenzwert <strong>die</strong> Beschickung<br />
mit Schmutzwasser unterbricht<br />
und eine Regeneration<br />
einleitet. Mittels Druckluft erfolgt<br />
das Herauspressen der verbliebenen<br />
Flüssigkeit aus dem<br />
Filtersystem. Für den anschließenden<br />
Fortgang der Regeneration<br />
öffnen sich seitliche Klappen,<br />
um das Band mit Filterkuchen<br />
herausfahren zu lassen.<br />
Nach Abstreifen des Schmutzes<br />
gelangt das Band als sauberes<br />
Band auf der anderen Seite wieder<br />
herein.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519leiblein<br />
Pulsationsdämpfer <strong>für</strong> Membranpumpen<br />
Durch ihr Funktionsprinzip haben Druckluftmembranpumpen<br />
einen pulsierenden Förderstrom, was zu Reibungsverlusten in der<br />
Rohrleitung führen kann. Pulsationsdämpfer verringern <strong>die</strong>se Reibungsverluste<br />
und <strong>die</strong> Pulsation um bis zu 95 %. Yamada-Pulsationsdämpfer<br />
der Serie AD verbessern das Flussverhalten, indem <strong>die</strong><br />
Festkörper in Bewegung gehalten werden, bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung<br />
der Dämpfereffektivität. Es können <strong>die</strong> gleichen Materialen<br />
und Membranen eingesetzt werden wie bei den Doppelmembranpumpen.<br />
Die Dämpfermodelle sind mit einem Anschluss<br />
von 3/8“ bis 2“ ausgeführt.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519bibus<br />
Aus Abwärme wertvolle Nutzwärme machen<br />
© REMBE® | All rights reserved<br />
Gallbergweg 21<br />
59929 Brilon, Deutschland<br />
F +49 2961 50714<br />
www.rembe.de<br />
Der Ecomi von Kelvion macht<br />
<strong>die</strong> Restwärme von gas-, öloder<br />
holzgefeuerten Kesseln <strong>für</strong><br />
thermische Prozesse verfügbar.<br />
Dazu kombiniert der Economizer<br />
<strong>die</strong> bewährten Eigenschaften<br />
der Kelvion-Vorwärmer mit<br />
einem modularen Design. Das<br />
senkt <strong>die</strong> Kosten und erweitert<br />
<strong>die</strong> Einsatzmöglichkeiten. Der<br />
Ecomi ist sowohl <strong>für</strong> horizontale<br />
als auch vertikale Installationen<br />
geeignet oder <strong>für</strong> den Übergang<br />
von der Waagerechten in<br />
<strong>die</strong> Senkrechte erhältlich. Dadurch<br />
lässt er sich leicht in Bestandsanlagen<br />
integrieren. Die<br />
Ecomi-Baureihe eignet sich <strong>für</strong><br />
ein breites Spektrum an Gasflussmengen<br />
und bietet viele<br />
Rohr- und Blechvarianten, um<br />
den Economizer bestmöglich an<br />
<strong>die</strong> Einsatzbedingungen und<br />
-temperaturen anzupassen.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519kelvion<br />
Bild: Kelvion<br />
22 <strong>cav</strong> 05-2019
Druckentlastung <strong>für</strong> kryogene Behälter<br />
Kryostat-Behälter werden durch<br />
sogenannte Kompaktberstscheiben<br />
abgesichert. Sie beinhalten<br />
sowohl <strong>die</strong> eigentliche Berstscheibe<br />
als auch das Gehäuse, in<br />
das <strong>die</strong> Berstscheibe eingefasst<br />
ist. Ein Beispiel <strong>für</strong> eine solche<br />
Kompaktberstscheibe ist <strong>die</strong><br />
UKB-LS von Rembe. Sie besteht<br />
aus einem Gehäuse, einer Berstmembran<br />
und einem Öffnungshelfer,<br />
ähnlich einem dreiteiligen<br />
Messer. Durch das integrierte<br />
Dreiteil-Messer kann auf Sollbruchstellen<br />
an der Berstscheibe<br />
selbst verzichtet werden, was<br />
<strong>die</strong> Berstscheibe an sich beständiger<br />
macht. Die Dichtigkeit<br />
wird außerdem durch das Verschweißen<br />
von Berstscheibe und<br />
Gehäuse erhöht. Gleichzeitig<br />
kann <strong>die</strong>se Einheit besonders<br />
einfach gehandhabt werden, sodass<br />
eine Beschädigung der<br />
Berstscheibe beim Einbau und<br />
im Normalbetrieb verhindert<br />
wird. Das sichert Betreibern zuverlässigen<br />
Schutz ihrer Anlage<br />
und garantiert dauerhaft den<br />
definierten Ansprechdruck.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519rembe<br />
Bild: Rembe<br />
Druckfest gekapselter<br />
Stellungsrückmelder<br />
Mit dem speziell <strong>für</strong> den Einsatz<br />
in Atex-Bereichen entwickelten<br />
Stellungsrückmelder 1205 <strong>für</strong><br />
Linearantriebe setzt Gemü auf<br />
eine anwendungsorientierte<br />
Konstruktion unter Einsatz bewährter<br />
Technik. Der Rückmelder<br />
verfügt über eine robuste<br />
Ausführung in Kombination mit<br />
einem druckfest gekapselten Gehäuse<br />
aus Aluminium und der<br />
Zündschutzart erhöhte Sicherheit.<br />
Zudem sind alle beweglichen<br />
Komponenten im Inneren<br />
auf eine hohe mechanische Lebensdauer<br />
ausgelegt.<br />
Zur Erfassung der Endlagen verfügt<br />
der Stellungsrückmelder<br />
über stufenlos einstellbare Mikroschalter.<br />
Damit kann <strong>die</strong> Zuund/oder<br />
Offen-Position bei einem<br />
Ventilhub von 2 bis 70 mm<br />
zuverlässig abgefragt werden.<br />
Der Stellungsrückmelder ist <strong>für</strong><br />
anspruchsvolle Anwendungen in<br />
Atex-Bereichen der Kategorie 2,<br />
Zone 1 und/oder Zone 21 und<br />
auch <strong>für</strong> den robusten Einsatz<br />
bei tiefen Temperaturen bis<br />
-20 °C konzipiert.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519gemü<br />
Vorne smart. Hinten clever.<br />
Die neue Schlauchdosierpumpe<br />
DULCO fl ex Control<br />
Bild: Gemü<br />
Das Beste aus zwei Welten<br />
in einer Pumpe: Ventilfreies<br />
Dosieren mit der Intelligenz<br />
und Exaktheit der ProMinent<br />
Membran dosierpumpen.<br />
www.prominent.com/<br />
dulcoflexcontrol<br />
Schneller, einfacher und werkzeugloser<br />
Schlauchwechsel dank patentiertem<br />
Schlauchwechselkonzept<br />
Ideal zum Dosieren ausgasender, hochviskoser<br />
oder scherempfindlicher Me<strong>die</strong>n<br />
Hohe Schlauchlebensdauer und geringe<br />
Wartungskosten<br />
Einfache Be<strong>die</strong>nung mit Vielzahl verschiedener<br />
Ansteuerungsmöglichkeiten<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 23
Die Jobbörse <strong>für</strong> Studentenjobs,<br />
Praktika, Abschlussarbeiten,<br />
Absolventenstellen & mehr<br />
Mit dem Fokus auf regionale Jobangebote an über<br />
30 Hochschulstandorten ist der UNIstellenmarkt<br />
eine der größten Jobbörsen Deutschlands <strong>für</strong><br />
Stu<strong>die</strong>rende und Absolventen.<br />
Auf den Lokalseiten des UNIstellenmarkts, <strong>die</strong> in<br />
Kooperation mit Studentenwerken und Hochschulen<br />
betrieben werden, können sich Unternehmen den<br />
jungen Talenten der Region direkt am Hochschulstandort<br />
mit ihren Nebenjobs, Praktika, Abschlussarbeiten<br />
und Absolventenstellen präsentieren.<br />
www.unistellenmarkt.de<br />
24 <strong>cav</strong> 05-2019
<strong>cav</strong> 05-2019 25
<strong>cav</strong> FOKUS PUMPEN UND KOMPRESSOREN<br />
Der Schrittmotor bringt <strong>die</strong> Technologiewende<br />
Digitale Dosierpumpen<br />
Müssen in der Prozessindustrie Zusatz- und Hilfsstoffe oder hochwirksame<br />
Chemikalien wirtschaftlich und umweltschonend zugegeben werden, ist das präzise<br />
Dosieren eine Grundvoraussetzung. Grundfos bietet hier<strong>für</strong> Digital-Dosing-<br />
Membrandosierpumpen mit Schrittmotortechnologie an. Als Variante stehen Dosierpumpen<br />
bis 940 l/h mit drehzahlvariablen Schritt- oder Servomotoren zur Verfügung.<br />
Während herkömmliche Kompakt-Dosierpumpen<br />
mit einer Hublängenverstellung<br />
und/oder Dosierpausen dosieren, arbeiten<br />
Digital-Dosing-Membrandosierpumpen<br />
stets mit voller Hublänge. Eine Veränderung<br />
der Dosiermenge erfolgt allein über <strong>die</strong><br />
Druckhubgeschwindigkeit. Durch <strong>die</strong> Verwendung<br />
des Schrittmotors erreichen <strong>die</strong><br />
digitalen Dosierpumpen einen Einstellbereich<br />
von bis zu 1:3000. Somit deckt eine<br />
Type einen enorm hohen Leistungsbereich<br />
ab (z. B. 7,5 bis 0,0025 ml/h) und reduziert<br />
so <strong>die</strong> Produkt- und Ersatzteilvielfalt.<br />
Ein weiterer Vorteil ist das pulsationsarme und<br />
gleichmäßige Dosieren. So wird eine wesentlich<br />
höhere Prozessqualität erreicht und auf<br />
nachgeschaltete Mischstrecken kann verzichtet<br />
werden. Die Wiederholgenauigkeit beträgt<br />
dabei bis zu ±1 % über den gesamten Dosierbereich.<br />
Dies erlaubt ein präzises und gleichmäßiges<br />
Dosieren von Chemikalien, selbst bei<br />
Kleinstmengen-Dosagen.<br />
Exakte Diagnose von Dosierfehlern<br />
Die integrierte Flowcontrol-Dosierüberwachung<br />
lässt exakte Diagnosen der häufigsten<br />
Ursachen von Dosierfehlern wie<br />
beispielsweise defekte Ventile, Luftblasen,<br />
Kavitation oder Überdruck zu. Diese Fehler<br />
werden als Klartext im Alarmmenü angezeigt<br />
oder können via Feldbus weitergeleitet<br />
werden. Fehlerdiagnosen sind kurzfristig<br />
verfügbar, das reduziert Stillstandzeiten.<br />
Darüber hinaus sorgt <strong>die</strong> Auto-Flow-Adapt-<br />
Bilder: Grundfos<br />
Die Digital-Dosing-Membrandosierpumpen sind dazu in der Lage,<br />
einen hohen Leistungs bereich abzudecken<br />
26 <strong>cav</strong> 05-2019
Energieeffizienz dank<br />
moderner Pumpentechnik<br />
Funktion da<strong>für</strong>, dass der Dosierprozess bei<br />
festgelegtem Soll-Dosiervolumenstrom weiterläuft,<br />
auch wenn externe Einflüsse (Luftblasen,<br />
Kavitation, schwankende Gegendrücke)<br />
<strong>die</strong>sen beeinträchtigen sollten. Weicht<br />
der Ist- vom Soll-Wert ab, regelt <strong>die</strong> Steuerung<br />
<strong>die</strong> Drehzahl des Antriebs und so <strong>die</strong><br />
Dosiermenge. Auf langwierige Kalibrierprozesse<br />
und Gegendruckventile kann somit in<br />
den meisten Fällen verzichtet werden.<br />
Einfache Integration möglich<br />
Für <strong>die</strong> einfache und schnelle Integration in<br />
Feldbusse wie Profibus oder Profinet stehen<br />
vorprogrammierte Funktionsblöcke zum<br />
Download bereit; <strong>die</strong>se reduzieren <strong>die</strong><br />
Integrationszeit deutlich.<br />
Grundfos bietet zudem ein schlankes und<br />
optimiertes Zubehörprogramm <strong>für</strong> alles an,<br />
was zwischen Dosierbehälter und Injektionspunkt<br />
benötigt wird. Aufgrund der<br />
einfachen Be<strong>die</strong>nung hat der Handel <strong>die</strong><br />
Dosiertechnik <strong>für</strong> sich entdeckt, sodass<br />
Grundfos <strong>für</strong> <strong>die</strong>sen Bereich Dosiersets<br />
anbietet, <strong>die</strong> sehr einfach auszuwählen sind<br />
und alles enthalten, was <strong>für</strong> eine Dosierung<br />
notwendig ist.<br />
Für <strong>die</strong> genaue Kontrolle der zudosierten<br />
Desinfektionsmittel hat Grundfos DID-plug<br />
& measure-Systeme entwickelt<br />
Sensoren <strong>für</strong> viele Parameter<br />
Die genaue Kontrolle der zudosierten Desinfektionsmittel<br />
oder anderer Stoffe ist essenziell<br />
<strong>für</strong> viele Aufbereitungsprozesse. Da<strong>für</strong><br />
hat Grundfos DID-„plug & measure“-Systeme<br />
entwickelt. Hierbei handelt es sich um<br />
eine Kombination von digitalen Modbussensoren<br />
<strong>für</strong> unterschiedliche Wasserparameter<br />
mit einem Auswerte- und Regelterminal<br />
(CU382) zur Verwendung mit Smart-<br />
Digital-Dosierpumpen, aber auch Gasdosiersystemen<br />
oder In-situ-Biozidsystemen.<br />
Sensoren sind <strong>für</strong> das Messen von Chlordioxid,<br />
freies Chlor/Gesamtchlor, Wasserstoffperoxid<br />
und Peressigsäure verfügbar. Darüber<br />
hinaus erfassen elektrochemische Sensoren<br />
den pH-Wert, <strong>die</strong> Redox-Spannung<br />
sowie <strong>die</strong> Leitfähigkeit. Ein visueller Sensor<br />
misst <strong>die</strong> Trübung und Organik. Dank der<br />
Auswertung direkt im Sensor und <strong>die</strong> Kommunikation<br />
via Modbus zum Regelterminal,<br />
lassen sich Übertragungsstrecken von<br />
bis zu 100 m ohne Zwischenverstärker<br />
realisieren.<br />
Über <strong>die</strong> USB-Schnittstelle können <strong>die</strong> DID-<br />
Systeme schnell und unkompliziert parametriert<br />
werden. Für <strong>die</strong> meisten Anwendungen<br />
bietet Grundfos ebenfalls vorkonfigurierte<br />
Anwendungsbeispiele an. Zudem können<br />
<strong>die</strong> Systeme über <strong>die</strong>se Möglichkeit aus<br />
der Ferne optimiert werden.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519grundfos<br />
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<strong>cav</strong> 05-2019 27
<strong>cav</strong> FOKUS PUMPEN UND KOMPRESSOREN<br />
Zweistufige Kolbennachverdichter komprimieren auf bis zu 20 bar<br />
Kohlenstoffdioxid aus dem<br />
Prozess verdichten<br />
Atlas Copco hat seit Kurzem Kolbennachverdichter <strong>für</strong> CO 2 -Anwendungen im<br />
Programm. Die Booster arbeiten mit zweistufigen ölfrei verdichtenden Kolbenkompressoren.<br />
Mit ihnen lässt sich Kohlenstoffdioxid, das etwa in der Getränkeindustrie<br />
oder bei chemischen Prozessen anfällt, auf einen Betriebsüberdruck von 11 bis<br />
20 bar komprimieren.<br />
Bilder: Atlas Copco<br />
Die CO 2 -Kolbennachverdichter von Atlas Copco arbeiten wassergekühlt und verdichten ölfrei in zwei<br />
Verdichterstufen. Damit lässt sich CO 2 auf einen Betriebsüberdruck von 11 bis 20 bar komprimieren.<br />
Kohlenstoffdioxid fällt in zahlreichen Prozessen<br />
als Neben- oder Abfallprodukt an,<br />
beispielsweise in Chemisch-Nickel-, Düngemittel-<br />
und Biogasanlagen. So müssen bei<br />
der Biogasaufbereitung der Methangehalt<br />
im Biogas erhöht und gleichzeitig Kohlendioxid<br />
und weitere unerwünschte Bestandteile<br />
entfernt werden. Da<strong>für</strong> stehen diverse<br />
Verfahren zur Verfügung, etwa <strong>die</strong> Aminwäsche,<br />
<strong>die</strong> Druckwasserwäsche oder kryogene<br />
Verfahren. Bei Tieftemperaturverfahren wird<br />
<strong>die</strong> Temperatur des Gasstromes abgesenkt,<br />
wodurch das Kohlenstoffdioxid kondensiert<br />
beziehungsweise resublimiert. Dabei fällt<br />
CO 2 in flüssiger oder fester Form an und<br />
kann bei ausreichender Reinheit wirtschaftlich<br />
genutzt werden. Auch bei der Ammoniaksynthese<br />
entstehen große Mengen CO 2 .<br />
Atlas Copco bietet <strong>für</strong> derartige Anwendungen<br />
seit Kurzem spezielle CO 2 -Kolbennachverdichter<br />
an. Die Booster sind wassergekühlt,<br />
verdichten ölfrei und haben zwei Verdichterstufen.<br />
Mit ihnen lässt sich Kohlenstoffdioxid,<br />
das bei den genannten chemischen<br />
Prozessen oder in der Getränke- und<br />
Lebensmittelindustrie anfällt, auf einen Betriebsüberdruck<br />
von 11 bis 20 bar komprimieren.<br />
Die Maschinen sind <strong>für</strong> ihre absolut<br />
ölfreie Verdichtung vom TÜV gemäß ISO<br />
8573-1, Klasse 0, zertifiziert. Damit haben<br />
Anwender <strong>die</strong> Sicherheit, dass ihre Prozesse<br />
nicht von Aerosolen kontaminiert werden<br />
können <strong>–</strong> oder zumindest wäre das nicht<br />
auf <strong>die</strong> Booster zurückzuführen.<br />
Zum Plug-and-play vorkonfektioniert<br />
„Die Booster müssen immer individuell auf<br />
<strong>die</strong> jeweiligen betrieblichen Anforderungen<br />
ausgelegt werden“, betont Torsten Schremmer,<br />
Produktmanager <strong>für</strong> ölfreie Druckluft<br />
bei Atlas Copco in Essen. „Angesichts der<br />
potenziell hohen Nachfrage haben wir aber<br />
schon eine Serie mit vorkonfektionierten<br />
Standardgrößen definiert“, sagt Schremmer.<br />
Bei den Anlagen der Standardbaureihe sind<br />
alle Komponenten auf einem Stahlgrundrahmen<br />
angeordnet. Sie werden <strong>–</strong> wie bei<br />
den Industriekompressoren von Atlas Copco<br />
üblich <strong>–</strong> als Plug-and-play-Systeme betriebsbereit<br />
ausgeliefert. Der maximale Betriebsüberdruck<br />
der Anlagen, <strong>die</strong> mit jeweils<br />
zwei horizontal zueinander angeordneten<br />
Verdichterstufen arbeiten, liegt bei 20 bar.<br />
Die Motorleistungen variieren zwischen<br />
22 und 250 kW, <strong>die</strong> Durchflussraten liegen<br />
zwischen 127 und 3176 kg CO 2 in der<br />
Stunde. Gesteuert werden <strong>die</strong> Booster von<br />
einer Elektronikon-MK5-Steuerung, <strong>die</strong><br />
28 <strong>cav</strong> 05-2019
samt Display in einem Schaltschrank auf<br />
dem Grundrahmen installiert ist. „Wenn der<br />
Anwender kein trockenes, sondern feuchtes<br />
CO 2 bereitstellt, muss <strong>die</strong> Anlage auch über<br />
einen Kondensatabscheider verfügen“, erklärt<br />
Schremmer. „Den liefern wir dann natürlich<br />
optional mit.“<br />
„Aufgrund der Verdichtungsart gehören zu<br />
den Anlagen jeweils drei starke Pulsationsdämpfer“,<br />
sagt der Atlas-Copco-Experte.<br />
„Der erste beruhigt das CO 2 gleich nach<br />
dem Einlass, noch vor der ersten Verdichtungsstufe.<br />
In der ersten Kolbenstufe wird<br />
das Gas dann, abhängig vom Vordruck, auf<br />
einen bestimmten Druck vorkomprimiert.“<br />
Ein Zwischenkühler nimmt Wärme heraus,<br />
entlässt das Gas in den zweiten Pulsationsdämpfer,<br />
von dem aus es in der zweiten Verdichtungsstufe<br />
auf den Enddruck von zum<br />
Beispiel 20 bar komprimiert wird. Es folgen<br />
ein Nachkühler und der Austrittspulsationsdämpfer,<br />
ehe das verdichtete Kohlendioxid<br />
<strong>die</strong> Maschine verlässt und dem nachgelagerten<br />
Prozess zugeführt wird.<br />
Wartungsfreundliche Konstruktion<br />
Die Verdichterstufen der Kolbennachverdichter<br />
sind in horizontaler Anordnung aufgebaut<br />
und arbeiten nach dem Boxerprinzip.<br />
Durch <strong>die</strong>se Anordung läuft <strong>die</strong> Anlage<br />
sehr ruhig. Außerdem sei <strong>die</strong>se Konstruktion<br />
weitaus wartungsfreundlicher als etwa eine<br />
L- oder V-Form, wie man sie im Markt häufig<br />
finde. Bei <strong>die</strong>sen Ausführungen werden<br />
bei einer Wartung <strong>die</strong> Kolben nach oben<br />
gezogen, was einen größeren Aufwand bedeutet.<br />
Die Öffnung der Verdichtungsstufe<br />
kann je nach Anlagengröße in zwei oder<br />
drei Metern Höhe liegen. Die Kammern der<br />
„horizontalen“ Atlas-Copco-Booster lassen<br />
sich zu Instandhaltungszwecken viel besser<br />
erreichen, öffnen und warten.<br />
Auch <strong>die</strong> Elektronikon-MK5-Steuerung<br />
erleichtert <strong>die</strong> Wartung. Die Sensoren des<br />
Kolbennachverdichters geben alle Betriebsinformationen<br />
an <strong>die</strong> Steuerung weiter, so<br />
dass alle Betriebsparameter einfach verwaltet<br />
werden können. Die Elektronikon-Steuerung<br />
gibt auch Sicherheitsalarme aus, schaltet<br />
den Kompressor bei Bedarf ab und ermöglicht<br />
vorausschauende Wartung. Sie<br />
kann an entfernte Systeme in Kontrollräumen<br />
angebunden werden, was ebenfalls <strong>die</strong><br />
Verwaltung erleichtert.<br />
Der Hauptantriebsmotor arbeitet elektrisch<br />
und wird über einen Riemen mit fester<br />
Drehzahl angetrieben. Auf Anfrage ist er mit<br />
An der Elektronikon-<br />
Steuerung können über<br />
30 Sprachen eingestellt<br />
werden. Auf dem Be<strong>die</strong>nfeld<br />
werden alle Betriebs para -<br />
meter und auch der<br />
Wartungsplan angezeigt.<br />
Atex-Zertifizierung erhältlich, sodass <strong>die</strong><br />
Booster in explosionsgefährdeten Bereichen<br />
eingesetzt werden können. Die gesamten<br />
Anlagen sind zwischen 6,5 und 16 t schwer<br />
und müssen auf einem ebenen und tragfähigen<br />
Industrieboden von mindestens<br />
300 mm Stärke aufgestellt und verschraubt<br />
werden.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519atlas copco<br />
AUTOR:<br />
THOMAS PREUSS<br />
Freier Journalist<br />
Viking: Innenverzahnte Zahnradpumpen<br />
Applikationsbezogene Auswahl an Werkstoffen und Wellenadichtungen<br />
<strong>für</strong> anspruchsvolle Anwendungen in der <strong>Chemieindustrie</strong><br />
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<strong>cav</strong> 05-2019 29
<strong>cav</strong> FOKUS PUMPEN UND KOMPRESSOREN<br />
Servicetool und App <strong>für</strong> Kompressoren<br />
Druckluftmanagement im<br />
Zeitalter von Industrie 4.0<br />
Das Servicetool Boge connect ist auf den gesamten Lebenszyklus eines Kompressors<br />
abgestimmt, von der teils digitalisierten Inbetriebnahme über ein umfangreiches<br />
Monitoring bis hin zu erweiterten Servicefunktionen und automatisch erzeugten<br />
Optimierungsvorschlägen. Alle wichtigen Betriebsparameter werden ganz ohne<br />
Papier erfasst, überwacht und visualisiert. Boge connect ersetzt <strong>die</strong> Option airstatus<br />
und ist künftig bei allen Kompressoren ab 45 kW standardmäßig verfügbar.<br />
Für den effizienten und zukunftsorientierten<br />
Betrieb von Druckluftsystemen sind intelligente<br />
Analyse- und Optimierungsmöglichkeiten<br />
von grundlegender Bedeutung. Der<br />
Druckluftexperte Boge bietet dazu umfangreiche<br />
Services an. So beinhaltet <strong>die</strong> derzeit<br />
erhältliche Option Boge airstatus eine Analyse,<br />
Kontrolle und Auswertung von bis zu 32<br />
Komponenten einer Druckluftanlage. Die Daten<br />
stehen da<strong>für</strong> nahezu in Echtzeit zur Verfügung.<br />
Mit der Entwicklung der Servicefunktion<br />
Boge connect geht das Bielefelder Familienunternehmen<br />
noch einen Schritt weiter.<br />
Mit der zugehörigen App bietet das Tool eine<br />
ideale Basis <strong>für</strong> <strong>die</strong> Vernetzung von intelligenten<br />
Systemen und ist damit ein wichtiger<br />
Baustein <strong>für</strong> Industrie- 4.0-Prozesse.<br />
Boge connect ermöglicht eine klare Visualisierung<br />
aller Daten und reduziert den administrativen<br />
Aufwand <strong>für</strong> Händler enorm. Die<br />
Servicefunktion begleitet <strong>die</strong> Maschine über<br />
den gesamten Lebenszyklus hinweg. Bei der<br />
herkömmlichen Inbetriebnahme erfasst der<br />
Händler beispielsweise Daten vom Typenschild<br />
sowie andere Anlagenparameter und<br />
überträgt <strong>die</strong>se häufig sogar noch händisch<br />
in vorgefertigte Dokumente. Mit Boge connect<br />
erfolgt <strong>die</strong> Inbetriebnahme schneller,<br />
einfacher und papierlos. Der Hersteller hinterlegt<br />
Maschinendaten in einem QR-Code<br />
und bringt <strong>die</strong>sen an der Maschine an. Die<br />
Boge-connect-App scannt den QR-Code und<br />
stellt alle relevanten Daten sofort digital zur<br />
Verfügung. Darüber hinaus unterstützt das<br />
Tool bei der Wartung von Kompressoren.<br />
Rechtzeitig und noch bevor eine Wartung fällig<br />
wird, erhält der zuständige Servicemitarbeiter<br />
eine entsprechende Benachrichtigung<br />
per SMS oder E-Mail. Somit bleibt genügend<br />
Zeit, um Maschinenteile nachzubestellen,<br />
Wartungsangebote zu erstellen und einen Termin<br />
mit dem Kunden zu vereinbaren. Wartungsintervalle,<br />
Inbetriebnahmedaten und<br />
weitere Informationen sind in einer digitalen<br />
Maschinenakte hinterlegt, auf <strong>die</strong> per passwortgeschütztem<br />
Log-in von überall aus zugegriffen<br />
werden kann. Zusätzlich kann der<br />
Mitarbeiter eine maschinenspezifische<br />
Checkliste <strong>für</strong> <strong>die</strong> Durchführung der Wartungsarbeiten<br />
nutzen.<br />
Bilder: Boge<br />
Boge connect erfasst, überwacht und visualisiert alle wichtigen Betriebsparameter<br />
papierlos und von überall verfügbar<br />
Garantieanspruch und Fernzugriff<br />
Alle wichtigen Betriebsparameter werden<br />
über Boge connect erfasst, überwacht und<br />
visualisiert. Dabei ist der Service sowohl <strong>für</strong><br />
einen Kompressor als auch <strong>für</strong> ein System<br />
aus mehreren Kompressoren nutzbar. Wurde<br />
der Servicevertrag <strong>für</strong> mehrere Kompressoren<br />
30 <strong>cav</strong> 05-2019
abgeschlossen, sind <strong>die</strong>se farblich auf einer<br />
digitalen Landkarte vermerkt. So ist auf den<br />
ersten Blick erkennbar, welcher Kompressor<br />
optimal betrieben wird, wo eine Wartung fällig<br />
ist oder wo eine Störung vorliegt. Alle<br />
Maschinen, <strong>die</strong> mit dem Servicetool ausgestattet<br />
sind, erhalten grundsätzlich fünf Jahre<br />
Garantie. Damit verbunden sind ein qualifizierter<br />
Service durch zertifizierte Servicetechniker<br />
sowie der Einsatz von originalen Verschleißteilen<br />
und Betriebsstoffen. Meldet sich<br />
der Kunde aufgrund eines Maschinenproblems,<br />
kann sich der Servicetechniker über<br />
das Tool sofort alle Daten der Maschine anzeigen<br />
lassen. Somit führt das neue Serviceprogramm<br />
zu einem effizienteren technischen<br />
Support. Die Funktion Remote access<br />
bietet, wenn der Kunde zustimmt, <strong>die</strong> Möglichkeit,<br />
aus der Ferne direkt auf <strong>die</strong> Anlage<br />
zuzugreifen, um beispielsweise Parameter zu<br />
verändern oder ein Software-Update durchzuführen.<br />
Die digitale Landkarte zeigt, welcher Kompressor optimal betrieben oder wo eine Wartung fällig wird<br />
Smarte Lösung<br />
Über <strong>die</strong> einfache Analyse von Daten hinaus<br />
sind im Zeitalter zunehmender Digitalisierung<br />
und Vernetzung zusätzliche Funktionen<br />
gefordert. Dazu gehören beispielsweise präzise<br />
Vorhersagen zum Eintritt eines möglichen<br />
Schadensfalls. Durch das Boge-connect-Portal<br />
sind sowohl Servicetechniker als auch Händler<br />
jederzeit in der Lage, Rückschlüsse auf<br />
den Zustand der Anlagen zu ziehen: Laufend<br />
werden <strong>die</strong> Leistungsdaten analysiert, um<br />
etwa Leckagen zu identifizieren und Einsparpotenziale<br />
aufzuzeigen. Durch <strong>die</strong> Auswertung<br />
großer und heterogener Datenmengen,<br />
beispielsweise einer bestimmten Korrelation<br />
von Druck, Temperatur, Vibration und anderen<br />
Kennzahlen, werden Fehler und Betriebs -<br />
anomalien frühzeitig aufgedeckt. Die Wartung<br />
von Maschinen kann proaktiv erfolgen,<br />
was zu einem verringerten Ausfallrisiko und<br />
minimierten Stillstandszeiten führt. Die Maschinensteuerung<br />
focus control 2.0 kalkuliert<br />
<strong>die</strong> Effizienz der Anlage und gibt das Verhältnis<br />
von Last zu Leerlauf an. Daran lässt sich<br />
direkt erkennen, ob <strong>die</strong> Maschine eventuell<br />
nicht richtig dimensioniert oder fehlerhaft<br />
installiert wurde. Die Analyse erfolgt automatisch,<br />
ohne dass der Servicemitarbeiter aktiv<br />
<strong>die</strong> Daten anzeigen und auswerten muss. Damit<br />
erhöht sich <strong>die</strong> Laufzeit der Anlage und<br />
Schäden werden vermieden. Die intelligente<br />
Datenanalyse sorgt da<strong>für</strong>, dass das System immer<br />
nach State of the Art betrieben wird.<br />
Breiter Nutzungsbereich<br />
Alle Schraubenkompressoren mit einer Leistung<br />
über 45 kW sind künftig standardmäßig<br />
mit der benötigten Hardware ausgestattet.<br />
Die Maschinensteuerung focus control 2.0<br />
kalkuliert automatisch <strong>die</strong> Effizienz der<br />
Anlage<br />
Ältere oder kleinere Modelle lassen sich einfach<br />
nachrüsten. Die Basisfunktionen von<br />
Boge connect <strong>–</strong> Visualisierung, Benachrichtigung<br />
im Servicefall und Nutzung der App <strong>–</strong><br />
sind kostenfrei nutzbar. Zusätzliche Funktionen,<br />
wie Predictive Maintenance, <strong>die</strong> Live-<br />
Ansicht des Verbrauchs und Pay-per-Use,<br />
können optional gebucht werden. Voraussetzung<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> Nutzung von Boge connect ist<br />
ein optimaler Mobilfunkempfang. Boge verbindet<br />
das Serviceprogramm direkt mit der<br />
focus-control-2.0-Maschinensteuerung der<br />
Kompressoren. Die Datenübertragung erfolgt<br />
über <strong>die</strong> Protokolle Modbus TCP oder Modbus<br />
RTU. Mit dem Portal lassen sich auch<br />
Fremdfabrikate ins System integrieren, allerdings<br />
sind dann einige Funktionen nur eingeschränkt<br />
nutzbar.<br />
Klassische Win-win-Situation<br />
Boge connect visualisiert und vernetzt nicht<br />
nur Maschinendaten. Das Servicetool bietet<br />
den Händlern wie auch dem Hersteller einen<br />
Mehrwert. So führen <strong>die</strong> kontinuierliche<br />
Ölfilterwechsel am Kompressor: Die kontinuierliche<br />
Überwachung mit Boge connect<br />
erhöht <strong>die</strong> Planungssicherheit<br />
Überwachung mit frühzeitigen Störungsmeldungen<br />
und eine proaktive Wartung zu einer<br />
erhöhten Planungssicherheit <strong>für</strong> den Servicetechniker.<br />
Regelmäßig stattfindende Wartungen<br />
stellen <strong>die</strong> Erfüllung der Garantiebedingungen<br />
sicher. Darüber hinaus profitiert der<br />
Händler von der automatischen Anzeige von<br />
Einsparpotenzialen und erhält damit <strong>die</strong><br />
Möglichkeit, <strong>die</strong> Anlage des Endkunden<br />
hocheffizient zu betreiben. Der Druckluftexperte<br />
gewinnt durch <strong>die</strong> detaillierten Analysen<br />
wichtige Informationen im Hinblick auf<br />
<strong>die</strong> Weiterentwicklung seiner Kompressoren.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519boge<br />
AUTOR:<br />
MARKUS HENKEL<br />
Teamleiter Aftermarket,<br />
Boge<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 31
<strong>cav</strong> FOKUS PUMPEN UND KOMPRESSOREN<br />
Energieeffiziente Vakuumpumpen<br />
Die industriellen Trockenpumpen Dryvac DV 200 und<br />
DV 300 ergänzen <strong>die</strong> bereits bestehende Produktpalette<br />
der Dryvac 450, 650 und 1200. Sie bieten den gleichen<br />
Nutzen <strong>für</strong> Anwendungen, <strong>die</strong> kleinere Größen erfordern.<br />
Diese Serie trocken verdichtender Schraubenvakuumpumpen<br />
wurde <strong>für</strong> <strong>die</strong> neue Ära der intelligenten<br />
Fertigung entwickelt. Alle Dryvac-Modelle sind mit intelligenten<br />
Features und Funktionen ausgestattet. Das<br />
Schraubendesign mit variabler Steigung minimiert den<br />
Stromverbrauch. Die Pumpen sind <strong>für</strong> härteste industrielle<br />
Anwendungen ausgelegt und bieten eine lange<br />
Lebensdauer, auch bei anspruchsvollen Bedingungen<br />
mit viel Luftfeuchtigkeit, Stäuben und Eintragungen.<br />
Die Dryvac-Pumpen zeichnen sich zudem durch minimale<br />
Wartung und eine einfache Reinigung der Wasserkühlkanäle<br />
aus. Die Pumpen sind mit einer automatischen<br />
Purgesteuerung der vakuumseitigen Wellendichtungen<br />
ausgestattet, um Wellendichtungen und Lager<br />
optimal zu schützen.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519leybold<br />
Bild: Leybold<br />
Bild: Siemens<br />
Pumpen vor Trockenlauf schützen<br />
Eine spezielle Erkennungstechnologie<br />
von Siemens schützt<br />
Kreiselpumpen im Ex-Bereich<br />
vor Trockenlauf. Dazu hat das<br />
Unternehmen spezielle Strom-/<br />
Spannungsmessmodule <strong>für</strong> sein<br />
Motormanagementsystem Simocode<br />
pro entwickelt. Im Rahmen<br />
einer Forschungskooperation<br />
mit der Physikalisch-Technischen<br />
Bundesanstalt wurden<br />
Grundlagen und Anwendbarkeit<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong>se Technologie untersucht,<br />
um <strong>die</strong>se als Zündquellenüberwachungseinrichtung<br />
gemäß eines Zündschutzsystems<br />
vom Typ b1 nach Atex und IEC<br />
Ex zertifizieren zu können.<br />
Über <strong>die</strong> Messmodule überwacht<br />
Simocode pro <strong>die</strong> elektrische<br />
Wirkleistungsaufnahme des<br />
Pumpenmotors, erkennt daraus<br />
einen nachlassenden Durchfluss<br />
und schaltet gemäß der vorgegebenen<br />
Grenzwerte <strong>die</strong> Pumpe<br />
rechtzeitig vor einem drohenden<br />
Trockenlauf ab. Sonst zur<br />
Überwachung des Pumpentrockenlaufs<br />
notwenige zusätzliche<br />
Sensorik kann entfallen. Ein menügeführter<br />
Teach-in-Vorgang in<br />
der Engineering-Software unterstützt<br />
den Anwender beim Einstellen<br />
der Grenzwerte. Ein Vorteil<br />
des wirkleistungsbasierten<br />
Trockenlaufschutzes ist neben<br />
der reduzierten Hardware <strong>die</strong><br />
frühe Fehlererkennung.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519siemens<br />
Ölfreier Hochdruckverdichter<br />
Bild: Allweiler<br />
Vereinfachte Pumpenwartung<br />
Die Optifix-Exzenterschneckenpumpen<br />
von Allweiler sind so<br />
konzipiert, dass sie in einem<br />
Bruchteil der üblichen Zeit demontiert<br />
und wieder zusammengebaut<br />
werden können.<br />
Neben einer spielfreien Steckwellenverbindung<br />
und der<br />
hochwertigen Gelenkkonstruk -<br />
tion verfügt <strong>die</strong> Optifix über ein<br />
speziell entwickeltes Ausbaustück.<br />
Dies ermöglicht den Ausbau<br />
von Stator und Rotor, ohne<br />
das Druck- oder Sauggehäuse<br />
aus der Rohrleitung zu demontieren.<br />
Optifix-Statoren sind<br />
standardmäßig <strong>für</strong> <strong>die</strong> Anbindung<br />
von Trockenlaufschutz -<br />
einrichtungen vorbereitet<br />
(ATLS-T1V-ready). Bei zusätzlicher<br />
Kombination mit dem<br />
Alldur-Stator kann <strong>die</strong> Standzeit<br />
sogar bis auf das Fünffache verlängert<br />
werden.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519allweiler<br />
Der Hochdruckverdichter<br />
TRx 400 von Mehrer eignet sich<br />
<strong>für</strong> Anwendungen, bei denen<br />
hohe Enddrücke bis 200 bar mit<br />
gleichzeitig hohen Vordrücken<br />
bis 35 bar realisiert werden<br />
müssen. Der TRx 400 kommt<br />
Bild: Mehrer<br />
daher insbesondere bei der H 2 -,<br />
N 2 - oder O 2 -Nachverdichtung,<br />
Gasflaschenfüllung sowie Synthesegasspeicherung<br />
zum Einsatz.<br />
Der luftgekühlte Kolbenkompressor<br />
verdichtet absolut<br />
ölfrei und kann aufgrund des<br />
modular aufgebauten Zylinderblocks<br />
auf individuelle Verdichtungsbedürfnisse<br />
der Kunden<br />
angepasst werden.<br />
Der Hochdruckkompressor ist<br />
als ein- und zweistufige Variante<br />
erhältlich und ermöglicht <strong>die</strong><br />
Verdichtung jeglicher Prozessgase<br />
und Gasgemische, egal ob<br />
trocken oder feucht. Auch <strong>die</strong><br />
Verdichtung toxischer sowie<br />
brennbarer Gase ist mit dem<br />
TRx 400 problemlos möglich.<br />
Der Verdichter kann wahlweise<br />
als Block, Aggregat oder Anlage<br />
konzipiert werden.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519mehrer<br />
32 <strong>cav</strong> 05-2019
Dampfstrahl-Vakuumpumpe<br />
aus Graphit<br />
Speziell <strong>für</strong> hochkorrosive Anwendungen<br />
in der chemischen<br />
Industrie hat GEA eine Dampfstrahl-Vakuumpumpe<br />
aus Diabon-Graphit<br />
in Zusammenarbeit<br />
mit SGL Carbon entwickelt. Im<br />
Vergleich zu den bislang zum<br />
Absaugen aggressiver Dämpfe<br />
und Gase häufig eingesetzten<br />
Dampfstrahl-Vakuumpumpen<br />
aus Porzellan weisen <strong>die</strong> Pumpen<br />
aus Graphit eine höhere<br />
mechanische Beständigkeit auf<br />
und sind genauer in der Auslegung.<br />
So können bestehende Anlagen<br />
mit Porzellan-Ejektor<br />
durch <strong>die</strong> Modernisierung mit<br />
einer Dampfstrahl-Vakuumpumpen<br />
aus Diabon-Graphit hinsichtlich<br />
Energieverbauch und<br />
Leistung optimiert werden.<br />
Energieeinsparungen von mehr<br />
als 30 % im Vergleich zu einem<br />
Porzellan-Ejektor der gleichen<br />
Größe sind möglich.<br />
Zur Nachrüstung kompletter Vakuumsysteme<br />
ohne bauseitige<br />
Änderungen bietet GEA ein<br />
komplettes Servicepaket von der<br />
Inspektion des Vakuumaggregats<br />
und der Unterstützung zur<br />
Bestimmung der Leistungsdaten<br />
bis zum Engineering und der<br />
Ausführung. Bei der Umrüstung<br />
werden so viele Komponenten<br />
wie möglich wiederverwendet<br />
und <strong>die</strong> Nachrüstzeiten werden<br />
so kurz wie möglich gehalten.<br />
Die Dampfstrahl-Vakuumpumpe<br />
ist als Standardausführung<br />
<strong>für</strong> Saugströme von 1 bis<br />
10 kg/h und <strong>für</strong> Saugdrücke<br />
von 1 bis 10 mbar verfügbar.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519gea<br />
Bild: Kaeser<br />
Energieeffiziente Schraubenkompressoren<br />
Nach der ASD-Serie hat Kaeser nun auch <strong>die</strong> CSD/CSDX-Baureihe<br />
mit der innovativen Antriebstechnik aus Sigma-Profil und Synchronreluktanzmotor<br />
ausgerüstet. Die frequenzgeregelte Variante<br />
der CSD/CSDX-Schraubenkompressoren von Kaeser gibt es mit<br />
einem Synchronreluktanzantriebssystem von Siemens. Die Schraubenkompressoren<br />
punkten dank Sigma-Profil ohnehin mit hoher<br />
Leistung und Zuverlässigkeit bei gleichzeitig niedrigem Energieund<br />
Platzbedarf. Der größte Vorteil der Synchronreluktanzantriebssysteme<br />
ist eine Wirkungsgradverbesserung im Teillastbereich von<br />
rund 10 %.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519kaeser<br />
Unschlagbar vielseitig,<br />
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Bild: GEA<br />
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<strong>cav</strong> 05-2019 33
<strong>cav</strong> FOKUS PUMPEN UND KOMPRESSOREN<br />
Bezahlen nach Verbrauch<br />
Pay-per-Use-Modell <strong>für</strong><br />
Druckluft<br />
Druckluft wie Strom und Wasser nach Verbrauch bezahlen? Mit der Pay-per-Use-<br />
Lösung wird das komplett unabhängig von der gewählten Kompressormarke<br />
möglich. Investitions-, Wartungs- und sonstige Servicekosten <strong>für</strong> <strong>die</strong> Druckluftanlage<br />
entfallen vollständig. Abgerechnet wird der tatsächliche Druckluftverbrauch, der<br />
anhand real gemessener Werte erfasst wird. Darüber hinaus gibt es keine<br />
monatlichen Mindestabnahmemengen.<br />
Planbar und komplett variabel <strong>–</strong> das wünschen<br />
sich Controller und Unternehmensverantwortliche<br />
<strong>für</strong> „ihre Kosten“. Für<br />
Druckluft konnte <strong>die</strong>ser Wunsch bisher nur<br />
mit großen Einschränkungen realisiert werden.<br />
Möglich war es nur <strong>für</strong> wenige Kompressorstationen<br />
und bei Einhaltung einer<br />
monatlichen Mindestabnahme. Der süddeutsche<br />
Druckluft- und Pneumatikspezialist<br />
Mader hat deshalb ein Bezahlmodell <strong>für</strong><br />
Druckluft entwickelt, das komplett herstellerunabhängig<br />
funktioniert und ohne<br />
monatliche Mindestabnahme umsetzbar ist.<br />
Contracting gleich Pay-per-Use?<br />
Finanzierungs- und Outsourcing-Modelle<br />
sind nichts Neues im Bereich Druckluft.<br />
Beim Contracting übernimmt ein externer<br />
Dienstleister, der Contractor, beispielsweise<br />
<strong>die</strong> Finanzierung einer Druckluftanlage<br />
(Finanzierungs-Contracting), das technische<br />
Anlagenmanagement (Betriebsführungs-<br />
Contracting) oder vereint beide Funktionen<br />
in Form eines Energieliefer-Contractings.<br />
Letzteres gilt als das klassische Contracting,<br />
bei dem der Contractor <strong>die</strong> gesamte benötigte<br />
Energie<strong>die</strong>nstleistung übernimmt und<br />
der Kunde allein <strong>die</strong> Druckluft einkauft. Üblicherweise<br />
wird bei einem Contracting-<br />
Vertrag <strong>die</strong> Abnahme einer gewissen Menge<br />
Druckluft in definierter Druckluftqualität<br />
vereinbart. Die Preise setzen sich, wie beim<br />
Strom, oftmals aus einem Grundpreis und<br />
einem Arbeitspreis zusammen. Im Rahmen<br />
<strong>die</strong>ses Modells werden gewöhnlich feste<br />
monatliche Abnahmemengen vereinbart.<br />
Steigt der Druckluftverbrauch unerwartet<br />
stark, werden Mehrkosten pro Kubikmeter<br />
fällig. Ist der Druckluftverbrauch geringer<br />
als kalkuliert, wird dennoch <strong>die</strong> vereinbarte<br />
Abnahmemenge in Rechnung gestellt. Weiteres<br />
Merkmal der Contracting-Verträge ist<br />
eine lange Laufzeit von mindestens sechs<br />
oftmals bis zu zehn Jahren. Die damit verbundene<br />
Inflexibilität bei schwankendem<br />
Druckluftverbrauch ist <strong>für</strong> den Kunden ein<br />
Hindernis. Ins Gewicht fällt auch <strong>die</strong> mangelnde<br />
Transparenz darüber, wie viel Druckluft<br />
in welchen Unternehmensbereichen<br />
tatsächlich verbraucht wird.<br />
Pay-per-Use ist dagegen genau das, was der<br />
Name des Betreibermodells vermuten lässt <strong>–</strong><br />
bezahlen nach Verbrauch. Mit dem Kunden<br />
wird ein Preis pro Kubikmeter Druckluft<br />
vereinbart, in dem alles enthalten ist: <strong>die</strong><br />
Finanzierung der Anlage, <strong>die</strong> Wartung, <strong>die</strong><br />
Zustandsüberwachung, <strong>die</strong> maximale Anlagenverfügbarkeit,<br />
etwaige Reparaturen mit<br />
Originalersatzteilen und Ersatzkompressoren<br />
im Fall der Fälle. Das alles wird von Mader<br />
übernommen. Der Kunde hat dabei keinerlei<br />
Fixkosten, Druckluft wird zum variablen<br />
Budgetposten. Die Laufzeit des Modells liegt<br />
in der Regel bei maximal sechs Jahren, kann<br />
aber individuell angepasst werden und richtet<br />
sich danach, wie schnell <strong>die</strong> vertraglich<br />
vereinbarte Gesamtdruckluftmenge vom<br />
Kunden „verbraucht“ wird.<br />
Bilder: Mader:<br />
Einmal bezahlen und das Gesamtpaket „Druckluft“ bekommen <strong>–</strong> das bietet das Pay-per-Use-Modell <strong>für</strong><br />
Druckluft von Mader<br />
Druckluftverbrauch in Echtzeit<br />
Das Pay-per-Use-Modell ist erst mit der<br />
Digitalisierung der Druckluftkette möglich<br />
geworden. Die von der Looxr GmbH vorangetriebene<br />
Entwicklung einer Software, <strong>die</strong><br />
einen vollständigen Überblick über <strong>die</strong> gesamte<br />
Druckluftkette erlaubt, liefert alle<br />
notwendigen Daten <strong>für</strong> <strong>die</strong> Cent genaue<br />
Abrechnung des Druckluftverbrauchs im<br />
34 <strong>cav</strong> 05-2019
Rahmen des neuen Betreibermodells. Über<br />
das Online-Portal Looxr Druckluft 4.0, das<br />
Pay-per-Use-Kunden standardmäßig nutzen<br />
können, lässt sich exakt nachvollziehen,<br />
wann, wo und wie viel Druckluft verbraucht<br />
wurde. Looxr gibt auch Auskunft<br />
darüber, wie energieeffizient das Druckluftsystem<br />
ist und ob Eingriffe notwendig sind,<br />
um <strong>die</strong> Druckluftversorgung zu sichern.<br />
Das sind wichtige Informationen <strong>für</strong> den<br />
Betreiber der Anlage. Gleichzeitig wird der<br />
Pay-per-Use-Kunde dabei unterstützt, Strom<br />
einzusparen, indem <strong>die</strong> Energieeffizienz der<br />
Anlage permanent optimiert wird. Er erhält<br />
also eine optimal auf seinen Bedaf abgestimmte,<br />
energieefffiziente Druckluftanlage.<br />
Konkrete Handlungsempfehlungen zur<br />
Senkung des Druckluftverbrauchs liefert <strong>die</strong><br />
Software Looxr gleich mit.<br />
Im Vergleich zu älteren Bestandsanlagen lassen<br />
sich bis zu 50 % der Energiekosten bei<br />
einer neuen Druckluftanlage einsparen. Werden<br />
beispielsweise <strong>die</strong> empfohlenen Kompressoren<br />
mit Wärmerückgewinnungssystemen<br />
ausgestattet, kann der Kunde <strong>die</strong> Abwärme<br />
der Kompressoren kostenfrei nutzen.<br />
Ob <strong>für</strong> Heizzwecke, Nutzung als Prozesswärme<br />
oder zur Kühlung durch <strong>die</strong> Installation<br />
von Sorptionskälteanlagen.<br />
Pay-per-Use und Lean Production<br />
Je höher <strong>die</strong> Investitionssumme, umso lohnenswerter<br />
kann das Pay-per-Use-Modell<br />
sein. Bei der Abwägung, welches Modell <strong>für</strong><br />
<strong>die</strong> eigene Druckluftanlage gewählt wird,<br />
sollten möglichst alle damit verbundenen<br />
Kosten berücksichtigt werden. Dazu gehören<br />
Kapitalkosten ebenso wie Kosten <strong>für</strong><br />
Druckluft 4.0 wird real <strong>–</strong> Looxr liefert <strong>die</strong> Software, Mader <strong>die</strong> passenden Komponenten und<br />
Dienstleistungen<br />
Energie, Wartung und Betrieb als auch Störungskosten<br />
bei Ausfällen in der Druckluftanlage.<br />
Gerade Störungskosten sind schwer<br />
kalkulierbar.<br />
Das Pay-per-Use-Modell macht Druckluft<br />
zu einem variablen, direkt von der Produktionsmenge<br />
abhängigen Budgetposten.<br />
Vor allem Unternehmen, <strong>die</strong> auf Lean<br />
Production setzen, sind prädestiniert <strong>für</strong> das<br />
Pay-per-Use-Konzept. Wird Druckluft als<br />
Energieträger zugekauft, kann das Unternehmen<br />
sich auf seinen eigentlichen Wertschöpfungsprozess<br />
konzentrieren, bleibt effizient<br />
und schlank in den unterstützenden<br />
Prozessen. Vorteilhaft ist auch, dass mit dem<br />
Einsatz von Looxr Druckluft 4.0 der Druckluftverbrauch<br />
zu einer transparenten, direkt<br />
zuordenbaren Kennzahl wird. Der Pay-per-<br />
Use-Kunde erhält <strong>die</strong> volle Kostenkontrolle.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519mader<br />
Maximale Transparenz, Versorgungs -<br />
sicherheit und Energieeffizienz <strong>–</strong> dank<br />
Looxr Druckluft 4.0 ist das auch <strong>für</strong><br />
Druckluft möglich<br />
AUTOR:<br />
MARCO JÄHNIG<br />
Mitglied der<br />
Geschäftsleitung,<br />
Mader<br />
ZAHNRADPUMPEN, GRANULIER- UND FILTRATIONSSYSTEME<br />
SOWIE PULVERMÜHLEN FÜR DIE POLYMERINDUSTRIE<br />
MAAG <strong>–</strong> 4 STEPS AHEAD FOR YOUR SUCCESS<br />
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<strong>cav</strong> 05-2019 35
<strong>cav</strong> FOKUS PUMPEN UND KOMPRESSOREN<br />
Bild: VTA<br />
VTA-Anlage zur Vakuumdestillation<br />
Wälzkolbenpumpen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Vakuumdestillation<br />
Auf <strong>die</strong> Anwendung<br />
zugeschnitten<br />
Mithilfe der Vakuumdestillation beispielsweise in Dünnschicht- und Kurzwegverdampfern<br />
können temperaturempfindliche Stoffe schonend voneinander separiert<br />
werden. Die Ein haltung des Vakuumdruckes im Verdampfer ist entscheidend <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />
Qualität des Trennvorgangs und stellt große Anforderungen an <strong>die</strong> Vakuumregelung<br />
und <strong>die</strong> verwendeten Vakuumpumpen. In der Praxis haben sich Wälzkolben -<br />
pumpenstände der Baureihe Oktaline von Pfeiffer Vacuum als Lösung bewährt.<br />
Liegen <strong>die</strong> Siedepunkte wie bei vielen<br />
organischen Stoffen über 200 °C oder sind<br />
<strong>die</strong> Substanzen temperaturempfindlich, ist<br />
<strong>die</strong> Vakuumdestillation <strong>die</strong> Trennntechnik<br />
der Wahl. Gerade <strong>für</strong> temperaturempfindliche<br />
Produkte ist auch <strong>die</strong> Verweilzeit im Verdampfer<br />
ein wichtiges Kriterium.<br />
Die Batchdestillation in einem Reaktor ist in<br />
vielen Fällen aufgrund der Verweilzeit, <strong>die</strong><br />
bis in den Stundenbereich gehen kann, und<br />
auch wegen des ungenügenden Vakuums<br />
aufgrund der Flüssigkeitssäule im Gefäß<br />
ungeeignet. Ein Füllstand von zum Beispiel<br />
10 cm bedeutet einen dichteabhängigen<br />
Druck von circa 10 hPa. In der Industrie<br />
werden deshalb Dünnschichtverdampfer<br />
und Kurzwegverdampfer eingesetzt. In <strong>die</strong>sen<br />
zylindrischen Apparaten wird <strong>die</strong> zu<br />
verdampfende Flüssigkeit mit einem<br />
Wischerkorb auf der Innenseite des ge -<br />
heizten Zylinders mit Rollen oder Wischerblättern<br />
als sehr dünner Film (Filmdicke<br />
1 bis 3 mm) aufgetragen. Die Verweilzeit<br />
kann je nach Anlagengröße im Sekundenbereich<br />
liegen. Die Dünnschichtverdampfung<br />
ar beitet bevorzugt in einem Druckbereich<br />
von 1 bis 100 hPa. Tiefere Drücke sind aufgrund<br />
der Druckverluste der aus dem Apparat<br />
zum Kondensator strömenden dampf -<br />
förmigen Stoffe schwer zu realisieren.<br />
Für <strong>die</strong> Trennung von zum Beispiel Monovon<br />
Di- und Triglyceriden sind jedoch<br />
Drücke im Bereich 0,01 hPa notwendig.<br />
Hier kommt <strong>die</strong> Kurzwegdestillation zum<br />
Einsatz. Der Kondensator ist im Zentrum des<br />
zylindrischen Verdampfers platziert und <strong>die</strong><br />
Abstände zwischen heißer Wand und wassergekühlter<br />
Rohrschlange liegen je nach<br />
Größe der Anlage im Bereich von wenigen<br />
Zentimetern. Der zu verdampfende Stoff<br />
kondensiert unmittelbar an der kalten Oberfläche,<br />
wodurch <strong>die</strong> Druckverluste minimal<br />
sind. Da im Feinvakuum <strong>die</strong> mittlere freie<br />
Weglänge eines Moleküls im Bereich des<br />
Abstandes zwischen Zylinder und innen -<br />
liegendem Kondensator liegt oder deutlich<br />
größer ist, spricht man auch von einer Molekulardestillation.<br />
Liegen <strong>die</strong> Dampfdrücke<br />
der zu trennenden Stoffe sehr eng beieinander,<br />
kommen Vakuumrektifikationskolonnen<br />
zum Einsatz. In <strong>die</strong>sen Gegenstrom-Destilla-<br />
36 <strong>cav</strong> 05-2019
Bild: Pfeiffer Vacuum<br />
Bild: Pfeiffer Vacuum<br />
Dreistufiger Pumpstand <strong>für</strong><br />
Destillationsprozesse<br />
Okta 500 Atex: Wälzkolbenpumpen mit einem Saugvermögen von<br />
280 bis 670 m 3 /h<br />
tionsanlagen strömt der Dampf durch eine<br />
vertikal ausgerichtete Kolonne zur kondensierten<br />
Flüssigkeit. Einbauten wie strukturierte<br />
Packungen sorgen <strong>für</strong> eine gute<br />
Durchmischung der beiden Phasen, sodass<br />
ein Phasengleichgewicht erreicht werden<br />
kann. Verweilzeiten und Druckniveau liegen<br />
jedoch höher als bei den Dünnschichtverdampfern.<br />
Beide Verfahren werden häufig<br />
kombiniert<br />
Wälzkolbenpumpstände<br />
Die genaue Einhaltung des Vakuumdruckes<br />
im Verdampfer ist entscheidend <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />
Qualität des Trennvorgangs und stellt große<br />
Anforderungen an <strong>die</strong> Vakuumregelung und<br />
<strong>die</strong> Qualität der verwendeten Vakuumpumpen.<br />
Für <strong>die</strong> Dünnschicht- und Kurzweg -<br />
destillation bietet Pfeiffer Vacuum deshalb<br />
eine große Auswahl an geeignetem Vaku -<br />
umequipment an. In der Praxis haben sich<br />
Wälzkolbenpumpstände mit Flüssigkeitsringpumpen<br />
als Lösung bewährt. Abhängig<br />
von der Anzahl der Wälzkolbenstufen kann<br />
ein Druck von 10 <strong>–</strong>3 hPa ohne großen Aufwand<br />
erreicht werden. Die Flüssigkeitsringpumpe<br />
kann außerdem mit dem zu destillierenden<br />
Medium betrieben werden. Ein<br />
Beispielprozess ist <strong>die</strong> Aufbereitung von<br />
Walzöl. Dabei soll durch das Wälzen verunreinigtes<br />
Öl durch Destillation wieder aufbereitet<br />
werden. Hierzu werden dreistufige<br />
Wälzkolbenpumpstände, bestehend aus zwei<br />
Wälzkolbenpumpen und einer Flüssigkeitsringpumpe,<br />
eingesetzt. Als Betriebsmedium<br />
der Flüssigkeitsringpumpe <strong>die</strong>nt das zu destillierende<br />
Walzöl. Bei einem Druck von<br />
etwa 5 hPa verdampft das Walzöl und wird<br />
im nachgeschalteten Kondensator kondensiert.<br />
Es kann jedoch nicht ganz ausgeschlossen<br />
werden, dass etwa mit Öldämpfen gesättigte<br />
Leckluft in das Vakuumpumpsystem gesaugt<br />
wird und <strong>die</strong> Öldämpfe anschließend<br />
in der Flüssigkeitsringpumpe wieder auskondensieren.<br />
Durch <strong>die</strong> Verwendung des<br />
Walzöls als Betriebsmittel hat <strong>die</strong>s keine<br />
negativen Auswirkungen auf <strong>die</strong> Saugleistung<br />
der Pumpe. Der Flüssigkeitsspiegel im<br />
Umlaufbehälter der Flüssigkeitsringpumpe<br />
steigt langsam. Beim Erreichen des maximal<br />
erlaubten Niveaus wird <strong>die</strong> Betriebsflüssigkeit<br />
automatisch ausgeschleust und einem<br />
entsprechenden Aufbereitungsprozess zugeführt.<br />
Je nach Anwendung können jedoch<br />
auch trockene Vorpumpen anstelle der Flüssigkeitsringpumpe<br />
eingesetzt werden.<br />
Komplette Baureihe<br />
Zur Herstellung der in den verschiedenen<br />
Anwendungen benötigten Vakuumbedingungen<br />
bietet Pfeiffer Vacuum mit seinem<br />
umfassenden Komplettangebot individuelle<br />
Lösungen an. Gerade im Hinblick auf <strong>die</strong><br />
Anwendungen in der chemischen Industrie,<br />
<strong>die</strong> einen Druck < 33 hPa benötigen, haben<br />
sich <strong>die</strong> Wälzkolbenpumpstände der Bau -<br />
reihe Oktaline bewährt, <strong>die</strong> in verschiedenen<br />
Abstufungen und Ausführungen erhältlich<br />
sind. Je nach benötigtem Saugvermögen<br />
und Enddruck können unterschiedliche<br />
Pumpstufen eingebaut werden. Sie sind als<br />
Wälzkolbenpumpen mit einem Saugvermögen<br />
von 145 m 3 /h bis 8000 m 3 /h standardmäßig<br />
lieferbar. In Sonderfällen können<br />
Wälzkolben mit einem Saugvermögen von<br />
bis zu 25 000 m 3 /h projektiert werden.<br />
Die gasumlaufgekühlte Version der Oktaline<br />
erlaubt <strong>die</strong> Kompression auf Umgebungsdruck<br />
und wird vor allem in kritischen Prozessen<br />
der Chemie eingesetzt. Die Pumpen<br />
sind standardmäßig in Kugelgraphitguss<br />
(GGG40) ausgeführt, der <strong>die</strong> hohe Druckstoßfestigkeit<br />
(16 bar) des Pumpengehäuses<br />
sicherstellt, was insbesondere <strong>für</strong> Atex-<br />
Anwendungen notwendig ist. Für hoch<br />
korrosive Anwendungen kann <strong>die</strong> Oktaline<br />
in Edelstahl gefertigt werden. Auch eine<br />
plasmapolymere Beschichtung des produktberührenden<br />
Schöpfraums ist möglich. Erhöhte<br />
Anforderungen an <strong>die</strong> Dichtigkeit der<br />
Pumpe werden mithilfe magnetgekuppelter<br />
Antriebe erreicht, <strong>die</strong> Leckraten unter<br />
1 · 10 <strong>–</strong>6 Pa m 3 /s aufweisen.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519pfeiffervacuum<br />
AUTOREN:<br />
DR. STEFAN ZABESCHEK<br />
Application- & Project Manager<br />
Marktsegment Industrie,<br />
Pfeiffer Vacuum<br />
INGO HEITZ<br />
Marktsegment Industrie,<br />
Pfeiffer Vacuum<br />
MEIKE STRASHEIM<br />
Marktsegment Industrie<br />
Pfeiffer Vacuum<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 37
Intelligente Schlauchsysteme<br />
Unter dem Namen Ampius hat Masterflex Schlauchsysteme<br />
entwickelt, <strong>die</strong> demnächst serienmäßig mit einer<br />
digitalen Schnittstelle ausgestattet sein werden. Über<br />
eine speziell programmierte App wird es dann möglich<br />
sein, neben der eindeutigen Produktkennzeichnung<br />
auch Daten zu Verschleiß, Abrieb, Temperatur und<br />
Durchflussmenge abzurufen.<br />
Bei modernen Predictive-Maintenance-Ansätzen, der<br />
vorausschauenden Wartung, spielen solche intelligenten<br />
Bauteile mit Lifecycle-Tracking-Funktionen eine zunehmend<br />
wichtige Rolle.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519masterflex<br />
Bild: Deutscha Messe<br />
Die Transformation der Industrie erlebbar<br />
machen <strong>–</strong> mit <strong>die</strong>sem Versprechen ist <strong>die</strong><br />
Hannover Messe 2019 angetreten. Rund<br />
6500 Aussteller aus aller Welt präsentierten<br />
Lösungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Industrieproduktion und<br />
Energieversorgung von morgen. Nach fünf<br />
Messetagen ziehen <strong>die</strong> Veranstalter eine positive<br />
Bilanz. Die wichtigsten Themen der<br />
Weltleitmesse waren der Einsatz von künstlicher<br />
Intelligenz in der Industrie und Robotik,<br />
<strong>die</strong> Potenziale der neuen Mobilfunkgeneration<br />
5G in der industriellen Anwendung,<br />
Leichtbau und <strong>die</strong> Zukunft der Arbeit<br />
in Zeiten zunehmender Digitalisierung.<br />
„Die Hannover Messe 2019 hat gezeigt, dass<br />
sie <strong>die</strong> international wichtigste Plattform <strong>für</strong><br />
alle Technologien rund um <strong>die</strong> industrielle<br />
Transformation ist”, sagte Dr. Jochen Köckler,<br />
Vorsitzender des Vorstands der Deutschen<br />
Messe AG. 215 000 Besucher nutzten<br />
<strong>die</strong> Hannover Messe, um in neue Technologien<br />
zu investieren und ihre Unternehmen<br />
fit <strong>für</strong> <strong>die</strong> Zukunft zu machen. Die nächste<br />
Hannover Messe wird vom 20. bis 24. April<br />
2020 ausgerichtet. Partnerland ist Indonesien.<br />
Bild: Masterflex<br />
Cloudbasierte Monitoringlösung<br />
Schneider Electric präsentiert<br />
mit Eco Struxure IT Expert eine<br />
cloudbasierte Infrastrukturmanagementlösung<br />
<strong>für</strong> Rechenzentren,<br />
verteilte IT-Umgebungen<br />
und Serverräume (DCIM). Die<br />
herstellerneutrale Cloud-Architektur<br />
bietet eine sichere Echtzeitüberwachung<br />
aller wichtigen<br />
Infrastrukturkomponenten<br />
wie Stromversorgung, Klimatisierung<br />
oder Zutrittsschutz und<br />
liefert detaillierte Geräte- und<br />
Statusinformationen. Steuern<br />
lässt sich <strong>die</strong> DCIM-Plattform<br />
entweder via Webbrowser oder<br />
über <strong>die</strong> kostenlose Smart -<br />
phone-App Mobile Insights <strong>für</strong><br />
iOS und Android.<br />
Die gesammelten Leistungsdaten<br />
werden anonymisiert in der<br />
Cloud gesichert, analysiert und<br />
in Form von proaktiven Empfehlungen<br />
zur Verbesserung von<br />
Leistung, Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit<br />
an den Betreiber<br />
zurückgespielt. Mehr als 100<br />
Milliarden Datensätze bilden dabei<br />
eine umfassende Grundlage,<br />
Bild: Schneider Electric<br />
um mithilfe von weltweiten<br />
Benchmarks <strong>die</strong> Leistung der<br />
eigenen Systeme mit branchenspezifischen<br />
Werten abzugleichen<br />
und datengetriebene<br />
Trendanalysen und Risiko- oder<br />
Wartungsprognosen zu erhalten.<br />
So können etwa potenzielle Ausfälle<br />
rechtzeitig identifiziert und<br />
durch entsprechende proaktive<br />
Maßnahmen verhindert werden.<br />
Die gesamte Netzwerkkommunikation<br />
erfolgt dabei über ein<br />
verschlüsseltes Software-Gateway,<br />
das kostenfrei von Schneider<br />
Electric zur Verfügung gestellt<br />
wird.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519schneider<br />
38 <strong>cav</strong> 05-2019
Temperaturprozesse präzise regeln<br />
Mit Mapp Temperature bietet<br />
B&R eine Temperaturregelung,<br />
<strong>die</strong> höchste Usability und leistungsfähige<br />
Regelungsalgorithmen<br />
verbindet. Integrierte Simulationsmöglichkeiten<br />
erlauben<br />
eine virtuelle Inbetriebnahme<br />
innerhalb weniger Minuten.<br />
Zudem ergänzt eine Heizstromüberwachung<br />
den Funktionsumfang<br />
von Mapp Temperature.<br />
Mit Mapp Temperature können<br />
Zonen und Gruppen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Temperaturregelung<br />
definiert werden.<br />
Als Zone wird eine Einheit<br />
bezeichnet, <strong>die</strong> aus einem Aktor,<br />
einem Temperaturprozess und<br />
einem Sensor zum Messen der<br />
Temperatur besteht. Mehrere<br />
Zonen können zu einer physikalischen<br />
Gruppe zusammengefasst<br />
und gemeinsam geregelt und<br />
Bild: B&R<br />
optimiert werden. Dadurch erreicht<br />
der Anwender maximale<br />
Flexibilität und eine Skalierbarkeit,<br />
<strong>die</strong> jede Anforderung an eine<br />
Temperaturregelung abdeckt.<br />
Die Temperaturregelung von B&R<br />
bietet als Ergänzung eine Heizstromüberwachung<br />
an, um im<br />
Sinne von Predictive Maintenance<br />
Fehler frühzeitig zu erkennen.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519bur<br />
Smarte Exzenterschneckenpumpe<br />
Seepex zeigte auf der Hannover<br />
Messe ein Pumpenmodul mit<br />
MTP, das eine einfache Funktionsintegration<br />
in Produktionsprozesse<br />
ermöglicht. Die Smart<br />
Dosing Pump (SDP) kombiniert<br />
eine Exzenterschneckenpumpe<br />
mit zusätzlicher Sensorik <strong>für</strong><br />
Durchfluss, Temperatur und<br />
Druck sowie eine integrierte<br />
Steuerungslogik zur Regelung<br />
aller Komponenten. Durch <strong>die</strong><br />
Verknüpfung von Sensorik und<br />
Aktorik mit lokaler Intelligenz<br />
verschmelzen Feld- und Steuerungsebene.<br />
Zur Integration<br />
wird ganz einfach <strong>die</strong> mitgelieferte<br />
Treiberdatei in das dem<br />
Modul übergeordnete Engineeringsystem<br />
geladen, das <strong>die</strong><br />
Funktionalität in Form von<br />
Diensten zur Verfügung stellt.<br />
So einfach wie <strong>die</strong> Installation<br />
eines Druckers mithilfe eines<br />
Druckertreibers lassen sich nun<br />
auch Pumpen in das Leit- und<br />
Steuerungssystem einbinden.<br />
Der Aufwand <strong>für</strong> <strong>die</strong> Integration<br />
der einzelnen Feldgeräte entfällt,<br />
genauso wie <strong>die</strong> Automatisierung<br />
des Prozessschritts. Der<br />
Anwender muss sich nicht mehr<br />
mit Details auseinandersetzen<br />
und bekommt zusätzlich ein<br />
standardisiertes Faceplate des<br />
Moduls geliefert. Das SDP-System<br />
wird als vorgefertigtes<br />
Modul geliefert, sodass <strong>die</strong> Verrohrung<br />
und Verkabelung ebenfalls<br />
entfallen.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519seepex<br />
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Z-Kompress<br />
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Mit innovativen<br />
IE5-Motoren!<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 39
<strong>cav</strong><br />
MESSESPECIAL<br />
Gehäuseserien <strong>für</strong> Industrie 4.0<br />
Bild: : Rittal<br />
Produktpremiere auf der Hannover<br />
Messe: Rittal zeigte <strong>die</strong><br />
neuen Kompaktschaltschränke<br />
AX und Kleingehäuse KX. Die<br />
neuen Serien decken ein breites<br />
Spektrum unterschiedlicher Anforderungen<br />
ab. Wenn in Klemmenkästen<br />
und Busgehäusen<br />
nur wenige Komponenten untergebracht<br />
werden müssen,<br />
eignen sich <strong>die</strong> KX-Kleingehäuse<br />
ab einer Größe von 150 x<br />
150 x 80 mm. Die AX-Kompakt-<br />
Schaltschränke sind mit Tiefen<br />
von 120 bis 350 mm und einer<br />
maximalen Größe bis zu 1000 x<br />
1400 mm lieferbar. Alle Modelle<br />
wird es sowohl in lackiertem<br />
Stahlblech als auch in Edelstahl<br />
geben. Trotz gesteigerter Einsatzmöglichkeiten<br />
hat sich<br />
durch das System insgesamt <strong>die</strong><br />
Zahl der Komponenten und Zubehörteile<br />
und damit auch <strong>die</strong><br />
Komplexität stark verringert.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519rittal<br />
Kompressordaten visualisieren<br />
Mit dem Metpoint MEQ, einem<br />
Gerät zum Erfassen und Visualisieren<br />
von Daten, präsentiert<br />
Beko eine weitere Lösung zur<br />
digitalen Vernetzung. Sie ermöglicht<br />
Anwendern zeit- und ortsunabhängig<br />
<strong>die</strong> volle Kontrolle<br />
über ihre Anlagen- und Kompressordaten.<br />
Eine Neuheit im<br />
Bereich Messtechnik ist auch der<br />
Metpoint MCA, eine kleine mobile<br />
Messeinheit. Sie basiert auf<br />
dem Messsystem zur Erfassung<br />
von Restölgehalt Metpoint OCV<br />
compact in Verbindung mit einem<br />
Metpoint-BDL-Datenlogger.<br />
Optional können Partikelzähler<br />
und Sensorik zur Erfassung von<br />
Durchfluss, Drucktaupunkt und<br />
Betriebsdruck ergänzt werden.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519beko<br />
Bild: : Beko<br />
Platform for Chemistry,<br />
Pharmacy and Biotechnology<br />
24. bis 27. September 2019 | Messe Basel | ilmac.ch<br />
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„Man muss Glück teilen, um es zu multiplizieren.“<br />
Marie von Ebner-Eschenbach<br />
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40 <strong>cav</strong> 05-2019
Hygienischer Druckmessumformer<br />
Der Druckmessumformer Taros S46 H ist<br />
nach hygienischen Anforderungen auf<br />
Präzisionsmessung und Langlebigkeit konstruiert.<br />
Schutzarten von IP 65 bis zu IP 69<br />
und das voll verschweißte, kompakte Design<br />
ermöglichen rückstandslose Reinigungsvorgänge<br />
und eine hohe Temperaturverträglichkeit<br />
<strong>für</strong> SIP- und CIP-Prozesse. Seine aktive<br />
Temperaturkompensation sorgt <strong>für</strong> präzise<br />
Druckmessungen und dadurch <strong>für</strong> erhöhte<br />
Prozesssicherheit. Durch <strong>die</strong> Verwendung<br />
FDA-konformer Materialien und hygienischer<br />
Prozessanschlüsse (Clamp, Varivent,<br />
Jumo Peka) wird <strong>die</strong> Sicherheit und gute<br />
Reinigbarkeit garantiert. Die werkseitig eingestellten<br />
Messbereiche liegen beim Taros<br />
S46 H zwischen 0 und 100 bar. Für spezielle<br />
Anwendungen wird eine autoklavierbare<br />
Version angeboten. Die Messstofftemperatur<br />
kann zwischen -40 und +125 °C liegen. Für<br />
maximal eine Stunde pro Tag darf <strong>die</strong> Messstofftemperatur<br />
sogar 140 °C betragen. Die<br />
Linearität und <strong>die</strong> Langzeitstabilität liegen<br />
jeweils bei 0,1 %. Die Gesamtgenauigkeit<br />
bei 20 °C beträgt maximal 0,25 % der Messspanne.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519jumo<br />
Bild: Jumo<br />
Manueller Antrieb <strong>für</strong> Regelventile<br />
Die Anwendung von Regelventilen als reines Stellgerät<br />
kann bei kontinuierlichen Prozessen eine kostengünstige<br />
Alternative zu automatisierten Lösungen sein. Insbesondere<br />
wenn Änderungen der Ventileinstellung nie<br />
oder sehr selten vorkommen. Nichtsdestotrotz können<br />
Ventile mit dem neu entwickelten Antrieb von Badger<br />
Meter passiv in ein Automatisierungskonzept ein -<br />
gebunden werden. Es ist also durchaus möglich, ein<br />
Handregelventil mit einer analogen Stellungsrück -<br />
meldung und/oder digitalen Endlagenschaltern zu<br />
versehen. Natürlich kann der Antrieb zu einem<br />
späteren Zeitpunkt durch eine automatisierte Lösung<br />
ersetzt werden. Durch <strong>die</strong> Kompatibilität zum Standardventildesign<br />
kann das Ventil bei einem Umbau in<br />
der Anlage verbleiben.<br />
Beim üblichen Design solcher Ventile wird<br />
typischerweise der Ventilkegel in einer Drehbewegung<br />
in Richtung Sitz „eingeschraubt“. Dies kann bei<br />
Kleinstregelventilen zur Beschädigung an Sitz und<br />
Kegel führen. Aus <strong>die</strong>sem Grund waren bisher Handregelventile<br />
bei kleinen Kv-Werten nicht einsetzbar.<br />
Ebenso gestaltete es sich schwierig, Handregelventile<br />
mit einem metallischen Faltenbalg abzudichten. Durch<br />
den manuellen Antrieb von Badger Meter wird eine<br />
Drehbewegung des Ventilkegels verhindert. Dieser<br />
wird also über eine reine Linearbewegung angehoben<br />
und abgesenkt.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519badger<br />
Bild: Badger Meter<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 41
STELLANTRIEBE<br />
Stellantriebe sind <strong>die</strong> Weichensteller der<br />
Prozessindustrie. Überall wo Armaturen zu<br />
betätigen und Fließprozesse zu regeln sind,<br />
kommen sie zum Einsatz. Stellantriebe<br />
müssen hohen Belastungen standhalten und<br />
sollten sich nahtlos in unterschiedlichste<br />
Steuerungskonzepte und Leitsysteme ein -<br />
fügen. In Kombination mit dem angebauten<br />
Zubehör sind sie wichtige Elemente in<br />
chemischen und verfahrenstechnischen<br />
Anlagen, teilweise mit Sicherheitsfunktion.<br />
Ihre Auslegung ist daher von außerordentlich<br />
hoher Bedeutung <strong>für</strong> <strong>die</strong> gesamte<br />
Anlage. Durch <strong>die</strong> Auswahl des passenden<br />
Stellantriebskonzepts können Betreiber<br />
darüber hinaus auf lange Sicht deutlich<br />
sparen. Hinschauen ist angesagt: Zwar sind<br />
Betriebsart und Armaturentyp meist durch<br />
den Anlagenbau vorgegeben, doch bei der<br />
Hilfsenergie haben Anwender (beinahe)<br />
freie Wahl. Ob elektrisch, per Druckluft<br />
oder Hydraulik <strong>–</strong> es gibt <strong>für</strong> jede Anwendung<br />
den richtigen Antrieb.<br />
Auf den folgenden Seiten finden Sie eine<br />
kleine Auswahl an Stellantrieben <strong>für</strong> <strong>die</strong> unterschiedlichsten<br />
Einsatzbereiche. Viel Spaß<br />
beim Lesen!<br />
www.prozesstechnik-online.de/<br />
produktreport/stellantriebe<br />
STELLANTRIEBE MIT<br />
BLUETOOTH<br />
Um der Nachfrage nach flexibel<br />
einsetzbaren Antrieben zu entsprechen,<br />
hat Agromatic den<br />
kommunikativen Stellantrieb<br />
entwickelt. Diese Lösung verbindet<br />
eine vom Anwender<br />
flexibel wählbare Stellzeit mit<br />
der komfortablen Einstellung<br />
der Antriebsparameter per<br />
Smartphone-App. So können<br />
z. B. mit einem Antrieb Stell -<br />
zeiten von 2 bis 15 s/90° rea -<br />
lisiert werden, was <strong>die</strong> anwendungsspezifische<br />
Anpassung<br />
stark vereinfacht.<br />
Die Agromatic-App kommuniziert<br />
mittels Bluetooth mit dem<br />
Antrieb. Sie ermöglicht sowohl<br />
<strong>die</strong> Parametrierung des Antriebs<br />
bei der Inbetriebnahme als auch<br />
nachträgliche Änderungen der<br />
Parameter und <strong>die</strong> Überwachung<br />
des Antriebs im laufenden<br />
Betrieb.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519agromatic<br />
Bild: Air Torque<br />
HEAVY-DUTY-<br />
STELLANTRIEBE<br />
Alle pneumatischen Schwenk -<br />
antriebe der Heavy-Duty-Baureihe<br />
sind <strong>für</strong> hohe Drehmomentbereiche<br />
bis 100 000 Nm<br />
und <strong>für</strong> Temperaturen von -60<br />
bis +150 °C mit Steuermedium<br />
Luft, Stickstoff oder schwefel -<br />
armen Naturgasen ausgelegt.<br />
Die be<strong>die</strong>nerfreundlich integrierte<br />
Endlageneinstellungsmöglichkeit<br />
auf der Vorderseite<br />
des Zentralmoduls erlaubt<br />
den Einsatz <strong>für</strong> Auf/Zu- und<br />
anspruchsvolle Regelanwen -<br />
dungen. Wahlweise sind <strong>die</strong> AT-<br />
HD-Stellantriebe mit einem<br />
symmetrischen oder asymmetrischen<br />
Drehmomentverlauf lieferbar.<br />
Die AT-HD-Baureihe ist<br />
neben der doppelt wirkenden<br />
Ausführung auch als einfach<br />
wirkende Konfiguration (Federkraft)<br />
erhältlich. Für spezielle<br />
Anwendungsfälle wird <strong>die</strong> AT-<br />
HD-Baureihe auch als hydraulische<br />
Ausführung mit einem maximalen<br />
Steuerdruck von<br />
207 bar angeboten. Die Antriebe<br />
der HD-Baureihe wurden nach<br />
den wichtigsten internationalen<br />
und nationalen Standards konzipiert.<br />
Mit speziellen technischen<br />
Merkmalen und Werkstoffqualitäten<br />
halten sie auch den härtesten<br />
Arbeitsbedingungen stand.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519airtorque<br />
Antriebe der AT-HD-Baureihe<br />
halten den härtesten Arbeitsbedingungen<br />
stand<br />
FÜR SIE ZUSAMMENGESTELLT<br />
VON URSULA FISELY-BUSTORFF<br />
Redakteurin<br />
Bild: gromatic<br />
Der Bluetooth-Antrieb kann<br />
mittels der Agromatic-App<br />
vom Smartphone oder Tablet<br />
aus eingestellt und gesteuert<br />
werden.<br />
42 <strong>cav</strong> 05-2019
SETUP- UND DIAGNOSE-<br />
APP FÜR STELLANTRIEBE<br />
Bild: Aris Stellantriebe<br />
VOLLELEKTRONISCHER<br />
DREHANTRIEB<br />
Der vollelektronisch arbeitende<br />
Stellantrieb der Baureihe Tensor<br />
von Aris setzt Maßstäbe in der<br />
Genauigkeit von Regelprozessen<br />
sowie deren Reproduzierbarkeit<br />
bei Armaturenanwendungen.<br />
Neben den Vorteilen aller Stellantriebe<br />
mit geregelten Motoren,<br />
wie Weitspannungsnetzteil<br />
und variable Stellzeit bei kontrolliertem<br />
Drehmoment, überzeugt<br />
der Tensor zusätzlich mit<br />
einer berührungslosen und somit<br />
verschleißfreien, redundanten<br />
Sensorik. Dies sorgt da<strong>für</strong>,<br />
dass der Stellantrieb über <strong>die</strong><br />
gesamte Lebensdauer nicht an<br />
Genauigkeit einbüßt und eine<br />
hohe Prozesssicherheit gewährleistet<br />
werden kann. Die menügeführte<br />
Programmierung aller<br />
relevanten Einstellmöglichkeiten<br />
sorgt <strong>für</strong> eine schnelle und<br />
komfortable Inbetriebnahme.<br />
Der Tensor steht zurzeit <strong>für</strong> Anwendungen<br />
bis 180 Nm zur Verfügung.<br />
Eine Erweiterung auf<br />
500 Nm ist <strong>für</strong> <strong>die</strong> zweite Jahreshälfte<br />
2019 geplant. Der<br />
Tensor ist auch <strong>für</strong> <strong>die</strong> Ex-Zonen<br />
1, 2 und 22 erhältlich.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519aris<br />
Der vollelektronisch<br />
arbeitende Stellantrieb der<br />
Baureihe Tensor mit hoher<br />
Regelgenauigkeit<br />
Bild: Auma<br />
Die Assistant App von Auma ist<br />
in der Version 2.0 mit erweiterter<br />
Funktionalität erhältlich. Die<br />
App erlaubt <strong>die</strong> Konfiguration<br />
und Diagnose von Stellantrieben<br />
über ein Android-Smartphone<br />
oder Tablet. Die Verbindung zum<br />
Stellantrieb erfolgt drahtlos über<br />
Bluetooth. Die Geräteparameter<br />
können über <strong>die</strong> App entweder<br />
einzeln konfiguriert oder als<br />
vordefinierte Parametersätze auf<br />
den Stellantrieb übertragen werden.<br />
Auch ein Kopieren von Parametersätzen<br />
von einem Antrieb<br />
auf einen anderen ist möglich.<br />
Eine Snapshot-Funktion<br />
vereinfacht Wartung und Fehlersuche.<br />
Alle im Gerät gespeicherten<br />
Geräte- und Betriebsdaten<br />
wie Laufzeiten, Schaltspiele oder<br />
Drehmomentverläufe können<br />
ausgelesen und auf einen PC<br />
übertragen werden. Oder man<br />
schickt <strong>die</strong> Datensätze direkt aus<br />
der App an den Auma-Service.<br />
Die Version 2.0 enthält den vollen<br />
Funktionsumfang der bisherigen<br />
Support App. Sie bietet direkten<br />
Zugriff auf <strong>die</strong> produktspezifische<br />
Dokumentation zu<br />
jedem Stellantrieb in einer Anlage<br />
<strong>–</strong> einfach durch Scannen des<br />
QR-Codes auf dem Gerät.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519auma<br />
Mit der Assistant App werden<br />
Auma-Stellantriebe schnell<br />
und komfortabel von einem<br />
Smartphone oder Tablet aus<br />
konfiguriert<br />
Bild: Bar<br />
PNEUMATISCHER<br />
SCHWENKANTRIEB<br />
Mit den pneumatischen<br />
Schwenkantrieben der Baureihe<br />
Bar-Agturn hat Bar eine vielseitige<br />
Lösung <strong>für</strong> <strong>die</strong> Automatisierung<br />
von Absperrorganen entwickelt.<br />
Die Antriebe stehen in<br />
18 verschiedenen Baugrößen<br />
bei einem Drehmoment von 2<br />
bis 13 040 Nm zur Verfügung.<br />
Für breite Anwendungsmöglichkeiten<br />
sorgen zudem <strong>die</strong> Antriebsvarianten<br />
mit unterschiedlichen<br />
Schwenkwinkeln.<br />
Die pulverbeschichteten Deckel<br />
und <strong>die</strong> Gehäusebeschichtung<br />
aus hart anodisiertem Aluminium<br />
ermöglichen den Einsatz<br />
auch in aggressiven Umgebungsbedingungen.<br />
Für mehr<br />
Laufruhe, optimales Drehmoment<br />
und geringen Verschleiß<br />
sorgt eine präzise gefräste Kolbenverzahnung.<br />
Über <strong>die</strong> genormte<br />
Schnittstelle VDI/VDE<br />
3845 lassen sich Positioner und<br />
Endschalterboxen aufbauen. Der<br />
Stellungsanzeiger ist Bestandteil<br />
des Produktes und mit variablen<br />
Clips zur Anzeige der Armaturenstellung<br />
ausgerüstet. Die<br />
Sicherheitsfedern sind auf ein<br />
homogenes Verhältnis zwischen<br />
pneumatischem Moment und<br />
Federmoment ausgelegt und<br />
sind sicher ein- oder ausbaubar.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519bar<br />
Die Gehäusebeschichtung<br />
besteht aus hart anodisiertem<br />
Aluminium<br />
Bild: Bormann & Neupert by BS&B<br />
DOPPELKOLBEN-<br />
SCHWENKANTRIEBE<br />
Die pneumatischen Doppelkolben-Schwenkantriebe<br />
von<br />
Bormann & Neupert by BS&B<br />
sind speziell <strong>für</strong> <strong>die</strong> hohen<br />
Ansprüche der chemischen,<br />
petrochemischen und pharmazeutischen<br />
Industrie entwickelt.<br />
Die Antriebe eignen sich <strong>für</strong><br />
schwierige Umgebungsbedingungen<br />
und hohe Dauerbelastungen<br />
durch häufige, schnelle<br />
Schaltvorgänge. Die reibungsarmen<br />
und widerstandsfähigen<br />
Oberflächen vermindern den<br />
Verschleiß und sorgen auch bei<br />
anspruchsvollen Anwendungen<br />
<strong>für</strong> hohe Standzeiten bei minimalem<br />
Wartungsaufwand. Sonderwünsche<br />
<strong>für</strong> pneumatische<br />
Ansteuerungen sowie Lösungen<br />
<strong>für</strong> Partial-Stroke-Tests, Blockiermöglichkeiten<br />
von einfach wirkenden<br />
Antrieben und andere<br />
Sonder lösungen werden standardmäßig<br />
sowie gemäß Kundenspezifikation<br />
umgesetzt.<br />
Serienmäßige Anschlussflächen<br />
nach DIN EN ISO 5211/DIN<br />
3337, nach VDI/VDE 3845 <strong>für</strong><br />
<strong>die</strong> Endschalter- und Stellungsregler-<br />
sowie nach Namur <strong>für</strong><br />
<strong>die</strong> Magnetventil-Montage ermöglichen<br />
eine universelle Einbindung.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519bormann<br />
Die Hochleistungsantriebe<br />
zeichnen sich durch ihre<br />
Effizienz und Zuverlässigkeit<br />
aus<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 43
<strong>cav</strong><br />
PRODUKTREPORT<br />
PILOTLÖSUNGEN FÜR<br />
STELLANTRIEBE<br />
Bild: Emerson<br />
In vielen Branchen der Prozessindustrie<br />
hängen Leistungs -<br />
fähigkeit und Sicherheit der Anlagen<br />
von der Ansteuerung der<br />
Stellantriebe ab. Mit der Asco-<br />
Baureihe 327 von Emerson erhält<br />
man ein millionenfach bewährtes,<br />
direkt betätigtes Magnetventil,<br />
das hohen Durchfluss<br />
mit geringer Leistungsaufnahme<br />
und langer Lebensdauer kombiniert.<br />
Gerade in aggressiven<br />
Umgebungen zeigen sich <strong>die</strong><br />
konstruktiven Vorteile <strong>die</strong>ses<br />
Pilotventils: Durch das besondere<br />
Dichtungssystem werden<br />
funktionsbeeinträchtigende<br />
Verunreinigungen sowie das<br />
Sticking (auch Stick-Slip-Effekt)<br />
weitgehend ausgeschlossen. Mit<br />
den Ventilen der 327er-Baureihe<br />
wird ein Temperaturbereich von<br />
-60 bis +90 ºC abgedeckt:<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519emerson<br />
Die Magnetventile der Baureihe<br />
Asco 327 sind Atex-,<br />
CUTR- und SIL-zertifiziert<br />
HEAVY-DUTY-SCHWENK-<br />
ANTRIEB<br />
Konzipiert nach dem Scotch-<br />
Yoke-Prinzip ist der Heavy-<br />
Duty-Schwenkantrieb DFPD-HD<br />
von Festo vor allem in einem<br />
groß: in seiner Zuverlässigkeit.<br />
Mit einem Drehmoment von<br />
9000 bis zu 32 000 Nm sorgt er<br />
<strong>für</strong> das zuverlässige Steuern<br />
großvolumiger Me<strong>die</strong>nflüsse. In<br />
drei Ausführungen mit jeweils<br />
maximal 9000, 18 000 und<br />
32 000 Nm passt sich der<br />
Schwenkantrieb DFPD-HD flexibel<br />
an <strong>die</strong> jeweilige Anwendung<br />
an. Große Sicherheit gewährleistet<br />
der einfach wirkende Antrieb<br />
durch <strong>die</strong> Standard-Drehrichtung<br />
nach rechts, <strong>die</strong> bei einer<br />
Fehlfunktion automatisch den<br />
Me<strong>die</strong>nfluss unterbricht. Zusätzlich<br />
besteht <strong>die</strong> Möglichkeit, <strong>die</strong><br />
Drehrichtung auf links zu konfigurieren,<br />
damit der Antrieb im<br />
Störfall den Me<strong>die</strong>nfluss freigibt.<br />
Für noch mehr Flexibilität<br />
ist der DFPD-HD auch als doppelt<br />
wirkender Antrieb erhältlich.<br />
Die Schwenkantriebe sind<br />
bei Umgebungstemperaturen<br />
von -20 bis 80 ° C sowie in den<br />
sicherheitszugelassenen Anwendungen<br />
bis SIL 3 einsetzbar.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519festo<br />
ELEKTROMOTORISCHER<br />
VENTILANTRIEB<br />
Der Antrieb Gemü Esy Drive<br />
zeichnet sich besonders durch<br />
eine hohe Lebensdauer, Performance<br />
und Regelgenauigkeit<br />
aus. Als Linearantrieb <strong>für</strong> Auf/<br />
Zu- und Regelaufgaben ist er<br />
auf Gemü-Membran- sowie<br />
Sitzventile adaptierbar. Sowohl<br />
<strong>die</strong> Ethernet-basierende Esy-<br />
Web-Schnittstelle in Verbindung<br />
mit einem integrierten Web -<br />
server als auch <strong>die</strong> Kommunikationsschnittstelle<br />
Modbus-TCP<br />
ermöglichen den Datenaustausch<br />
von Parametrier- und<br />
Diagnosedaten sowie eine Vernetzung<br />
mehrerer Geräte. Falls<br />
nötig, kann der Anwender zusätzlich<br />
noch auf viele integrierte<br />
Funktionen wie z. B. Hubbegrenzungen<br />
oder Geschwindigkeitseinstellungen<br />
zurück -<br />
greifen.<br />
Je nach Größe verfügt der Antrieb<br />
über eine Stell -<br />
geschwindigkeit von 4 bis<br />
6 mm/s. Optische Status- und<br />
Stellungsanzeigen sind standardmäßig<br />
integriert. Esy Drive verfügt<br />
serienmäßig über eine<br />
Handnotbetätigung. Der Antrieb<br />
ist in den Antriebsgrößen AG 0,<br />
AG 1 und AG 2 verfügbar.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519gemue<br />
Bild: Samson<br />
ELEKTRISCHE ANTRIEBE<br />
MIT PID-REGELUNG<br />
Die elektrischen Antriebe<br />
Samson Typ 3374 und 3375 mit<br />
Stellungsregler wurden in der<br />
dritten Stellungsreglergeneration<br />
um <strong>die</strong> Funktion eines PID-<br />
Reglers und um <strong>die</strong> Temperaturregelung<br />
bei Eingangssignalausfall<br />
ergänzt. Die Option mit drei<br />
Be<strong>die</strong>ntasten am Deckel ermöglicht<br />
neben der Sollwertvorgabe<br />
und elektrischen Handverstellung<br />
alle übrigen Geräteeinstellungen.<br />
Die optionale Schnittstelle<br />
RS-485 mit Modbus-RTU<br />
gestattet außerdem eine direkte<br />
Anbindung des Antriebs an ein<br />
Bussystem oder über ein Gateway<br />
(OPC-UA) in <strong>die</strong> Cloud-<br />
Lösung SAM Digital.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519samson<br />
Autark regeln im Feld mit<br />
elektrischen Antrieben<br />
Bild: Festo<br />
Bild: Gemü<br />
Elektromotorischer Ventil -<br />
antrieb <strong>für</strong> Sitz- und<br />
Membranventile<br />
Robust, flexibel, kraftvoll <strong>–</strong><br />
der Heavy-Duty-Schwenk -<br />
antrieb DFPD-HD steuert<br />
großvolumige Me<strong>die</strong>nströme<br />
zuverlässig<br />
44 <strong>cav</strong> 05-2019
WWW.ZWICK-ARMATUREN.DE<br />
TRI-SHARK<br />
100 % REGELKLAPPE<br />
100 % DICHT<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 45
<strong>cav</strong> TREND SAFETY & SECURITY<br />
Bilder: Phoenix Contact<br />
Security-by-Design ist zwingend notwendig<br />
UMSETZUNG DES<br />
NOA-KONZEPTS<br />
Die Daten bestehender Anlagen <strong>für</strong> neue Technologien zu nutzen und so<br />
von den Mehrwerten cloudbasierter Auswertungen zu profitieren, das<br />
wünscht sich jeder Betreiber. Das NOA-Konzept der Namur beschreibt, wie<br />
<strong>die</strong>s möglich ist, ohne <strong>die</strong> Anlagen komplett zu verändern. Als zentrales Element<br />
soll <strong>die</strong> Datendiode fungieren, <strong>die</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> Cloudanwendungen wichtige<br />
Daten sammelt und <strong>die</strong> Security der Anlage weiterhin sicherstellt.<br />
46 <strong>cav</strong> 05-2019
Bild 1: Die klassische Automatisierungspyramide mit vier<br />
Ebenen wird um einen NOA-Seitenkanal erweitert<br />
Bild 2: Die Daten von Transmittern und Ventilen werden <strong>–</strong> abgesichert<br />
durch einen Security-Router <strong>–</strong> über den NOA-Seitenkanal via OPC UA<br />
<strong>für</strong> ein smartes Monitoring an eine Cloud weitergeleitet<br />
Um Industrie-4.0-Technologien in einer vorhandenen prozesstechnischen<br />
Anlage einsetzen zu können, sind im ersten Schritt Daten<br />
aus dem Betrieb zusammenzutragen. Ziel ist es, <strong>die</strong> existierende<br />
Anlage nicht wesentlich zu modifizieren. Deshalb wird <strong>die</strong> Automatisierungspyramide<br />
im NOA-Konzept um einen Seitenkanal erweitert,<br />
der einen horizontalen, sicheren und rückwirkungsfreien Zugriff<br />
auf <strong>die</strong> Prozessdaten aller Ebenen erlaubt (Bild 1).<br />
Das NOA-Konzept ergänzt den bislang verwendeten Automatisierungsansatz<br />
daher um einen Seitenkanal. Über ihn lässt sich eine<br />
Querkommunikation umsetzen, sodass der Betreiber <strong>die</strong> von den<br />
Feldgeräten erfassten Daten auswerten kann. Neue Analyse- und<br />
Überwachungsmethoden sind einfacher nutzbar, wenn der volle Zugriff<br />
auf <strong>die</strong> Daten der Prozessanlage vorhanden ist, <strong>die</strong> auf Basis von<br />
NOA sicher aus der Anlage geführt werden. Hier kommt <strong>die</strong> symbolische<br />
Datendiode zur Anwendung. Mit ihr lassen sich Daten aus der<br />
Anlage entnehmen, wobei kein Zugriff auf <strong>die</strong> Prozesse möglich ist.<br />
Die so auf einfache Weise zur Verfügung stehenden Daten bilden <strong>die</strong><br />
Grundlage <strong>für</strong> jegliche Überprüfung. Sie können auf Servern oder in<br />
einer Cloud gespeichert und an <strong>die</strong> Stellen weitergeleitet werden, an<br />
denen eine Auswertung stattfindet. Diese kann durch interne Spezialisten<br />
oder externe Dienstleister erfolgen (Bild 2).<br />
Sicherer und rückwirkungsfreier Datenzugriff<br />
Dem Betreiber verschafft das beschriebene Konzept aber nur dann<br />
Vorteile, sofern sich der Datenzugriff sicher und rückwirkungsfrei<br />
gestaltet. Darüber hinaus muss sich der Ansatz in das in der ISO<br />
27000 verankerte ISMS (Informations-Sicherheits-Management-System)<br />
einfügen, das schon heute vom IT-Sicherheitsgesetz <strong>für</strong> kritische<br />
Infrastrukturen gefordert wird. Ein solches System kommt bereits<br />
häufig in nicht kritischen Anlagen zum Einsatz, um <strong>für</strong> einen<br />
sicheren Betrieb zu sorgen. In Kooperation mit dem ZVEI (Zentralverband<br />
Elektrotechnik- und Elektronikindustrie) hat <strong>die</strong> Namur<br />
deshalb neue Arbeitskreise gegründet, <strong>die</strong> sich schwerpunktmäßig<br />
mit IT-Security und der Realisierung der Datendiode in echte Hardware<br />
beschäftigen. Für <strong>die</strong> Automatisierung von Anlagen gibt es<br />
verschiedene Richtlinien und Normen, in denen der aktuelle technische<br />
Stand der IT-Security auf unterschiedlichen Ebenen definiert<br />
wird. Als allgemeine Vorgehensmodelle seien beispielsweise der IT-<br />
Grundschutz des BSI (Bundesamt <strong>für</strong> Sicherheit in der Informationstechnik)<br />
und <strong>die</strong> Norm IEC 62443 „IT-Sicherheit industrieller<br />
Automatisierungssysteme“ genannt.<br />
Ganzheitlicher Security-Ansatz <strong>für</strong> alle Beteiligten<br />
Bei der Normenreihe IEC 62443 handelt es sich um den allgemeinen<br />
Security-Standard <strong>für</strong> industrielle Automatisierungssysteme. Er<br />
setzt sich aus 13 Teilen zusammen, in denen <strong>die</strong> Security-Anforderungen<br />
an Prozesse, <strong>die</strong> funktionalen Maßnahmen sowie der Stand<br />
der Technik festgeschrieben werden (Bild 3). Die aus NOA-Sicht<br />
wesentlichen Teile sind:<br />
• IEC 62443 Teil 2-1 <strong>–</strong> Anforderungen an ein Security-Managementsystem<br />
<strong>für</strong> Betreiber industrieller Automatisierungssysteme<br />
• IEC 62443 Teil 2-4 <strong>–</strong> Anforderungen an das IT-Sicherheitsprogramm<br />
von Dienstleistern <strong>für</strong> industrielle Automatisierungssysteme<br />
• IEC 62443 Teil 3-3 <strong>–</strong> Systemanforderungen zur IT-Sicherheit und<br />
Security Level an industrielle Automatisierungssysteme<br />
• IEC 62443 Teil 4-1 <strong>–</strong> Anforderungen an den Lebenszyklus <strong>für</strong> eine<br />
sichere Produktentwicklung industrieller Automatisierungssysteme<br />
• IEC 62443 Teil 4-2 <strong>–</strong> Technische IT-Sicherheitsanforderungen an<br />
Komponenten von Automatisierungssystemen<br />
Bei der Entwicklung eines Geräts mit Datendiode-Funktionalität erweist<br />
es sich als sinnvoll, einen Security-by-Design-Ansatz <strong>für</strong> <strong>die</strong> Hard- und<br />
Software zu verwenden. So kommen <strong>die</strong> notwendigen Security-Prozes-<br />
DATENÜBERTRAGUNG:<br />
PROTOKOLL OPC UA<br />
Obwohl <strong>die</strong> Arbeitskreise ihre Tätigkeit gerade erst begonnen<br />
haben, lässt sich bereits sagen, dass <strong>die</strong> OPC-<br />
UA-Technologie <strong>für</strong> das NOA-Konzept zur Anwendung<br />
kommt. Bei der Entwicklung des OPC-UA-Standards hat<br />
Security-by-Design eine wichtige Anforderung <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />
Ausgestaltung der Architektur dargestellt. OPC UA verfügt<br />
über ein solides Sicherheitsmodell auf Basis von<br />
x.509-Zertifikaten. Ein Global Discovery Server übernimmt<br />
das Zertifikats-Handling. User-/Passwort-Mechanismen<br />
erlauben <strong>die</strong> standardisierte Einschränkung von<br />
Zugriffsrechten, sodass bestimmte Benutzerkreise <strong>die</strong><br />
Daten beispielsweise lediglich lesen können. Für <strong>die</strong><br />
Kommunikation zwischen Client und Server steht eine<br />
signierte und/oder verschlüsselte Datenübertragung mit<br />
unterschiedlichen Security Policies zur Verfügung.<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 47
<strong>cav</strong> TREND SAFETY & SECURITY<br />
SL lässt sich lediglich dann erzielen, wenn <strong>die</strong> Rahmenbedingungen<br />
des Teils 4-1 an den sicheren Entwicklungsprozess erfüllt sind. Ein<br />
Gerät/System mit Security Level kann somit nur durch <strong>die</strong> Kombination<br />
von Prozess und funktionalen Maßnahmen erreicht werden.<br />
In der IEC 62443-3-3 sind <strong>die</strong> funktionalen Security-Anforderungen<br />
an <strong>die</strong> Fähigkeiten von Automatisierungssystemen beschrieben.<br />
Dabei wird bewertet, inwieweit <strong>die</strong> Komponenten den funktionalen<br />
Ansprüchen des Betreibers gerecht werden. Zusätzlich legt <strong>die</strong>ser<br />
Teil der Norm <strong>die</strong> Schnittstelle zwischen Systemintegrator und Gerätehersteller<br />
fest. Auf einer solchen Grundlage lassen sich <strong>die</strong> Geräte<br />
auswählen, <strong>die</strong> zur Realisierung des durch den Betreiber definierten<br />
Security Levels erforderlich sind.<br />
Bild 3: Übersicht über <strong>die</strong> verschiedenen Teile der IEC 62443<br />
Bild 4: Definition der Security Level gemäß IEC 62443-4-2<br />
Bild 5: Festlegung der funktionalen Maßnahmen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Security Level<br />
gemäß IEC 62443-4-2<br />
se und funktionalen Maßnahmen <strong>für</strong> Gerätehersteller, Systemintegratoren<br />
sowie Betreiber von Maschinen und Anlagen zum Tragen.<br />
Produktentwicklungsprozess<br />
Die IEC 62443-4-1 beschreibt den Produktentwicklungsprozess <strong>für</strong><br />
Automatisierungsgeräte. Das zentrale Element stellt ein Prozess dar,<br />
mit dem sicher nachvollzogen werden kann, dass alle Security-Anforderungen<br />
implementiert und überprüft worden sind. Dieser Prozess<br />
wird durch weitere Eigenschaften zur Umsetzung der Security<br />
vervollständigt. Dazu gehören exemplarisch eine Bedrohungsanalyse<br />
auf Basis des Security-Kontextes <strong>–</strong> also des Einsatzszenarios des<br />
Produkts <strong>–</strong>, das Konzept der Defense in Depth sowie ein Security-<br />
Schwachstellenmanagement, das heute in der Regel durch ein Product-Security-Incident-Response-Team<br />
(PSRIT) ausgeführt wird.<br />
Die IEC 62443-4-2 definiert <strong>die</strong> technischen Anforderungen an industrielle<br />
Automatisierungsgeräte. Anhand der Security-Bedrohungen<br />
werden Security Level (SL) von 0 bis 4 festgelegt, <strong>die</strong> an <strong>die</strong><br />
Fähigkeiten des Angreifers angepasst sind (Bild 4). Je nach Angriffsvektor<br />
und Security Level ergeben sich unterschiedliche funktionale<br />
Anforderungen an <strong>die</strong> Produkte (Bild 5). Die Implementierung der<br />
funktionalen Maßnahmen ist jedoch nicht isoliert zu betrachten. Ein<br />
Anforderungen an Systemintegratoren und Betreiber<br />
Die IEC 62443-2-4 legt <strong>die</strong> Anforderungen an <strong>die</strong> Fähigkeiten im<br />
Hinblick auf <strong>die</strong> IT-Sicherheit von Dienstleistungen <strong>für</strong> industrielle<br />
Automatisierungssysteme fest. Hier werden <strong>die</strong> Schnittstelle zwischen<br />
dem Betreiber und Systemintegrator sowie <strong>die</strong> wesentlichen<br />
Prozesse bei der Integration, Inbetriebnahme und Wartung erörtert.<br />
Dazu zählen zum Beispiel <strong>die</strong> Architektur und Konfiguration der<br />
Automatisierungslösung, Verwaltung von Nutzerkonten, Behandlung<br />
von Ereignissen und das Patch-Management inklusive Sicherung<br />
und Wiederherstellung der Automatisierungslösung.<br />
Die IEC 62443-2-1 befasst sich mit den Ansprüchen an ein IT-Sicherheitsprogramm<br />
<strong>für</strong> den Betreiber. Anhand einer Tabelle werden<br />
<strong>die</strong> Anforderungen fixiert, <strong>die</strong> prinzipiell den Übergang zum ISMS<br />
der ISO 27000 ermöglichen sollen. Außerdem beschäftigt sich <strong>die</strong>ser<br />
Normenteil mit der Bestimmung des Security Levels der Anlage<br />
mittels einer Bedrohungsanalyse.<br />
Mit verfügbaren Security-Routern starten<br />
Die Anforderungen zur Umsetzung des NOA-Konzepts werden derzeit<br />
in verschiedenen Arbeitskreisen definiert. Dort ist eine Entscheidung<br />
zu treffen, welche Standards, Technologien und Prozesse<br />
letztendlich zum Einsatz kommen. Für eine sukzessive Einführung<br />
des Ansatzes ist es wichtig, <strong>die</strong> sichere Verbindung aus dem NOA-<br />
Seitenkanal zu externen Systemen <strong>–</strong> wie einer Cloud oder einem<br />
Server <strong>–</strong> mit bereits verfügbaren Security-Routern aufzubauen. In<br />
weiteren Schritten können dann Geräte genutzt werden, <strong>die</strong> speziell<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> Realisierung der Datendiode entwickelt worden sind.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519phoenixcontact<br />
AUTOR:<br />
BORIS WALDECK<br />
Senior Product Manager,<br />
Business Unit Automation Systems,<br />
Phoenix Contact<br />
AUTOR:<br />
THILO GLAS<br />
Senior Specialist Engineering,<br />
Industry Management Process,<br />
Phoenix Contact<br />
48 <strong>cav</strong> 05-2019
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<strong>cav</strong> 05-2019 49
<strong>cav</strong> TREND SAFETY & SECURITY<br />
Bild: mdex<br />
Cyber-Security <strong>für</strong> höhere Produktivität in der Industrie<br />
DER TIEFE BLICK<br />
AUF DIE DATEN<br />
Mit Industrie 4.0 und der zunehmenden Digitalisierung steigt das Risiko<br />
potenzieller Cyberangriffe auf <strong>die</strong> vernetzte Produktionsumgebung. Fernwartungslösungen<br />
oder Production on Demand sind allerdings ohne durchgängige<br />
Vernetzung nicht realisierbar. Die Bedrohungslage <strong>für</strong> OT-Systeme<br />
hat sich damit auch in der <strong>Chemieindustrie</strong> schlagartig verschärft. Eine<br />
Datenkontrolle und Anomalie-Erkennung entspannt <strong>die</strong> Situation ein wenig.<br />
50 <strong>cav</strong> 05-2019
Schreckensszenarien durch Cyberangriffe sind leider keine theoretische<br />
Idee mehr. Der Netzwerkübergang zwischen der Office-IT<br />
und dem Produktionsnetzwerk (OT) stellt ein Einfallstor <strong>für</strong> Cyberkriminelle<br />
dar. So können Würmer, Trojaner oder andere unerwünschte<br />
Programme von der herkömmlichen Infrastruktur aus in<br />
<strong>die</strong> Produktionsumgebung gelangen und dort den Produktionsprozess<br />
erheblich beeinträchtigen. Stuxnet, Wannacry und Emotet sind<br />
da<strong>für</strong> bekannte Beispiele. Doch wie kann <strong>die</strong> Gefahr durch solche<br />
Bedrohungen minimiert werden, ohne auf <strong>die</strong> zahlreichen Vorteile<br />
einer durchgängigen Vernetzung zu verzichten? Schließlich sind ohne<br />
sie viele innovative Konzepte gar nicht realisierbar, angefangen<br />
bei Fernwartung und Remote-Zugriff zur Produktionssteuerung bis<br />
hin zu Production on Demand oder Pay per Use. Hundertprozentigen<br />
Schutz wird es <strong>für</strong> OT-Systeme allerdings genauso wenig geben<br />
wie <strong>für</strong> IT-Systeme. Für einen bestmöglichen Schutz lassen sich aber<br />
verschiedene Maßnahmen miteinander kombinieren.<br />
Den Datenverkehr kontrollieren<br />
Im ersten Schritt gilt es, den Datenverkehr zu kontrollieren, beispielsweise<br />
durch eine Firewall, <strong>die</strong> idealerweise nicht nur <strong>die</strong> internen<br />
IT-Systeme vom Internet trennt, sondern auch von den eigenen<br />
OT-Systemen. Hier kann nicht nur sehr fein geregelt werden, welche<br />
IT-Systeme mit welchen OT-Systemen kommunizieren dürfen,<br />
sondern auch welche Protokolle sie da<strong>für</strong> verwenden dürfen. Wenn<br />
ein IT-System also beispielsweise ausschließlich über eine HTTPS-<br />
Verbindung mit einem OT-System kommunizieren soll, ist es sinnvoll,<br />
<strong>die</strong> Kommunikation auf genau <strong>die</strong>ses Protokoll einzugrenzen.<br />
Damit sind dann Angriffe, <strong>die</strong> z. B. auf dem SMB-Protokoll basieren,<br />
nicht mehr möglich. Genauso kann es gegebenenfalls sinnvoll sein,<br />
<strong>die</strong> Kommunikationsrichtung einzuschränken, wenn ein OT-System<br />
immer nur Daten an ein IT-System sendet, z. B. <strong>für</strong> Dokumentationszwecke.<br />
Zugriffe aus der Ferne gilt es natürlich ebenfalls abzusichern.<br />
Der bloße Schutz durch <strong>die</strong> Kombination aus Passwort und<br />
Benutzername genügt hier keineswegs. Verschlüsselte Verbindungen,<br />
z. B. per VPN (Virtual Private Network), sind hier eine bessere Wahl.<br />
Diese Überlegungen zeigen bereits, dass es keine universelle Sicherheitslösung<br />
gibt, <strong>die</strong> <strong>für</strong> alle Betriebe passt, sondern dass <strong>die</strong> entsprechenden<br />
Maßnahmen immer auf <strong>die</strong> betrieblichen Erfordernisse<br />
abzustimmen sind. Nur so ist ein sinnvoller Schutz gewährleistet.<br />
Darauf hat sich <strong>die</strong> mdex spezialisiert und bietet alles <strong>für</strong> eine sichere,<br />
verschlüsselte Datenanbindung <strong>für</strong> Maschinen und Anlagen.<br />
Dazu gehört auch <strong>die</strong> sogenannte Anomalie-Erkennung, <strong>die</strong> heute<br />
zunehmend wichtiger wird. Denn das Erkennen von Angriffen auf<br />
ein System wird immer schwieriger, vor allem angesichts der immer<br />
komplexer werdenden Attacken. Deshalb gilt es auch, bereits<br />
erfolgreich durchgeführte Angriffe zu erkennen und wirksame Gegenmaßnahmen<br />
zu ergreifen.<br />
Anomalien schnell und sicher erkennen<br />
Die Anomalie-Erkennung durch „Deep Packet Inspection“, also den<br />
„tiefen Blick“ in <strong>die</strong> Datenkommunikation, bringt in der Industrie<br />
nicht nur einen erheblichen Sicherheitsvorteil, sondern kann auch<br />
<strong>die</strong> Produktivität deutlich erhöhen. Hierdurch werden z. B. neue<br />
Kommunikationsteilnehmer, neue Protokolle oder auch Messwerte,<br />
<strong>die</strong> sich nicht in einem definierten Rahmen bewegen, in Echtzeit<br />
erkannt. Dadurch kann sehr schnell auf einen Angriff oder einen<br />
sich einschleichenden (noch unbekannten) Fehler reagiert werden,<br />
bevor ein Schaden entsteht.<br />
Bei <strong>die</strong>sem Ansatz ist <strong>–</strong> nach einer Einlernphase <strong>–</strong> also das normale<br />
Verhalten des Systems bekannt. Alles, was in der Folge in irgendeiner<br />
Hinsicht davon abweicht, wird als Anomalie erkannt und löst<br />
einen Alarm aus. Die Gründe <strong>für</strong> eine solche Abweichung können<br />
vielfältig sein, etwa ein defekter Sensor, ein neuer Laptop eines Service-Mitarbeiters,<br />
oder auch ein Angriff durch einen Virus. Wie das<br />
in der Praxis funktioniert, ist einfach zu verstehen, wenn man den<br />
typischen Ablauf einer „Infektion“ näher betrachtet.<br />
Ablauf einer Infektion<br />
Um eine Maschine oder Anlage mit einem Schadprogramm zu infizieren,<br />
reicht ein USB-Stick, der Laptop eines Servicetechnikers oder<br />
auch ein (erlaubter) Fernzugriff aus. Der Wannacry-Virus beispielsweise<br />
verbreitet sich über eine Schwachstelle in Microsoft-Windows-Betriebssystemen.<br />
Er verschlüsselt bestimmte Daten auf dem<br />
befallenen System und fordert anschließend zu einer Lösegeldzahlung<br />
auf, damit <strong>die</strong> Daten wieder entschlüsselt werden. Bevor <strong>die</strong>s<br />
geschieht, sucht der Virus jedoch erst gezielt nach weiteren Systemen<br />
im Netzwerk, <strong>die</strong> ebenfalls <strong>die</strong>se Sicherheitslücke aufweisen. Er<br />
will also zunächst unerkannt bleiben. Das heißt, es gibt ein Zeitfenster,<br />
in dem ein befallenes System noch gerettet werden kann,<br />
falls der Angriff rechtzeitig erkannt wird.<br />
Diese Inkubationszeit gibt es bei nahezu allen Schadprogrammen,<br />
da sie ja an einer möglichst weiten Verbreitung interessiert sind. In<br />
<strong>die</strong>sem Zeitfenster werden gleich mehrere Anomalien erkannt: Zum<br />
einen hat <strong>die</strong> Suche nach neuen, verwundbaren Systemen haufenweise<br />
neue Kommunikationsbeziehungen, <strong>die</strong> alle eine entsprechende<br />
Alarmierung bedeuten. Des Weiteren hat z. B. Wannacry das<br />
Protokoll SMB verwendet, da <strong>die</strong> entsprechende Sicherheitslücke genau<br />
hierauf aufsetzt. Somit wird also neben dem plötzlichen Auftreten<br />
von sehr vielen neuen Kommunikationsbeziehungen auch ein<br />
Protokoll massiv verwendet, das bisher typischerweise viel weniger<br />
oder gar nicht in Gebrauch war. Anhand der Kommunikation kann<br />
zudem ausgemacht werden, welches System von dem Virus befallen<br />
wurde. Im besten Fall kann hier also <strong>–</strong> eine entsprechend schnelle<br />
Reaktion vorausgesetzt <strong>–</strong> der Befall weiterer Systeme sowie eine Verschlüsselung<br />
des befallenen Systems verhindert werden. Im<br />
schlimmsten Fall muss nun lediglich der betroffene Industrie-PC<br />
neu aufgesetzt werden, ein kostspieliger Produktionsausfall lässt<br />
sich noch verhindern.<br />
Es lohnt sich also, <strong>die</strong> IT-/OT-Sicherheit der gesamten Kommunikationsinfrastruktur<br />
in ihrem Gesamtkontext zu bewerten und durch<br />
ein sorgfältig abgestimmtes IT-Sicherheitskonzept (auch <strong>für</strong> <strong>die</strong> OT-<br />
Systeme) das Risiko durch <strong>die</strong> Vernetzung in einem wirtschaftlich<br />
sinnvollen Rahmen zu minimieren.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519mdex<br />
AUTOR:<br />
DENNIS PAUL<br />
Bereichsleiter IoT-Projekte,<br />
mdex<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 51
<strong>cav</strong> TREND SAFETY & SECURITY<br />
Bild: peshkov <strong>–</strong> Fotolia<br />
Ganzheitlicher Ansatz <strong>für</strong> eine sichere letzte Verteidigungslinie<br />
STRATEGIE FÜR<br />
DIE DEFENSIVE<br />
Cyberbedrohungen rangieren laut einer aktuellen Allianz-Stu<strong>die</strong> mittler -<br />
weile auf Rang zwei der größten Gefahren <strong>für</strong> ein Unternehmen. Doch wie<br />
kann <strong>die</strong> Prozessindustrie mit <strong>die</strong>ser Gefahr umgehen? Mit einem ganzheitlichen<br />
Ansatz in der funktionalen Sicherheit. Auf <strong>die</strong>se Weise lässt sich das<br />
Risiko <strong>für</strong> Anlagen im digitalen Zeitalter minimieren.<br />
52 <strong>cav</strong> 05-2019
Die Grundüberlegung, <strong>die</strong> hinter einer sicheren letzten Verteidigungslinie<br />
steht, ist <strong>die</strong> Kombination von Safety und Security. Sowohl<br />
<strong>die</strong> Norm IEC 61511 (funktionale Sicherheit) als auch <strong>die</strong><br />
Norm IEC 62443 (IT-Sicherheit) empfehlen unabhängige Schutzebenen.<br />
Diese von beiden Normen geforderte Trennung der Schutzebenen<br />
wird in der Security auch als Defense in Depth bezeichnet.<br />
Demzufolge ist <strong>die</strong> Trennung bzw. Unabhängigkeit von Prozessleitsystem<br />
(Distributed Control System, DCS) und Systemen der funktionalen<br />
Sicherheit (Safety Instrumented System, SIS) eine zentrale<br />
Anforderung. Sind alle Komponenten gleich gut zugänglich, so<br />
kann das gesamte System nur so stark sein wie sein schwächstes<br />
Glied. Beim Einsatz integrierter Safety-Systeme, wenn also SIS und<br />
Standard-Automatisierungssystem auf der gleichen Plattform arbeiten,<br />
sind <strong>die</strong>se gleich gut zugänglich. Daher muss <strong>die</strong> gesamte<br />
Hard- und Software so gut geschützt werden wie <strong>die</strong> Sicherheitsfunktion.<br />
Dies bedeutet, dass das Standard-Automatisierungssystem<br />
dem gleichen Managementprozess unterzogen werden muss wie<br />
das SIS. Einfacher zu pflegen und zugleich sicherer im Sinne der Security<br />
ist es, von Anfang an auf getrennte DCS und SIS zu setzen.<br />
Lebenszyklen von funktionaler und IT-Sicherheit<br />
Eine der größten Herausforderungen beim Aufbau von Systemen ist<br />
<strong>die</strong> Zusammenführung der unterschiedlichen Lebenszyklen von<br />
Komponenten der IT, nicht sicherer Automation und der Safety-Systeme.<br />
Diese müssen in einer Weise in Einklang gebracht werden,<br />
dass Veränderungen an einer Komponente <strong>–</strong> seien es Patches, ungewollte<br />
Be<strong>die</strong>nungsfehler oder gezielte Angriffe <strong>–</strong> <strong>die</strong> Funktionalität<br />
der anderen Systeme nicht beeinflussen. Insbesondere müssen <strong>die</strong><br />
Safety-Systeme geschützt werden, da <strong>die</strong>se oftmals regulatorischen<br />
Auflagen unterliegen. Um also zu verhindern, dass Modifikationen<br />
im Rahmen des Security-Lebenszyklus (Updates nach Tagen/Wochen)<br />
einen Einfluss auf den Lebenszyklus des funktionalen Sicherheitssystems<br />
(Updates nach Jahren) haben, müssen <strong>die</strong> beiden Bereiche<br />
zunächst entkoppelt werden.<br />
Entkopplung bedeutet dabei:<br />
• Die Trennung der Systeme, <strong>die</strong> Teil der funktionalen Sicherheitslösung<br />
sind, von den restlichen Komponenten. Dies ist in den Richtlinien<br />
hierzu in IEC 61508-1, Kapitel 7.6.2.7, dargelegt.<br />
• Zu gewährleisten, dass <strong>die</strong> Bauteile innerhalb der Security-Umgebung<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> funktionale Sicherheit keine regelmäßigen Security-<br />
Patches erfordern, da <strong>die</strong>s erheblichen Prüfaufwand nach sich ziehen<br />
kann. Gemäß IEC 61511 müssen alle Modifikationen, <strong>die</strong> zu<br />
einer Änderung des Verhaltens des SIS führen, geprüft werden. Es<br />
ist davon auszugehen, dass Security-Patches, <strong>die</strong> potenziell das<br />
Zeitverhalten des SIS verändern können, nach Implementierung<br />
entweder direkt am System im Feld oder an einem Testsystem, das<br />
alle verwendeten Funktionalitäten vollumfänglich prüfen kann,<br />
getestet werden müssen.<br />
• Sicherzustellen, dass alle Geräte mit Schreibzugriff auf <strong>die</strong> Sicherheitslösung<br />
Teil der Security-Umgebung, in der das SIS betrieben<br />
wird, sind. Das ist vor allem <strong>die</strong> Engineeringstation. Be<strong>die</strong>nstationen<br />
können auch an das SIS angeschlossen werden. Sind <strong>die</strong>se<br />
außerhalb der Security-Umgebung, muss gewährleistet sein, dass<br />
eine Übertragung von Daten zum SIS nicht zu kritischen Situationen<br />
führt.<br />
Security-Umgebung <strong>für</strong> funktionale Sicherheit<br />
Wie eine Safety-Lösung effizient Security-Anforderungen unterstützen<br />
kann, soll anhand von Bild 3 erläutert werden. Der Kern der Lösung<br />
ist der von Hima entwickelte Secure Safety Core. Dieser umfasst<br />
<strong>die</strong> gesamte Steuerung und <strong>die</strong> zugehörigen Feldanschlüsse.<br />
Bild: Hima<br />
Sowohl <strong>die</strong> Norm IEC 61511 (Safety) als auch <strong>die</strong> Norm IEC 62443<br />
(Security) fordern den Aufbau mehrerer unabhängiger Schutzschichten<br />
Die Komponenten innerhalb <strong>die</strong>ses Kerns beinhalten Schutzmaßnahmen<br />
wie <strong>die</strong> Zwei-Faktor-Authentifizierung, <strong>die</strong> den unautorisierten<br />
Zugriff unterbindet, aber auch den Aufbau einer DMZ-Funktionalität,<br />
<strong>die</strong> z. B. den Schutz vor direktem Zugriff auf Remote IO<br />
unterbindet (RIO), oder eine Portfilterung, <strong>die</strong> lediglich konfigurierte<br />
Kommunikation zulässt (ähnlich wie bei Firewalls).<br />
Die Kommunikation zwischen den CPUs und den Kommunikationsprozessoren<br />
(COM) wird über ein dediziertes Gateway geleitet, das<br />
vollständig von der CPU gesteuert wird. Die COM kann also lediglich<br />
Kommunikationsdaten bearbeiten und bereitstellen, jedoch niemals<br />
direkten Einfluss auf <strong>die</strong> CPU nehmen. Um mit der Außenwelt zu<br />
kommunizieren, verfügen CPU und COM jeweils über einen Ethernet-Switch.<br />
Diese Switches sind vollständig unabhängig voneinander.<br />
Ein Leitsystem (Basic Process Control System, BPCS), das an einem<br />
COM-Modul angeschlossen ist, kann beispielsweise lesend und<br />
schreibend auf <strong>die</strong>se COM zugreifen. Der Zugriff auf <strong>die</strong> CPU oder<br />
an <strong>die</strong> CPU angeschlossene Geräte bleibt dem BPCS jedoch verwehrt.<br />
So ist es möglich, den spezifizierten Betrieb der einzelnen<br />
CPUs auch dann aufrechtzuerhalten, wenn ein erfolgreicher Angriff<br />
auf einen Kommunikationsprozessor durchgeführt und <strong>die</strong>ser unter<br />
<strong>die</strong> Kontrolle des Angreifers gebracht wurde. Die Sicherheitsfunktion<br />
ist somit noch voll erhalten.<br />
Dieser Secure Safety Core ist vor den angeschlossenen Feldgeräten<br />
aufgebaut. Ein direkter Zugang zu den Feldgeräten bleibt externen<br />
Komponenten verwehrt, was dem Defense-in-Depth-Ansatz entspricht.<br />
Mittels <strong>die</strong>ser Schutzmaßnahmen wird gewährleistet, dass<br />
Sicherheitsfunktionen auch bei Angriffen aufrechterhalten werden<br />
können.<br />
Secure-Anbindung an <strong>die</strong> Außenwelt<br />
Sehr oft werden mehrere Sicherheitslösungen über mehrere SIS<br />
und/oder RIO verteilt. Aus <strong>die</strong>sem Grund werden <strong>die</strong> zugehörigen<br />
Systeme im Hima Security Environment for Functional Safety zusammengefasst.<br />
Diese folgen alle dem oben beschriebenen Ansatz<br />
des Secure Safety Core, bieten alle denselben Schutz und ermöglichen<br />
somit den sicheren Betrieb <strong>für</strong> zentrale wie <strong>für</strong> dezentrale<br />
Lösungen.<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 53
<strong>cav</strong> TREND SAFETY & SECURITY<br />
Für jede Zone muss das benötigte Schutz -<br />
niveau so spezifiziert werden, dass <strong>die</strong> einzelnen<br />
in den Grundanforderungen (Foundational<br />
Requirements) der IEC 62443-3-3<br />
festgelegten Empfehlungen eingehalten<br />
werden<br />
Bild: Hima<br />
Um Safety & Security optimal umzusetzen,<br />
hat Hima eine Security-Umgebung <strong>für</strong><br />
funktionale Sicherheit (Hima Environment<br />
for Functional Safety) mit dem Hima Secure<br />
Safety Core entwickelt<br />
Bild: Hima<br />
Typischerweise müssen Komponenten eines Systems der funktionalen<br />
Sicherheit mit der Außenwelt kommunizieren können. Dazu<br />
sind dedizierte Kommunikationskanäle (conduits) zwischen der<br />
Plant Security Zone und der übergeordneten Zone (z. B. Automation<br />
Domain oder Information Domain) zu schaffen. Häufig verwendete<br />
Kommunikationsschnittstellen sind OPC-(Open Platform Communications)-Server<br />
oder immer noch das bewährte Modbus-TCP-Protokoll.<br />
Diese sind den Security-Anforderungen gemäß ausreichend<br />
zu schützen. Dies geschieht häufig durch Firewalls.<br />
Durch <strong>die</strong> Funktionen des Secure Safety Core und den normgerechten<br />
Aufbau in unterschiedliche Schutzebenen bietet <strong>die</strong> Hima-Sicherheitsplattform<br />
eine effektive Trennung. Diese Trennung sollte<br />
gemäß IEC 62443 und dem darin beschriebenen Defense-in-Depth-<br />
Ansatz in der gesamten Anlage aufgebaut werden (Bild 3 und 4).<br />
Bestens <strong>für</strong> <strong>die</strong> Zukunft vorbereitet<br />
Hinsichtlich des Prozessor- und Kommunikationsmoduls wird <strong>die</strong><br />
IT-Sicherheit der Hima-Hardware durch das Security-Zertifikat<br />
Achilles-Level 1 belegt. Dieses Zertifikat wurde vom unabhängigen<br />
kanadischen Industrial-Security-Spezialisten Wurldtech erstmals<br />
2009 <strong>für</strong> <strong>die</strong> Hima-Steuerung Himax erstellt. Bei den Tests, <strong>die</strong> der<br />
Zertifizierung vorausgingen, waren CPU und COM zu keiner Zeit<br />
hinsichtlich der IT-Sicherheit beeinträchtigt. Hima gehört zu den<br />
ersten Unternehmen, <strong>die</strong> das Cyber-Security-Zertifikat vom TÜV<br />
Rheinland erhalten haben. Das Prüfunternehmen zertifizierte das<br />
Prozessor- und das Himax-Kommunikationsmodul <strong>für</strong> SL1 gemäß<br />
der internationalen Standards IEC 62443-4-1, IEC 62443-4-2 und<br />
ISASecure EDSA 2.0.0. Dabei beschreibt der Teil 4-1 den Entwicklungsprozess<br />
und Teil 4-2 <strong>die</strong> Funktionalitäten des Produktes.<br />
Aus der Sicht des Anwenders ist es sinnvoll, eine durchdachte Sicherheitsumgebung<br />
aus einer Hand zu nutzen, <strong>die</strong> sowohl <strong>die</strong> Anforderungen<br />
hinsichtlich der funktionalen Sicherheit als auch bezüglich<br />
der IT-Sicherheit berücksichtigt. Hima hat sich <strong>die</strong>ser Herausforderung<br />
gestellt und seine Safety-Expertise aus über 45 Jahren<br />
zur weltweit ersten cybersicheren einheitlichen Sicherheitsplattform<br />
zusammengeführt, <strong>die</strong> allen Anforderungen einer sicheren letzten<br />
Verteidigungslinie gerecht wird. Das Plattformkonzept setzt sich aus<br />
flexibel miteinander kombinierbaren Hima-Lösungen zusammen,<br />
<strong>die</strong> alle auf demselben Engineering-Tool, demselben Sicherheitskonzept,<br />
derselben Firmware und demselben Kommunikationsprotokoll<br />
basieren. Die Hima Smart Safety Platform sorgt da<strong>für</strong>, dass <strong>die</strong><br />
Sicherheitsstandards in allen Anlagen nach den strengsten internationalen<br />
Normen erfüllt werden <strong>–</strong> überall auf der Welt. In ihr sind<br />
das besprochene Hima Security Environment for Functional Safety<br />
mit dem Secure Safety Core als integrale Bestandteile enthalten und<br />
das Defense-in-Depth-Konzept wirksam umgesetzt.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519hima<br />
AUTOR:<br />
STEFAN DITTING<br />
Produktmanager Himatrix,<br />
Hima<br />
54 <strong>cav</strong> 05-2019
<strong>cav</strong><br />
BETRIEBSTECHNIK, INSTANDHALTUNG<br />
Trockenlaufende Gleitringdichtung <strong>für</strong> verfahrenstechnische Maschinen<br />
Für Oben-, Seiten- und<br />
Unterantrieb<br />
Der Trend hin zu trockenlaufenden Gleitringdichtungen <strong>für</strong> Rührwerke, Trockner und<br />
andere verfahrenstechnische Maschinen ist seit Jahren ungebrochen. Normalerweise<br />
wurden <strong>die</strong>se bislang nur in Apparaten mit Obenantrieb ohne Produktkontakt eingesetzt.<br />
Um der Forderung des Marktes nachzukommen, auch andere Einbaulagen mit<br />
trockenlaufenden Gleitringdichtungen ausrüsten zu können, hat Eagleburgmann <strong>die</strong><br />
Baureihe SeccomixR entwickelt.<br />
Bild: Eagleburgmann<br />
Die trockenlaufende Gleitringdichtung SeccomixR in Cartridge-Bauweise lässt sich<br />
universell <strong>für</strong> Oben-, Seiten- und Unterantrieb einsetzen<br />
Trockenlaufende Gleitringdichtungen werden<br />
in der Prozessindustrie <strong>für</strong> moderate<br />
Betriebsbedingungen aufgrund ihrer Robustheit<br />
und Wartungsfreundlichkeit immer<br />
beliebter. Bei der aktuell von Eagleburgmann<br />
angebotenen SeccomixR handelt es<br />
sich um eine trockenlaufende, mit Stickstoff<br />
gesperrte Doppeldichtung in Cartridge-Bauweise,<br />
<strong>die</strong> universell <strong>für</strong> Oben-, Seiten- und<br />
Unterantrieb eingesetzt werden kann. Die<br />
Druckbeaufschlagung mit ca. 2 bar gegenüber<br />
dem Produktdruck sorgt da<strong>für</strong>, dass<br />
kein Produkt in den Dichtungsraum eindringt<br />
und damit auch nicht in <strong>die</strong> Atmosphäre<br />
gelangen kann. Zudem entfällt <strong>die</strong><br />
Produktkontamination durch ein flüssiges<br />
Sperrmedium. Der Gasverbrauch ist gegenüber<br />
gasgeschmierten, berührungslos laufenden<br />
Gleitringdichtungen sehr niedrig.<br />
Weitere Vorteile des Gasversorgungssystems<br />
sind <strong>die</strong> unkomplizierte ebenerdige Aufstellung<br />
in Verbindung mit permanentem<br />
Sticksstoffanschluss. Versorgungssysteme <strong>für</strong><br />
flüssigkeitsgeschmierte Dichtungen müssen<br />
in der Regel in einer erhöhten Position<br />
montiert werden, um den Thermosyphoneffekt<br />
in Gang zu halten. Bei der SeccomixR<br />
entfällt <strong>die</strong> Kontrolle und das regelmäßige<br />
Nachfüllen des Behälters und damit das Arbeiten<br />
in der Höhe.<br />
Totraumarme Konstruktion<br />
Der im Produkt rotierende, massive Gegenring<br />
erlaubt eine effiziente Umströmung<br />
der Dichtung im Produktraum, was eine Voraussetzung<br />
<strong>für</strong> eine gute Reinigbarkeit ist.<br />
Außerdem wurde im Design auf eine totraumarme<br />
Konstruktion und hygienetechnisch<br />
einwandfreie Oberflächengüte geachtet.<br />
Damit ist <strong>die</strong> Dichtung <strong>für</strong> Anwendungen<br />
mit hohen hygienischen Anforderungen<br />
geeignet, da sie zudem standardmäßig CIP-/<br />
SIP-fähig ist. Auch sind Werkstoffe verfügbar,<br />
<strong>die</strong> <strong>die</strong> Anforderungen der FDA oder<br />
USP Class VI erfüllen.<br />
Die SeccomixR kann in allen verfahrenstechnischen<br />
Maschinen mit Gleitringdichtungen<br />
wie Rührwerken, Reaktoren, Mischern,<br />
Knetern, Mühlen oder Trocknern<br />
zum Einsatz kommen. Die kompakte<br />
Cartridge-Einheit ist montagefreundlich.<br />
Sie kann sowohl <strong>für</strong> Stahlbehälter als auch<br />
<strong>für</strong> emaillierte Behälter eingesetzt werden,<br />
da eine produktseitig metallfreie Variante<br />
verfügbar ist. Drücke von Vakuum bis 6 bar,<br />
Gleitgeschwindigkeiten bis 2 m/s und Temperaturen<br />
bis 200 °C sind realisierbar. Bei<br />
höheren Temperaturen wird ein optionaler<br />
Kühlflansch eingesetzt, um <strong>die</strong> Temperatur<br />
an der Dichtung zu reduzieren. Zudem ist<br />
<strong>die</strong> SeccomixR <strong>für</strong> den Einsatz in Atex-Bereichen<br />
vorbereitet.<br />
Das Dichtungskonzept ist hinsichtlich Materialien<br />
und Gleitwerkstoffen modular aufgebaut,<br />
ebenso sind Varianten mit und ohne<br />
Lager erhältlich. Damit lässt sich <strong>die</strong> Dichtung<br />
schnell und einfach an den kundenspezifischen<br />
Einbauraum anpassen.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519eagleburgmann<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 55
<strong>cav</strong><br />
BETRIEBSTECHNIK, INSTANDHALTUNG<br />
Bilder: Ecom<br />
Um Industrie 4.0 ins Feld zu bringen sind mobile Endgeräte mit Ex-Zulassung erforderlich<br />
Portable Endgeräte bringen Industrie 4.0 ins Feld<br />
Mobil im Ex-Bereich<br />
Industrie 4.0 beschleunigt <strong>die</strong> Vernetzung von Menschen, Anlagen, Assets und<br />
Systemen. Für Industrieunternehmen ist entscheidend, inwieweit sich Geräte und<br />
Anlagenkomponenten in <strong>die</strong> neue digitale Infrastruktur integrieren lassen und welche<br />
Lösungen Prozesse wirklich effizienter gestalten können. Die mobile Kommunikations-<br />
und Datentechnik <strong>für</strong> den industriellen Einsatz bis in den Ex-Bereich von<br />
Ecom kann dabei in vier Aspekten von besonderem Nutzen <strong>für</strong> den Anwender sein.<br />
Ein Aspekt von Industrie 4.0 ist <strong>die</strong> Dezentralisierung<br />
von Prozessen. Immer mehr<br />
Sensoren im Feld werden digital. Die daraus<br />
entstehende Datenflut macht es notwendig,<br />
sich von zentralen Steuerungen zu verabschieden.<br />
Daten müssen direkt und prozessnah<br />
verarbeitet werden, um Abläufe umfassend<br />
überwachen und steuern zu können.<br />
Dies verlangt mitunter geringste Latenzzeiten<br />
beziehungsweise Echtzeit-Operationen.<br />
Smartphone und Tablet können als dezentrale<br />
Minirechenzentren oder digitale Gateways<br />
<strong>die</strong>nen: etwa im Verbund mit Weara -<br />
bles, BLE-Beacons oder anderen smarten<br />
Sensoren. So lassen sich <strong>die</strong> gesammelten<br />
Daten in Echtzeit auf ein Smartphone oder<br />
Tablet übertragen und dort mit den entsprechenden<br />
Applikationen auswerten.<br />
Digitale Assistenzsysteme<br />
Mit professionellen Applikationen, Peripheriegeräten<br />
und Services werden Enterprise-<br />
Mobility-Lösungen zu digitalen Assistenten.<br />
In Zusammenarbeit mit Librestream entwickelte<br />
Ecom beispielsweise <strong>die</strong> ultrarobuste<br />
Videokamera Cube-Ex, <strong>die</strong> das simultane<br />
Streamen eines HD- und Infrarotvideos ermöglicht.<br />
Im Zusammenspiel mit der Software<br />
Librestream Onsight Connect können<br />
Experten den Techniker vor Ort unterstützen,<br />
eine Ferndiagnose stellen, kritische Bereiche<br />
an der Anlage identifizieren und Anweisungen<br />
zur Reparatur geben, ohne vor<br />
Ort sein zu müssen. Das spart wertvolle Zeit<br />
und reduziert Kosten.<br />
Vernetzung von Produktionsmitteln<br />
Viele Industrieunternehmen agieren in einem<br />
internationalen Umfeld mit globalen<br />
Standorten. Dies hat Konsequenzen in Bezug<br />
auf <strong>die</strong> einzusetzende Infrastruktur inklusive<br />
mobiler Geräte. Priorität sollte daher auf<br />
Interoperabilität, Kompatibilität und Sicherheit<br />
liegen. Mobilgeräte von Ecom wie das<br />
Atex/IECEx Zone 1/Div.1-zertifizierte<br />
56 <strong>cav</strong> 05-2019
Industrie-Tablet Tab-Ex 02 funktionieren<br />
weltweit in allen mobilen Netzen und bringen<br />
<strong>die</strong> rechtlichen Voraussetzungen (allgemeintechnische<br />
und Explosionsschutzzulassungen)<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> Einsatzregionen mit. Enterprise-Mobility-Lösungen<br />
machen Daten somit<br />
über <strong>die</strong> gesamte Prozesskette permanent<br />
verfügbar <strong>–</strong> an jedem Ort und zu jeder<br />
Zeit. Die Sicherheit der Geräte ist durch kontinuierliche<br />
Security-Updates des Android-<br />
Betriebssystems gewährleistet, inklusive potenzieller<br />
Updates auf spätere Versionen.<br />
Service-Plattformen und Analytics<br />
Herkömmliche Inbetriebnahme- und Wartungskonzepte<br />
nutzen <strong>die</strong> Menge an digital<br />
verfügbaren Informationen häufig nicht<br />
ausreichend und verbrauchen dadurch sehr<br />
viele Ressourcen. Ecom bietet ab Frühjahr<br />
2019 eine „Digital Products and Services<br />
Platform“, <strong>die</strong> Projekt- und IT-Verantwortlichen<br />
eine ausgefeilte Staging-, Mobile-Device-Management-<br />
und Analytics-Lösung bietet.<br />
Security-Settings, Applikationen, Wireless-Einstellungen<br />
und ein Enterprise-Mo -<br />
bile-Management-System sowie weitere<br />
digitale Dienste können so vollautomatisiert<br />
Die robuste Videokamera Cube-Ex ermöglicht<br />
das simultane Streamen eines HD- und<br />
Infrarotvideos<br />
<strong>–</strong> ohne fehleranfällige manuelle Prozesse <strong>–</strong><br />
vordefiniert und eingerichtet werden. Darüber<br />
hinaus bietet <strong>die</strong> Plattform umfassende<br />
Funktionen wie Device-Diagnostics und Device-Analytics.<br />
Diese ermöglichen Administratoren<br />
zum Beispiel eine Live-Ansicht der<br />
Network Coverage. Zudem können sie kritische<br />
Software-Events sowie Software-Installationen<br />
durch den Nutzer nachvollziehen.<br />
Auch <strong>die</strong> Analyse historischer Daten ist<br />
möglich. So können über eine statistische<br />
Häufung von Events Korrelationen und Kausalitäten<br />
hergestellt werden <strong>–</strong> beispielsweise<br />
zwischen geografischen Daten, Wifi-Cove -<br />
rage und Softwarefehlern.<br />
Enterprise-Mobility-Lösungen machen Industrie-4.0-Sensordaten<br />
nutzbar, prozessorientiert<br />
und schnell. Das hilft, <strong>die</strong> Verfügbarkeit<br />
von Geräten, Maschinen und Anlagen zu<br />
erhöhen, Fehler frühzeitig zu erkennen und<br />
Wartungsintervalle zu verkürzen. Mobilgeräte<br />
von Ecom sind dabei als ganzheitliches<br />
System zu betrachten. Ein System, das sich<br />
aus zentraler Hardware, eng abgestimmten<br />
Peripherals und unterstützender Software<br />
ganz nach den Anforderungen der Kunden<br />
richtet und sich modular auch <strong>für</strong> zukünftige<br />
Herausforderungen konfigurieren lässt.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519ecom<br />
AUTOR:<br />
JÖRG HARTLEB<br />
Chief Operating Officer,<br />
Ecom<br />
Warum ein<br />
VISULEX<br />
Kamera-System<br />
<strong>für</strong> explosionsgefährdete<br />
Produktionsbereiche?<br />
Weil es genau<br />
zu Ihrer Anlage passt!<br />
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<strong>cav</strong> 05-2019 57
<strong>cav</strong><br />
BETRIEBSTECHNIK, INSTANDHALTUNG<br />
Fördertechnik <strong>für</strong> sensible Bereiche<br />
Einsatz <strong>für</strong> Edelstahl<br />
Für den Einsatz von Flurförderzeugen und Hebegeräten in sensiblen Bereichen<br />
gelten hohe gesetzliche Anforderungen. EAP Lachnit bietet Geräte in Edelstahlausführung<br />
an, <strong>die</strong> <strong>die</strong>se Anforderungen erfüllen. Hohe Betriebssicherheit, geringer<br />
Wartungsaufwand, einfache Reinigung und der zuverlässige Transport von Gütern<br />
verschiedenster Art prädestinieren Förderbänder, Hubwagen, Hebe- und Kippmaschinen<br />
oder Chargieranlagen <strong>für</strong> viele Einsatzbereiche in der Prozessindustrie.<br />
Die Lebensmittel-, Chemie- und Pharmaindustrie<br />
stellt hohe Anforderungen an <strong>die</strong><br />
Qualität der produzierten Produkte. Deshalb<br />
sind insbesondere bei Förderprozessen in<br />
Produktion und Logistik Sauberkeit und Hygiene<br />
strikt einzuhalten. Förderbänder haben<br />
hier einen entscheidenden Einfluss, denn sie<br />
Bilder: EAP Lachnit<br />
haben direkten Kontakt mit den Waren,<br />
müssen punktgenau zur Weiterverarbeitung<br />
liefern sowie robust gegenüber mechanischen<br />
und chemischen Belastungen sein.<br />
Der Fördertechnikspezialist EAP Lachnit hat<br />
sich daher auf Fördertechnik spezialisiert,<br />
<strong>die</strong> in Edelstahlausführung erhältlich ist.<br />
EAP Lachnit hat sich auf Fördertechnik in<br />
Edelstahlausführung spezialisiert<br />
Schnell und sauber transportiert<br />
Fördertechnik in Edelstahlausführung sollte<br />
überall dort zum Einsatz kommen, wo großer<br />
Wert auf Hygiene und Sauberkeit gelegt<br />
wird, vor allem im Nassbereich. Die Förderstrecken<br />
zeichnen sich durch Lebensmittelbeständigkeit<br />
und Unempfindlichkeit gegen<br />
Reinigungsmittel aus und erfüllen <strong>die</strong> Norm<br />
DIN EN 13570 <strong>für</strong> Nahrungsmittelmaschinen<br />
sowie <strong>die</strong> strengen amerikanischen<br />
FDA-Richtlinien. Die robuste Bauweise in<br />
Kombination mit hochwertigen Komponenten<br />
machen <strong>die</strong> Förderanlagen äußerst resistent<br />
gegen Feuchtigkeit sowie gegen Kälte<br />
oder Hitze. Ihre Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit<br />
sowie lange Lebensdauer<br />
wirken sich sehr günstig auf <strong>die</strong> Betriebs -<br />
sicherheit und somit auf <strong>die</strong> Betriebskosten<br />
aus. Aufgrund ihrer konstruktiven Eigenschaften,<br />
sorgfältiger Fertigung, hochwertiger<br />
Komponenten sowie speziellen Oberflächen<br />
sind sie schnell, einfach und gründlich<br />
zu reinigen.<br />
Kraftvoll und wendig<br />
Auch im Bereich Flurförderzeuge bietet EAP<br />
Lachnit verschiedene Varianten <strong>für</strong> viele Einsatzbereiche<br />
an: Das Portfolio reicht vom<br />
robusten Gabelhubwagen 400 K, der bis zu<br />
2500 kg transportiert bis hin zu Elektrostaplern<br />
und Elektrohubwagen in Edelstahlausführung<br />
im reinen Mitgängerbetrieb oder<br />
als Mitfahrergerät. Auch <strong>die</strong> Elektrohubwagen<br />
411K und 412K, <strong>die</strong> als äußerst robust<br />
gelten, werden aus Edelstahl gefertigt. Sie<br />
sind <strong>für</strong> kurze oder lange Strecken, im reinen<br />
Mitgängerbetrieb oder als Mitfahrergerät<br />
geeignet. Dank ihrer Maße und technischer<br />
Auslegung sind sie sehr gut <strong>für</strong> den<br />
Transport von Euro-Paletten und Big-Boxen<br />
58 <strong>cav</strong> 05-2019
Der Elektrohubwagen 411 K ist bestens geeignet, um schwere Lasten<br />
über längere Strecken zu transportieren<br />
Wenn es hoch hinausgehen soll, bietet Lachnit den wendigen<br />
Elektro stapler 422 <strong>für</strong> den Einsatz in sensiblen Bereichen an<br />
einsetzbar. Die Traglast beträgt 2000 kg, <strong>die</strong><br />
Hubhöhe bis zu 205 mm (optional bis<br />
300 mm). Dank eines geringen Wenderadius<br />
ist der Hubwagen auch auf engem Raum<br />
einsetzbar.<br />
Für den Einsatz in Bereichen mit hoher<br />
Luftfeuchtigkeit oder salzhaltiger Luft ist der<br />
Schlüsselschalter mit Gummiabdeckung versehen<br />
und <strong>die</strong> Steuerung sowie Batterie und<br />
Hydraulikaggregat mit einem wasserdichten<br />
Edelstahlgehäuse ummantelt, das Schutzart<br />
IP 66 erfüllt. Der verwendete Werkstoff Edelstahl<br />
sowie <strong>die</strong> mit Glasperlen gestrahlte<br />
Oberfläche ermöglichen eine einfache und<br />
gründliche Reinigung. Die Elektrohubwagen<br />
entsprechen zudem der EG-Maschinen-<br />
Richtlinie 2006/42/EG und sind mit dem<br />
CE-Zeichen gekennzeichnet. Wenn es höher<br />
hinausgehen soll, bietet Lachnit den wendigen<br />
Elektrostapler 422 an, der Lasten bis zu<br />
1600 mm hochheben kann.<br />
Wiegen während des Transports<br />
Wiegevorgänge sind in vielen Bereichen<br />
notwendig, Güter müssen hierzu in der Regel<br />
zum Wiegevorgang hin- und hertransportiert<br />
werden. Das ist umständlich und<br />
zeitraubend. Wesentlich einfacher ist der<br />
Wiegevorgang während des Transports mit<br />
mobilen Wiegehubwagen aus Edelstahl. Als<br />
Basismodell kommt der bewährte Gabelhubwagen<br />
400 K mit Feststellbremse zum<br />
Einsatz.<br />
Der Wiegevorgang erfolgt mit präzisen Waagen<br />
von renommierten Herstellern. Energie<br />
wird nur während des Wiegevorgangs verbraucht,<br />
dadurch werden bis zu 20 Betriebsstunden<br />
erreicht. Verschiedene Kalibrierungsvarianten<br />
sind einstellbar. Die<br />
Brutto-, Netto-, Tara-Umschaltung erfolgt<br />
am Anzeigeterminal. Der Einsatz ist auch<br />
unter rauen Umgebungsbedingungen mit<br />
Temperaturschwankungen von -10 bis<br />
+40 °C problemlos möglich. Wie bei EAP<br />
Lachnit üblich, kann <strong>die</strong> Ausstattung variiert<br />
werden: von den Gabelmaßen über das Waagenmodell,<br />
WLAN-Anschluss oder mobilem<br />
Drucker bis hin zu optionalen Sonderaufbauten.<br />
Auf Wunsch in Ex-Klassifikation II 2<br />
GD c und/oder Reinraumausführung.<br />
Heben und bewegen<br />
Für das Handling, beispielsweise in der<br />
Montage, bietet EAP Lachnit den Mobillift<br />
402 H an. Dieser hebt <strong>–</strong> je nach Ausführung<br />
<strong>–</strong> Lasten von 150 oder 300 kg bis zu einer<br />
Höhe von 1600 mm. Für größere Lasten ist<br />
der Scherenhubwagen 405 H sehr gut geeignet,<br />
er stemmt per Deichselpumpe bis zu<br />
800 kg bis zu einer Höhe von 800 mm.<br />
Für kraftvolles Heben geeignet ist der Flach-<br />
Scherenhubtisch 350. Komplett in Edelstahl<br />
(V2A) ausgeführt und mit einem wasserdichten<br />
Hydraulik-Aggregat ausgerüstet, ist<br />
er geradezu eine Ideallösung <strong>für</strong> alle Branchen,<br />
<strong>die</strong> hohe Anforderungen an Korrosionsbeständigkeit,<br />
Oberflächenhygiene und<br />
Reinigungsfreundlichkeit von Geräten und<br />
Anlagen stellen. Seine Konstruktion entspricht<br />
nicht nur der BGG 945, sondern<br />
auch den aktuellen EG-Richtlinien und Hygienebestimmungen.<br />
Außerdem eignet er<br />
sich <strong>für</strong> den Einsatz in Ex-Zonen und ist<br />
auch als Reinraum-Variante zu haben. Die<br />
maximale Tragekraft liegt bei 1000 kg.<br />
Für kraftvolles Heben geeignet ist der<br />
Flach-Scherenhubtisch 350, der komplett in<br />
Edelstahl (V2A) ausgeführt ist<br />
Rezeptgenau mischen<br />
Für das Kommissionieren von Rezepten in<br />
der Lebensmittelindustrie bietet EAP Lachnit<br />
außerdem Chargieranlagen in Edelstahlausführung<br />
an. Die flexibel planbaren Anlagen<br />
sind geeignet <strong>für</strong> <strong>die</strong> Verwiegung verschiedener<br />
Produkte aus mehreren Großbehältern<br />
sowie eine exakte Chargenzusammenstellung<br />
nach vorgegebenen Rezepturen. Ihr<br />
Einsatz ist deutlich kostengünstiger und hygienischer<br />
als einzelne Kippgeräte. Kommissioniervorgänge<br />
werden genau dokumentiert,<br />
sodass eine Rückverfolgbarkeit jederzeit<br />
gewährleistet ist.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519eaplachnit<br />
AUTOR:<br />
STEFAN GRAF<br />
Fachjournalist<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 59
<strong>cav</strong><br />
BETRIEBSTECHNIK, INSTANDHALTUNG<br />
Vorausschauende und präventive Instandhaltung<br />
Mehr Effizienz <strong>für</strong> das<br />
Asset Management<br />
Die heutigen Prozessindustrien stehen vor massiven Herausforderungen bei der<br />
Betreuung ihrer werksweiten Anlagen. Doch <strong>die</strong> Bewältigung <strong>die</strong>ser Aufgaben war<br />
noch nie so einfach wie heute, dank der verfügbaren digitalen Technologien, <strong>die</strong> eine<br />
vorausschauende Instandhaltung ermöglichen, und der damit verbundenen<br />
zusätzlichen Vorteile.<br />
Da <strong>die</strong> Prozessindustrien ihre Präsenz auf<br />
der ganzen Welt ausbauen, wird es immer<br />
wichtiger, den Zustand der angebundenen<br />
Geräte an den verschiedenen Standorten in<br />
Echtzeit und von einem zentralen Standort<br />
aus zu verfolgen. Darüber hinaus wird <strong>die</strong><br />
Notwendigkeit, <strong>die</strong> Erneuerung von Anlagen<br />
und <strong>die</strong> Erfassung von Prozesswissen zu<br />
priorisieren, mit zunehmendem Alter der<br />
Infrastrukturen und Mitarbeiter noch größer.<br />
Die grundlegenden Fragen, <strong>die</strong> nun gestellt<br />
werden, sind: „Kann ich ungeplante<br />
Wartungsarbeiten in meiner Anlage vermeiden?“<br />
und „Wenn ein Ausfall unvermeidlich<br />
ist, wie kann ich rechtzeitig informiert werden,<br />
damit ich mich vorbereiten kann?“.<br />
Wer ist betroffen?<br />
Plant Asset Management hat typischerweise<br />
zwei verschiedene Benutzertypen. Es gibt<br />
den Standort- oder Anlagenbesitzer, der ein<br />
aktives Interesse daran hat, den Gesamtstatus<br />
aller Anlagen durch Echtzeit-Zustandsüberwachung<br />
zu verfolgen. Innerhalb <strong>die</strong>ser<br />
Anlage gibt es Prozessingenieure, <strong>die</strong> sich<br />
<strong>für</strong> das Detail jeder Komponente interessieren<br />
und <strong>die</strong> Wahrscheinlichkeit, mit der<br />
Komponenten einen Engpass verursachen<br />
könnten, oder Gründe, warum Komponenten<br />
keine volle Leistung bringen und <strong>die</strong><br />
Produktion mit geringerer Kapazität läuft.<br />
Gleichzeitig sind multinationale Unter -<br />
nehmen mit Anlagen auf der ganzen Welt<br />
daran interessiert, <strong>die</strong> Leistung von Assets an<br />
allen Standorten zu vergleichen. In <strong>die</strong>sen<br />
Fällen ist es entscheidend, <strong>die</strong> Informationen<br />
über Dashboards einsehen zu können,<br />
um schnell zu verstehen, wie ein Prozess<br />
abläuft oder wie <strong>die</strong> Anlagen funktionieren.<br />
Der zweite Benutzertyp ist <strong>für</strong> ganze Flotten<br />
zuständig. Der Flottenbetreiber ist eher weniger<br />
an der täglichen Kapazitätsauslastung<br />
der Anlage interessiert. Stattdessen könnten<br />
es Experten (KMUs) sein, <strong>die</strong> sich auf Geräte<br />
wie Kompressoren spezialisiert haben.<br />
Durch <strong>die</strong> Überwachung der Kompressorflotte<br />
an mehreren Standorten können <strong>die</strong><br />
KMUs dann Leistungsdaten vergleichen, Ursachenanalysen<br />
durchführen und Schwachstellen<br />
aufdecken.<br />
Für beide Benutzergruppen sind <strong>die</strong> Vorteile<br />
des Plant Asset Managements von Bedeutung:<br />
• Reduzierte Zeit <strong>für</strong> <strong>die</strong> Erkennung von<br />
Anomalien und <strong>die</strong> Analyse der Ursachen<br />
• Erhöhte Anlagenauslastung und Betriebszeit<br />
• Reduzierung der Wartungskosten durch<br />
Umstellung auf vorausschauende Instandhaltung<br />
• Mobiler Zugriff auf Anlagenleistungsdaten<br />
• Flottenunternehmenssicht und Analyse der<br />
Anlagenleistung<br />
Was ist betroffen?<br />
Zu den Systemen, <strong>die</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> Echtzeit-Zustandsüberwachung<br />
am besten geeignet<br />
sind, gehören Prozessautomatisierungssysteme,<br />
verbundene Geräte und Feldgeräte wie<br />
Sensoren und Aktoren. Dazu zählen einfache<br />
Messgeräte <strong>für</strong> alle Prozess- und Fertigungsindustrien,<br />
Motoren, Transformatoren, Leistungsschalter,<br />
komplexe elektrische oder rotierende<br />
Geräte und mechanische Förderanlagen<br />
wie Förderbänder.<br />
Verwaltung und Schutz von Assets durch intelligentere Wartungspraktiken<br />
Bilder: ABB<br />
Digitale Lösungen<br />
Die vorausschauende Instandhaltung ist <strong>die</strong><br />
Fähigkeit, genau zu bestimmen, wie sich <strong>die</strong><br />
Anlage verhält, indem sie bevorstehende Gerä-<br />
60 <strong>cav</strong> 05-2019
Ability Edge <strong>für</strong> <strong>die</strong> Prozessautomatisierung<br />
ermöglicht <strong>die</strong> Digitalisierung von<br />
Betrieben<br />
ABB Asset Management: Schneller Vergleich von Key Performance Indicators von laufenden Maschinen<br />
an verschiedenen Standorten<br />
teprobleme identifiziert, diagnostiziert und<br />
priorisiert <strong>–</strong> nicht nur lokal, sondern auf unternehmensweiter<br />
globaler Ebene. Im Falle<br />
eines Problems können <strong>die</strong> Benutzer fun<strong>die</strong>rte<br />
und schnelle Entscheidungen treffen, <strong>die</strong> auf<br />
klaren Empfehlungen basieren. Die Maßnahmen<br />
reichen von der sofortigen Aufmerksamkeit<br />
bis hin zur Identifizierung von Problemen,<br />
<strong>die</strong> bei der routinemäßigen Wartung von<br />
Geräten gelöst werden können. Auf <strong>die</strong>se Weise<br />
können Unternehmen ungeplante Ausfallzeiten<br />
reduzieren, Ausfälle von Anlagen vermeiden,<br />
den Lebenszyklus ihrer Anlagen verlängern<br />
und sicherstellen, dass <strong>die</strong> installierte<br />
Basis optimal betrieben und gewartet wird.<br />
Traditionell wird <strong>die</strong> vorausschauende Wartung<br />
von KMUs mit jahrelanger Erfahrung<br />
durchgeführt, <strong>die</strong> <strong>die</strong> Eigenschaften kritischer<br />
Geräte wie Kompressoren, Pumpen oder Motoren<br />
einbezieht. Bereits heute verfügbare<br />
Softwaretools versuchen, <strong>die</strong> Erfahrungen <strong>die</strong>ser<br />
Experten zu erfassen und programmgesteuert<br />
auf Diagnosedaten anzuwenden.<br />
Zukunftstechnologien wie Machine Learning<br />
(ML) und künstliche Intelligenz (KI) sollen<br />
fortschrittlichere Analysen ermöglichen, <strong>die</strong><br />
Entscheidungen über <strong>die</strong> vorausschauende<br />
Instandhaltung schneller treffen. Die Anwendung<br />
von ML und KI auf riesige Teile von Diagnosedaten<br />
kann <strong>die</strong> Daten automatisch bereinigen,<br />
Anomalien aufdecken und <strong>für</strong> das<br />
KMU hervorheben. So kann sich das KMU<br />
auf <strong>die</strong>se Anomalien konzentrieren und<br />
schnell feststellen, warum <strong>die</strong> Leistung sinken<br />
kann.<br />
Flexibilität bei der Bereitstellung<br />
Da das Vertrauen in <strong>die</strong> Cloud-Technologie<br />
wächst, ist es nur eine Frage der Zeit, bis Benutzer<br />
von On-Premise-Lösungen Abstand<br />
nehmen. In der Zwischenzeit bieten einige<br />
Automatisierungsanbieter Edge-Computing<br />
an. So stellt beispielsweise ABB Ability Edge<br />
<strong>die</strong> Verbindung zwischen der Cloud, den Leitsystemen<br />
und den intelligenten Geräten sicher,<br />
<strong>die</strong> <strong>die</strong> Informationstechnologie (IT)<br />
und <strong>die</strong> Operational Technology (OT) effizient<br />
trennen. Daten aus dem Edge können <strong>für</strong> das<br />
Erstellen von Grafiken, Diagrammen, Trends<br />
und Dashboards verwendet werden. Alternativ<br />
kann es von Experten der Datenanalyse genutzt<br />
oder an ERP-Systeme und Wartungssysteme<br />
angebunden werden. Die umfangreichen<br />
Konnektivitätsfunktionen ermöglichen es dem<br />
Edge, Daten von unzähligen Geräten und Systemen<br />
aufzunehmen und <strong>für</strong> Cloud-Anwendungen<br />
verfügbar zu machen.<br />
Flexibilität bei der Bereitstellung und eine<br />
konsistente Architektur über Cloud und<br />
Edge hinweg ermöglichen es dem Nutzer,<br />
das gleiche Anlagenzustandsmodell einzusetzen,<br />
entweder in der Cloud oder in der<br />
Nähe der Quelle über das Edge. Flexibilität<br />
in der Konnektivität ist ebenfalls wichtig.<br />
Neben dem Steuerungssystem bietet Edge<br />
<strong>die</strong> Möglichkeit, sich mit vielen anderen<br />
Anlagen zu verbinden, einschließlich der<br />
vielen IoT-Geräte, <strong>die</strong> jetzt in der nicht<br />
missionskritischen Überwachung eingesetzt<br />
werden. Obwohl <strong>die</strong>se IoT-Geräte oft<br />
als Low Cost Sensing bezeichnet werden,<br />
können sie einen wesentlichen Beitrag zum<br />
Verständnis der Leistung eines Assets leisten.<br />
Der größte Vorteil der Nutzung der Cloud ist<br />
<strong>die</strong> Rechenleistung <strong>für</strong> <strong>die</strong> Gesamtanalyse<br />
auf Flotten- und Unternehmensebene sowie<br />
<strong>die</strong> Möglichkeit, Daten zwischen verschiedenen<br />
Teams im gesamten Unternehmen sofort<br />
auszutauschen. Die konsistente Architektur<br />
über Edge und Cloud hinweg ermöglicht<br />
eine nahtlose OT/IT-Integration und<br />
ein effektives Asset Management vom Gerät<br />
bis zur gesamten Flotte.<br />
Asset Management Application<br />
ABB führt im Laufe <strong>die</strong>ses Jahres <strong>die</strong> Asset<br />
Management Application ein, eine umfassende<br />
Bibliothek von Anlagenmodellen, <strong>die</strong><br />
Tools <strong>für</strong> <strong>die</strong> Anpassung und erweiterte Analysen<br />
beinhaltet. Die webbasierte Anwendung<br />
bietet Flotten- und Unternehmens-<br />
Dashboards mit dem Anlagenstatus. Die<br />
Asset Management Application ermöglicht<br />
einen schnellen Vergleich und Benchmarking<br />
von Key Performance Indicators laufender<br />
Maschinen an verschiedenen Standorten.<br />
Es hilft den Anwendern, ein höheres<br />
Produktivitätsniveau zu erreichen und <strong>die</strong><br />
wirtschaftliche Rendite zu verbessern, um<br />
ihre Leistungs- und Qualitätsziele zu erreichen.<br />
Die Anwendung vermeidet kostspielige<br />
Ausfälle in der Prozessindustrie, indem<br />
sie ihre Anlagen durch vorausschauende<br />
und vorbeugende Wartung verwaltet und<br />
schützt. Durch <strong>die</strong> Optimierung von Arbeitsabläufen<br />
und <strong>die</strong> Bereitstellung einer<br />
detaillierten Datenanalyse sind Asset Management-Strategien<br />
kostengünstiger und<br />
bieten eine bessere Entscheidungsfindung.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519abb<br />
AUTOR:<br />
NEIL SHAH<br />
Globaler Produktmanager<br />
<strong>für</strong> Device Management und<br />
Asset Optimisation,<br />
ABB<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 61
<strong>cav</strong><br />
ENERGIEEFFIZIENZ, ENERGIEMANAGEMENT<br />
Energieeffizientes Temperieren von Rührbehältern<br />
So legen Sie das Heiz- und<br />
Kühlsystem richtig aus<br />
In der pharmazeutischen Chemie gehört der Einsatz von Rührkesseln zum Alltag.<br />
Die prozesssichere Temperierung der Behälter stellt Betreiber allerdings vor einige<br />
Herausforderungen. Was man bei der Auslegung von Temperiersystemen beachten<br />
sollte und wie man es energieeffizient gestaltet, zeigt der Beitrag.<br />
Bei der Temperierung von Rührkesseln hat<br />
sich in der Industrie mittlerweile <strong>die</strong> indirekte<br />
Beheizung und Kühlung durchgesetzt:<br />
Zwischen Produkt bzw. Verbraucher zirkuliert<br />
dabei ein flüssiger Wärmeträger im<br />
Kreislauf. Der typische Aufbau eines Temperiersystems<br />
besteht aus Umwälzpumpe,<br />
Erhitzer, Kühler, Tiefkühler, Ausdehnungs -<br />
gefäß, Temperaturregler und Verbraucher.<br />
Für ein solches Temperiersystem existieren<br />
jedoch komplexe Anforderungen. Um eine<br />
gleichbleibende Qualität der Produkte zu<br />
gewährleisten, sollten örtliche Überhitzungen<br />
oder Unterkühlungen unbedingt vermieden<br />
werden. Thermisch induzierte Spannungen<br />
könnten ebenfalls negative Auswirkungen<br />
auf den Rührkessel haben, <strong>die</strong> über<br />
einstellbare Temperaturdifferenzen durch<br />
das Temperiersystem vermieden werden<br />
können. Im Sinne der Reproduzierbarkeit ist<br />
eine der wichtigsten Anforderungen <strong>die</strong><br />
hochgenaue Regelbarkeit der Temperaturen.<br />
Oft werden Genauigkeiten von 0,5 K und<br />
besser gefordert. Diese Temperaturführung<br />
ist nur mit einem einheitlichen Wärme -<br />
träger zum Heizen, Kühlen und Tiefkühlen<br />
(Monofluidsystem) möglich.<br />
Energieeffiziente Gestaltung<br />
Vorhandene Primärenergien wie etwa<br />
Dampf, Kühlwasser oder Sole müssen genutzt<br />
und in einem solchen System effektiv<br />
integriert werden. Für eine Energieeinsparung<br />
sorgt <strong>die</strong> Verbundschaltung der Wärmeströme.<br />
Das schnelle Umschalten von<br />
Heizen auf Kühlen ist ebenfalls eine Grundvoraussetzung<br />
<strong>für</strong> den Einsatz eines Temperiersystems<br />
in der chemischen Reaktionstechnik.<br />
Dabei ist es besonders wichtig, dass<br />
<strong>die</strong> Anlage in der Lage ist, den gesamten<br />
benötigten Temperaturbereich nahtlos zu<br />
durchfahren. Ein geschlossenes Temperiersystem<br />
vermeidet zudem Korrosion und damit<br />
teure Stillstandszeiten <strong>für</strong> Wartung oder<br />
Reparatur. Die Wärmeträgerflüssigkeit <strong>die</strong>nt<br />
als effektives Trennmittel zwischen Produkt<br />
und Umwelt, da es bei einem Durchbruch<br />
zu keinem Eintritt des Produktes in <strong>die</strong> Primärsysteme<br />
wie etwa Dampf und Kühlwasser<br />
kommt. Oftmals werden Thermalöle als<br />
Wärmeträger verwendet. Der Vorteil: Sie<br />
können in einem weiten Temperaturbereich<br />
nahezu drucklos betrieben werden.<br />
Alle <strong>die</strong>se Anforderungen werden durch einen<br />
an primäre Energieschienen angeschlossenen<br />
Flüssigkeitskreislauf erfüllt, der<br />
sich als geschlossenes Temperiersystem hervorragend<br />
regeln lässt. Über <strong>die</strong> installierte<br />
Messtechnik kann zudem eine exakte Bilanzierung<br />
des Rührbehälters und der Primärenergien<br />
erfolgen. Somit ist eine besonders<br />
energieeffiziente Fahrweise möglich.<br />
Für eine energieeffiziente Auslegung ist es<br />
wichtig, das Temperiersystem und den<br />
Rührbehälter optimal aufeinander abzustimmen.<br />
Hierzu werden <strong>die</strong> Aufheiz- und<br />
Abkühlkurven des Rührbehälters ermittelt.<br />
Bilder: Lauda<br />
Zum Einsatz in pharmazeutisch-chemischen Chargenprozessen eignet sich ein<br />
kompaktes Temperiersystem wie <strong>die</strong>ses von Lauda. Ausgestattet mit drei Wärmetauschern,<br />
ist es in der Lage, einen 16 000-l-Reaktor zu heizen, kühlen oder tiefzukühlen.<br />
Auswahl des Wärmeträgers<br />
In <strong>die</strong>sem Zuge erfolgt auch <strong>die</strong> Auswahl<br />
des optimalen Wärmeträgers. Oft macht es<br />
Sinn, verschiedene Wärmeträger im kompletten<br />
Temperaturbereich miteinander zu<br />
vergleichen. Wie <strong>die</strong> beiden Abkühlkurven<br />
zeigen, können hier erhebliche Unter -<br />
schiede bestehen: Beide Thermalöle sind <strong>für</strong><br />
-20 °C freigeben, im ersten Fall wird bei der<br />
62 <strong>cav</strong> 05-2019
ENERGIEEFFIZIENT:<br />
SEKUNDÄRKREISANLAGEN<br />
Lauda-Sekundärkreisanlagen temperieren<br />
zuverlässig bis 400 °C und können<br />
an unternehmenseigene Primärenergien<br />
angeschlossen werden<br />
Abkühlkurven eines emaillierten 6300-l-<br />
Doppelmantel-Rührkessels mit zwei verschiedenen<br />
Thermalölen als Kühlmedium.<br />
Die Grafik zeigt, wie wichtig <strong>die</strong> Wahl des<br />
richtigen Wärmeträgers ist.<br />
Die Thermalöle sind beide <strong>für</strong> -20 °C freigegeben.<br />
Trotzdem benötigt das zweite Medium<br />
doppelt so lange, um <strong>die</strong> geforderte<br />
Temperatur zu erreichen.<br />
Für das Temperieren von Rührbehältern<br />
eignen sich Anlagen<br />
zur Nutzung von Primärenergie<br />
bestens. Heiz- und Kühlsysteme<br />
der Baureihe TR aus der Linie<br />
Sekundärkreisanlagen bestehen<br />
entweder aus einem oder aus<br />
mehreren Wärmetauschermodulen.<br />
Sie verfügen über direkte<br />
Me<strong>die</strong>neinkoppelung oder ein<br />
Elektroerhitzermodul. Die Zusatzbuchstaben,<br />
wie beispielsweise<br />
HKT, zeigen <strong>die</strong> Anzahl<br />
der Heiz- oder Kühlmodule sowie<br />
Temperierfunktionen an.<br />
Diese Anlagen erzeugen eine<br />
temperierte Flüssigkeitsströmung<br />
und werden als kompaktes,<br />
vollständig isoliertes, anschlussfertiges<br />
System mit<br />
Schaltschrank konzipiert und im<br />
Werk komplett vorgeprüft. Die<br />
Lauda-Anlagen temperieren von<br />
-150 bis +400 °C und nutzen<br />
Wasser, Wasser/Glykol, Thermalöl<br />
oder Sonderflüssigkeiten als<br />
Wärmeträger. Als Primärenergien<br />
eignen sich elektrische<br />
Energie, Dampf, Heißöl, Heißwasser,<br />
Luft, Kühlwasser, Sole,<br />
Kaltöl oder Stickstoff, <strong>die</strong> Energieübertragung<br />
erfolgt indirekt<br />
über Wärmetauscher oder Elektroerhitzer<br />
bzw. direkte Einkoppelung.<br />
Jede Anlage wird exakt<br />
nach den Wünschen der Anwender<br />
geplant und gebaut: prozessorientiert,<br />
maßgeschneidert<br />
und regelgenau, unter Erfüllung<br />
strenger Sicherheitsstandards.<br />
Abkühlung eine Produkttemperatur von<br />
20 °C bereits nach drei Stunden erreicht, im<br />
zweiten Fall werden ganze sechs Stunden<br />
benötigt. Daher ist es von enormer Bedeutung,<br />
den Wärmeübergang zu optimieren.<br />
Auf der Mantelseite bieten sich dazu meh -<br />
rere Möglichkeiten an. So sollte ein Wärmeträger<br />
ausgewählt werden, der <strong>die</strong> <strong>für</strong> den<br />
Prozess günstigeren Stoffeigenschaften besitzt.<br />
Die Verwendung von Strömungsdüsen<br />
unterstützt den Wärmeübergang ebenso wie<br />
aufgeschweißte Halbrohre oder der Einbau<br />
von Spiralleitblechen beim Doppelmantel.<br />
Die aus den Heiz- und Kühlkurven ermittelten<br />
Heiz- und Kühlleistungen <strong>die</strong>nen als<br />
Grundlage <strong>für</strong> <strong>die</strong> Auslegung des Temperiersystems.<br />
Für eine hohe Regelgenauigkeit<br />
bieten sich Dreiwege-Regelventile an, <strong>die</strong><br />
auch den schwierigen Teillastbereich sicher<br />
meistern. Die Auslegung der Umwälzpumpe<br />
erfolgt mit den maximalen Heiz-und Kühlleistungen,<br />
wobei <strong>für</strong> eine hohe Regelgenauigkeit<br />
der Produkttemperatur <strong>die</strong> Umwälzmenge<br />
anzuheben ist, um das Delta-T<br />
zwischen Manteleintritt und Mantelaustritt<br />
des Reaktors zu verringern.<br />
Detailplanung mit Experten<br />
Temperiersysteme <strong>für</strong> Rührbehälter verfügen<br />
über mehrere Funktionen. Neben der<br />
Möglichkeit der Vorlauftemperatur- und der<br />
Produkttemperaturregelung, kommt <strong>die</strong><br />
Einstellung der maximalen Differenz zwischen<br />
Vorlauf- und Produkttemperatur <strong>–</strong> <strong>die</strong><br />
Delta-T-Regelung <strong>–</strong> zum Tragen. Eine Emailleschutzfunktion<br />
sorgt da<strong>für</strong>, dass zulässige<br />
Temperaturdifferenzen von Produkt und<br />
Wärmeträger nicht überschritten werden.<br />
Eine Funktion der Temperiersysteme ist es<br />
auch, <strong>die</strong> Heiz- und Kühlleistung zu bilanzieren,<br />
um so direkt wichtige Prozessdaten<br />
zu sammeln und <strong>die</strong> Prozessführung zu optimieren.<br />
Sollen große Temperaturschwankungen<br />
beim Umschalten von Heizen auf<br />
Kühlen und umgekehrt vermieden werden,<br />
empfiehlt es sich, den Temperaturregler des<br />
Temperiersystemes in der Programm- und<br />
Rampenfahrweise zu nutzen.<br />
Geht es in <strong>die</strong> Detailplanung, sind weitere<br />
Punkte zu berücksichtigen. So ist etwa der<br />
Aufstellungsort (innen oder außen) ebenso<br />
ein Faktor wie auch <strong>die</strong> Entfernung zum<br />
Rührbehälter. Zudem muss der Arbeitstemperaturbereich<br />
von Wärmeträger und Produkt<br />
festgelegt, der optimale Wärmeträger<br />
ausgewählt und <strong>die</strong> gewünschten Heiz- und<br />
Kühlzeiten ermittelt werden. Hersteller von<br />
Temperiersystemen wie Lauda unterstützen<br />
mit ihrer Erfahrung bei sämtlichen Fragestellungen.<br />
Erfahrungsgemäß gleicht kein<br />
Projekt dem anderen.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519lauda<br />
AUTOR:<br />
FRANK KUFEN<br />
Projektleiter Heiz- und<br />
Kühlsysteme,<br />
Lauda<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 63
<strong>cav</strong><br />
ENERGIEEFFIZIENZ, ENERGIEMANAGEMENT<br />
EDL-G erfordert jetzt Handeln<br />
2019 ist das Jahr der<br />
Re-Auditierung<br />
2019 läuft <strong>für</strong> <strong>die</strong> meisten Betroffenen der zweite Zyklus der Energieaudits, <strong>die</strong><br />
das seit April 2015 geltende Energie<strong>die</strong>nstleistungsgesetz (EDL-G) alle vier Jahre<br />
erfordert. Betroffen sind größere Unternehmen und deren Betriebsstätten, <strong>die</strong> kein<br />
kleines oder mittleres Unternehmen im Sinne der KMU-Empfehlung der EU sind und<br />
<strong>die</strong> noch kein Energie- oder Umweltmanagementsystem eingerichtet haben. Dabei<br />
ist unerheblich, ob <strong>die</strong>ses nach DIN EN ISO 50001 oder EMAS zertifiziert ist.<br />
Bild: ECG<br />
Bereits <strong>die</strong> KMU-Einstufung beinhaltet<br />
Fallstricke, etwa bei der Ermittlung der Mitarbeiterzahl<br />
und insbesondere im Falle der<br />
Verflechtung mit anderen Unternehmen.<br />
Die Eingruppierung sollte daher von kompetenter<br />
Stelle vorgenommen werden, etwa<br />
vom TÜV oder einem Energieberater.<br />
Größere Unternehmen mit bereits etabliertem<br />
EnMS (Energiemanagementsystem)<br />
müssen jetzt hingegen genau prüfen, ob in<br />
der Unternehmensgruppe Tochterunternehmen<br />
oder auch Beteiligungen mit eigener<br />
Rechtspersönlichkeit existieren, <strong>die</strong> noch<br />
nicht in ihr EnMS integriert sind. Dazu können<br />
je nach Rechtsform auch Labore, Betriebskindergärten<br />
oder <strong>die</strong> Kantine zählen.<br />
Für <strong>die</strong> nicht integrierten Einheiten muss alle<br />
vier Jahre ein eigenes Energieaudit durchgeführt<br />
werden. Dies ist zwar aufwendig,<br />
im Zweifelsfalle aber günstiger als <strong>die</strong> jährliche<br />
Begutachtung im Rahmen des EnMS,<br />
weswegen man kleinere Einheiten im Regelfall<br />
aus dem EnMS ausklammert. Zudem<br />
können große Teile eines Energieaudits an<br />
externe Dienstleister vergeben werden.<br />
Mit steigender Komplexität des Unternehmens empfiehlt es sich, <strong>die</strong> Hilfe und<br />
Unterweisung von Energieauditoren in Anspruch zu nehmen<br />
Was ist nun zu tun?<br />
Vor allem ist Eile geboten, denn derartige<br />
Audits erfordern mindestens ein halbes Jahr<br />
Arbeit und müssen vor Ablauf der Vier-Jahres-Frist<br />
abgeschlossen sein (gerechnet ab<br />
dem Abschluss des 2015er-Audits). Wer sich<br />
nicht absolut sicher ist, dass er von der<br />
Auditpflicht ausgenommen ist, sollte <strong>die</strong>s<br />
mit einem Fachberater klären. Anschießend<br />
ist festzustellen, ob das Audit anhand der<br />
Norm DIN EN 16247 eigenständig abgearbeitet<br />
werden kann oder extern vergeben<br />
werden soll. Die Norm schreibt präzise vor,<br />
was in welchen Phasen wie zu bearbeiten<br />
ist, sodass <strong>die</strong>s oft vor allem eine Ressourcenfrage<br />
darstellt. Mit steigender Komplexität<br />
des Unternehmens (mehrere Standorte,<br />
verbundene Unternehmen) empfiehlt es sich<br />
jedoch, Energieauditoren zu beauftragen <strong>–</strong><br />
schon aus Gründen der Rechtssicherheit.<br />
Das Wiederholungs-Audit an sich läuft<br />
genauso ab wie <strong>die</strong> Erst-Auditierung <strong>–</strong> mit<br />
zwei Einschränkungen: Bereits analysierte<br />
Zeiträume dürfen nicht erneut herangezogen<br />
werden. Und Unternehmen mit mehreren<br />
gleichartigen Standorten müssen jetzt<br />
auch <strong>die</strong>jenigen mit einbeziehen, <strong>die</strong> bislang<br />
nicht untersucht wurden.<br />
Praktische Vorgehensweise<br />
In einem ersten von insgesamt sieben Schritten<br />
legt der Auditor gemeinsam mit dem<br />
Unternehmen den gewünschten Anwendungsbereich<br />
fest sowie Ziele und Kriterien<br />
zur Bewertung der Energieeffizienz. So<br />
genügt es zwar, wenn insgesamt 90 % des<br />
gesamten Energieverbrauchs untersucht werden.<br />
Hier<strong>für</strong> müssen aber zunächst alle Verbräuche<br />
an allen Standorten, alle Prozesse,<br />
Einrichtungen, Gebäude, Anlagen und der<br />
Transport dokumentiert werden <strong>–</strong> auch<br />
kleinste Mengen. Bei der Auditierung 2015<br />
kam es sogar vor, dass der Verbrauch des<br />
Rasenmähers aufzulisten war; auch wenn<br />
„energieeffizientes Mähen der Außenanlagen“<br />
im Rahmen der Definition des Anwendungsbereichs<br />
dann ausgeklammert werden<br />
konnte. Besonderes Augenmerk sollte auf <strong>die</strong><br />
Definition der Energieleistungskennzahlen<br />
(EnPI), also <strong>die</strong> zentralen Bewertungskriterien,<br />
gelegt werden. Sie beschreiben grob<br />
vereinfacht meist den Verbrauch je Produktmenge,<br />
Umsatz oder Fläche. Dabei sind alle<br />
Parameter zu berücksichtigen, <strong>die</strong> den Verbrauch<br />
beeinflussen. Dazu zählen Temperatureinflüsse<br />
(Klimatisierung, Prozesswärme,<br />
64 <strong>cav</strong> 05-2019
Kälteerzeugung), veränderte Produktvolu -<br />
mina/Chargen, Prozessbedingungen oder<br />
Nachfrageschwankungen.<br />
Das Unternehmen muss einen Zeitraum von<br />
zwölf aufeinander folgenden Monaten <strong>für</strong><br />
<strong>die</strong> Analyse definieren und alle Verbräuche<br />
von allen Energieträgern in <strong>die</strong>sem Zeitraum<br />
erfassen. Es bietet sich an, 2019 <strong>die</strong><br />
Daten aus 2018 zu analysieren.<br />
In einer Auftaktbesprechung wird dann das<br />
praktische Vorgehen abgestimmt und ein<br />
Verantwortlicher festgelegt, der den Auditor<br />
begleitet. Zunächst ist zu klären, welche<br />
Daten zur Verfügung stehen und wie eventuell<br />
erforderliche zusätzliche Messungen<br />
umgesetzt werden. Eventuell bedarf es neuer<br />
Zähler. Zu klären ist auch <strong>die</strong> Art und<br />
Weise der Datenaufbereitung. Die Datengrundlage<br />
sollte anhand von Rechnungen,<br />
Zählerständen und ggf. Lastgangdaten nachweisbar<br />
und überprüfbar sein. Wo keine<br />
Nutzungsdaten vorliegen, darf plausibel geschätzt<br />
werden (sofern es da<strong>für</strong> nachprüf -<br />
bare Daten gibt).<br />
Bild: LE image <strong>–</strong> Fotolia<br />
IM FOKUS:<br />
Chemiebetriebe haben in der Regel<br />
einen hohen Energieverbrauch<br />
DIE CHEMIEUNTERNEHMEN<br />
Ein Fünftel der Energie, <strong>die</strong> von<br />
der deutschen Industrie verbraucht<br />
wird, entfällt auf <strong>die</strong><br />
Chemiebranche. Es ist daher davon<br />
auszugehen, dass das BAFA<br />
(Bundesamt <strong>für</strong> Wirtschaft und<br />
Ausfuhrkontrolle) den Schwerpunkt<br />
seiner Stichproben-Prüfungen<br />
auf <strong>die</strong>se Branche legen<br />
wird. Wer es nicht schafft, sein<br />
Audit fristgerecht abzuschließen,<br />
dem drohen Bußgelder von<br />
bis zu 50 000 Euro sowie Ordnungswidrigkeitsverfahren.<br />
Die<br />
ECG empfiehlt daher, das Audit<br />
noch im Frühjahr in <strong>die</strong> Wege<br />
zu leiten, zumal es zu wenige<br />
qualifizierte Auditoren gibt, <strong>die</strong><br />
im Jahresverlauf immer stärker<br />
nachgefragt sein werden. Bei<br />
der Wahl eines Auditors können<br />
<strong>die</strong> Unternehmen auf eine Liste<br />
des BAFA zurückgreifen. Sie<br />
sollten dabei in jedem Fall<br />
sicherstellen, dass der Auditor<br />
über Branchenkenntnisse verfügt<br />
und entsprechende Referenzen<br />
vorlegen kann.<br />
Entscheidend, <strong>die</strong> Datenerfassung<br />
Für <strong>die</strong>se Phase sind durchschnittlich drei<br />
Monate zu veranschlagen: Der Auditor sammelt<br />
Informationen und Daten über <strong>die</strong> Systeme,<br />
Prozesse und Einrichtungen, <strong>die</strong> Energie<br />
verbrauchen und Parameter beeinflussen.<br />
Zum einen werden <strong>die</strong> Messreihen des<br />
zurückliegenden Zyklus 2014 bis 2018 betrachtet,<br />
aber auch exemplarische neue<br />
Messkampagnen gestartet, <strong>die</strong> natürlich repräsentativ<br />
sein müssen. Hier kommt wieder<br />
der Faktor Zeit ins Spiel: Wenn etwa ein klimatischer<br />
Einfluss vorliegt, muss man <strong>die</strong><br />
entsprechenden Jahreszeiten abwarten.<br />
Neben den Daten und Ergebnissen aus vorherigen<br />
Untersuchungen müssen auch zwischenzeitlich<br />
eingeholte Angebote hinsichtlich<br />
Energieverbrauch und Effizienz einbezogen<br />
werden. Auch Energietarife, Konstruk -<br />
tions-, Betriebs- und Wartungsdokumente<br />
werden verarbeitet. Alle Daten müssen genau<br />
genug erfasst werden. Um Potenziale aufzeigen<br />
zu können, müssen einzelne Bereiche <strong>–</strong><br />
je nach Ehrgeiz <strong>–</strong> definiert werden. Dies können<br />
wesentliche Verbraucher sein, vermutete<br />
Verbesserungspotenziale im letzten Audit<br />
oder auch eine Betrachtung getrennt nach<br />
Anlagen, Standorten und Prozessen.<br />
Vierter Schritt <strong>–</strong> Vor-Ort-Begehung<br />
Nach der Datensammlung muss der Auditor<br />
<strong>die</strong> relevanten Einrichtungen aufsuchen. Er<br />
wird Energieeinsatz, Arbeitsabläufe und<br />
Nutzungsverhalten sowie deren Einfluss auf<br />
Energieverbrauch und -effizienz kontrollieren.<br />
Er prüft anhand der Nachweise (z. B.<br />
Gasrechnungen), stellt sicher, dass <strong>die</strong> Messungen<br />
unter realen Bedingungen stattfinden<br />
und ermittelt, wo zusätzliche Daten<br />
benötigt werden. Dabei werden vorrangig<br />
große Verbrauchsstellen geprüft. Auf <strong>die</strong>ser<br />
Basis entstehen erste Verbesserungsvorschläge.<br />
Der Auditor greift in <strong>die</strong>ser Phase auch<br />
auf das Wissen der Mitarbeiter zurück. Vor<br />
allem bei Prozessen, <strong>die</strong> seit Jahren unverändert<br />
ablaufen, kann er <strong>die</strong> Bildung von Arbeitsgruppen<br />
anregen, mit denen Verbesserungsmöglichkeiten<br />
diskutiert werden. Prozessverantwortliche<br />
und Kommunikationsstrukturen<br />
werden festgelegt. Das befördert<br />
das Ziel, dass Ideen aus der Belegschaft<br />
leichter zur Geschäftsführung durchdringen.<br />
Analyse und Bericht<br />
Im Schritt Analyse wird <strong>die</strong> Ist-Situation der<br />
energiebezogenen Leistung festgestellt. Die<br />
EnPI werden berechnet, gegebenenfalls bereinigt<br />
und bewertet. Präzise Verbesserungsvorschläge<br />
werden formuliert und anhand<br />
festgelegter Kriterien bewertet. Hier<strong>für</strong> holt<br />
ein guter Auditor auch Angebote von Anlagenbauern<br />
ein, um <strong>die</strong> Wirtschaftlichkeit seiner<br />
Vorschläge analysieren zu können. Wichtig<br />
ist, dass <strong>die</strong> Zuverlässigkeit der Daten, der<br />
angewandten Berechnungsmethoden und der<br />
getroffenen Annahmen aufgezeigt werden.<br />
Sie setzen den Rahmen.<br />
Alle bisherigen Prüfschritte fasst der Auditor<br />
in einem Bericht zusammen, der das Audit<br />
mit den gesetzten Rahmenbedingungen und<br />
Verbesserungsmöglichkeiten auflistet. Empfehlungen<br />
und Pläne zur Umsetzung sind<br />
ebenso Bestandteil wie Annahmen <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />
Berechnung der Einsparungen, Informationen<br />
über mögliche Zuschüsse, Wirtschaftlichkeitsanalysen,<br />
Vorschläge zur Überprüfung<br />
der Einsparung nach der Umsetzung<br />
und mögliche Wechselwirkungen zwischen<br />
Empfehlungen und Schlussfolgerungen.<br />
Abschließend präsentiert der Auditor seine<br />
Ergebnisse in der Abschlussbeschprechung.<br />
Dabei ist es sinnvoll, dass mindestens der<br />
Energiebeauftragte des Unternehmens und<br />
leitende Mitarbeiter aus den energierelevanten<br />
Unternehmensbereichen teilnehmen,<br />
ebenso Team- und Produktionsleiter. Denn<br />
ein kluger Know-how-Transfer kann <strong>die</strong> Voraussetzung<br />
da<strong>für</strong> schaffen, dass Veränderungen<br />
auch effizient umgesetzt werden:<br />
Oft machen unreflektierte Rituale 30 bis<br />
50 % der Infrastrukturverbräuche aus; dazu<br />
zählen zum Beispiel morgendliches Ofenvorheizen,<br />
Pumpen- oder Antriebe-Einschalten,<br />
<strong>die</strong> unabhängig vom tatsächlich benötigten<br />
Vorlauf gestartet werden.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519ecg<br />
AUTOR:<br />
MATTHIAS EBINGER<br />
Energieberater,<br />
Energie Consulting (ECG)<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 65
Säulen und Me<strong>die</strong>n zur Proteinaufreinigung<br />
Bild: Deutsche Messe<br />
Labvolution vernetzt<br />
Labor der Zukunft<br />
Das Labor verändert sich. Und der Motor<br />
<strong>die</strong>ser Veränderung ist <strong>die</strong> Digitalisierung.<br />
Sie fördert Automation, lässt immer komplexere<br />
Workflows zu und erlaubt Interaktion<br />
auf allen Ebenen. Zwischen Vordenkern<br />
und Nachzüglern besteht zwar noch eine<br />
große Kluft, trotzdem sind Vernetzung und<br />
Big Data auch im Labor Thema Nummer<br />
eins. Die Labvolution stellt deshalb als europäische<br />
Fachmesse <strong>für</strong> innovative Laborausstattung<br />
und <strong>die</strong> Optimierung von Workflows<br />
als Leitthema „The Integrated Lab <strong>–</strong><br />
das vernetzte Labor“ in den Mittelpunkt. Zu<br />
<strong>die</strong>sem Themenschwerpunkt stellen zahlreiche<br />
Unternehmen ihre smarten Lösungen<br />
vom 21. bis 23. Mai in Hannover vor.<br />
Einen herausragenden Beitrag zur Diskussion<br />
um das vernetzte Labor leistet seit Jahren<br />
das Projekt Smartlab, das 2019 bereits zum<br />
dritten Mal Teil der Labvolution sein wird.<br />
Rund 230 Aussteller präsentieren in Hannover<br />
ihre Produkte und Dienstleistungen. Als<br />
Ergänzung zum Besuch am Messestand bietet<br />
sich der Lab-User-Dialog an. In insgesamt<br />
vier Räumen finden an allen Messetagen<br />
Produktpräsentationen und Workshops<br />
statt. Hier können <strong>die</strong> Besucher Instrumente<br />
ausführlich testen.<br />
Bild: Knauer<br />
Potenziometrische Titratoren sparen Platz<br />
Bild: Hanna Instruments<br />
Die Sepapure-Säulen und -Me<strong>die</strong>n<br />
von Knauer stellen eine<br />
hochwertige Alternative <strong>für</strong> gängige<br />
Proteinreinigungsaufgaben<br />
wie Größenausschluss-(SEC)-,<br />
Affinitäts-(AC)- und Ionenaustausch-(IEX)-Chromatografie<br />
dar. Sepapure-FPLC-Säulen werden<br />
als gebrauchsfertige 1- oder<br />
5-ml-Kartuschen geliefert und<br />
können auch als Bulk-Material<br />
erworben werden. Die Me<strong>die</strong>n<br />
<strong>für</strong> Affinitäts- sowie Ionenaustauschchromatografie<br />
basieren<br />
auf Agarose, <strong>die</strong> sich als stationäre<br />
Phase in der Biochromatografie<br />
bewährt haben. Für <strong>die</strong><br />
Affinitäts-Chromatografie wird<br />
<strong>die</strong> Agarose-Festphase mit Liganden<br />
funktionalisiert, um rekombinant<br />
exprimierte Proteine<br />
mit His-Tags oder GST-Tags zu<br />
reinigen. Die Ionenaustauschersäulen<br />
sind als schwache und<br />
starke Anionen- oder Kationenaustauscher<br />
erhältlich. Die Sepapure<br />
Entsalzungssäule basiert<br />
auf Dextran mit einer Ausschlussgröße<br />
von 5 kDa und<br />
trennt kleine Moleküle und Salze<br />
zuverlässig von den größeren<br />
wertvollen Proteinen.<br />
Die Säulen sind perfekt auf Azura-FPLC-Systeme<br />
abgestimmt,<br />
können aber auch mit den meisten<br />
anderen auf dem Markt erhältlichen<br />
LC-Systemen <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />
Proteinaufreinigung verwendet<br />
werden.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519knauer<br />
Halle 20, Stand A58<br />
Drei Messgeräte bereichern das<br />
Sortiment von Hanna Instruments.<br />
Die Titratoren HI931,<br />
HI932C1 und HI932C2 warten<br />
mit einer um 50 % reduzierten<br />
Stellfläche auf und bieten so<br />
mehr Platz auf dem Labortisch.<br />
In Kombination mit der richtigen<br />
Elektrode können <strong>die</strong> Titratoren<br />
Säure-Base-, Redox-, Fällungs-,<br />
komplexometrische,<br />
nichtwässrige, argentometrische<br />
und ionenselektive Titrationen<br />
durchführen. Die drei wasserund<br />
staubdichte Varianten sind<br />
<strong>für</strong> herausfordernde Anwendungen<br />
im Labor ausgelegt. So verfügen<br />
sie etwa über eine leistungsfähige<br />
40 000-Schritte-<br />
Dosierpumpe, mit der sich auch<br />
extrem kleine Mengen von weniger<br />
als 1 μl an Titriermitteln<br />
dosieren und präzise an den<br />
Endpunkt führen lassen. Der<br />
Sondenkopf wurde grundlegend<br />
überarbeitet. Ein neuer Stellmotor<br />
sorgt <strong>für</strong> deutlich schnellere<br />
Heb- und Senkbewegungen des<br />
Sondenkopfes und <strong>die</strong> Geometrie<br />
der Sondenaufnahme wurde<br />
dahingehend optimiert, dass<br />
sich noch kleinere Probenvolumina<br />
titrieren lassen.<br />
Zusätzlich zu ihren Eigenschaften<br />
als Titrator fungieren HI931<br />
und HI932C als platzsparende<br />
Messgeräte <strong>für</strong> pH (±0,001 pH),<br />
mV/Redoxpotential (±0,1 mV)<br />
und ionenselektive Elektroden<br />
(ISE ±0,5 % monovalent; ±1 %<br />
divalent).<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519hanna<br />
Halle 20, Stand C39<br />
66 <strong>cav</strong> 05-2019
®<br />
Eine Pipette <strong>für</strong> jede Hand<br />
Bild: IKA<br />
Die Pipetten der Serie Pette von<br />
IKA sind jetzt verfügbar. Die insgesamt<br />
18 Modelle führen <strong>die</strong><br />
beliebtesten Features eines Laborklassikers<br />
zusammen. Mit ihren<br />
großen Displays, der langlebigen<br />
Konstruktion und den ergonomischen<br />
Griffen sind Pette<br />
fix und vario ideal <strong>für</strong> häufiges<br />
Pipettieren. Alle Modelle sind<br />
voll autoklavierbar und können<br />
ganz einfach sterilisiert werden.<br />
Das gewährt Fehlerfreiheit, Präzision<br />
und Sicherheit beim Pipettieren.<br />
Die große mechanische<br />
Volumenanzeige ist auch<br />
während des Pipettierens gut<br />
ablesbar. Besonders angenehm<br />
in der Hand liegen <strong>die</strong> leichten<br />
Pipetten dank drei austauschba-<br />
rer ergonomischer Griffe. Die<br />
Geometrie der Aufnahme ist so<br />
gestaltet, dass sie <strong>für</strong> alle marktüblichen<br />
Spitzen geeignet ist.<br />
IKA Pette fix und vario sind darüber<br />
hinaus stoßfest sowie UVund<br />
chemikalienbeständig. Die<br />
Kalibrierung und Wartung sind<br />
benutzerfreundlich eigenhändig<br />
durchführbar, können aber auch<br />
vom IKA Service vorgenommen<br />
werden.<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519ika<br />
Halle 20, Stand A46<br />
Innovationen rund ums<br />
Heizen und Beheizen<br />
Flexible<br />
elektrische<br />
Heiztechnik<br />
• Chemieschläuche<br />
• Förder- / Entladeschläuche<br />
• Ex-Heizschläuche<br />
• Behälter- / Fassheizungen<br />
Tischgerät zum sicheren Abfüllen<br />
Die Watson-Marlow Fluid Technology<br />
Group präsentiert eine<br />
Auswahl der Abfüll- und Verschließsysteme<br />
von Flexicon<br />
Liquid Filling, darunter <strong>die</strong> neue<br />
Flexicon PF7. Dieses peristaltische<br />
Abfülltischgerät ist speziell<br />
<strong>für</strong> den Einsatz unter GMP-Bedingungen,<br />
beispielsweise in<br />
der Biotechnologie, Pharma -<br />
industrie oder der Diagnostik<br />
ausgelegt. Die PF7 bietet eine<br />
zuverlässig wiederholbare Abfüllung<br />
von einem Volumen von<br />
0,2 bis 250 ml, <strong>die</strong> Genauigkeit<br />
ist dabei besser als ±0,5 %.<br />
Die PF7 verfügt über vorinstallierte,<br />
empfohlene Abfüllparameter.<br />
Benutzer können darüber<br />
hinaus eigene Abfüllparameter<br />
definieren, um <strong>die</strong> <strong>für</strong><br />
<strong>die</strong> jeweilige Anwendung optimale<br />
Genauigkeit zu erzielen.<br />
Bis zu 200 benutzerprogrammierte<br />
Abfüllprogramme können<br />
gespeichert und mit einem<br />
Passwort geschützt werden.<br />
Ein einfaches und übersichtliches<br />
Farbdisplay und<br />
große, leicht zugängliche Tasten<br />
erleichtern <strong>die</strong> Be<strong>die</strong>nung<br />
mit Handschuhen oder hinter<br />
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Glas in einer RABS- oder LAF-<br />
Einheit.<br />
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Festwinkelrotor <strong>für</strong> Zentrifugen<br />
Bild: Eppendorf<br />
Der Festwinkelrotor FA-6x250<br />
von Eppendorf verfügt über eine<br />
Kapazität von bis zu sechs<br />
250-ml-Flaschen. Der Rotor erweitert<br />
das Anwendungsspektrum<br />
der großen Benchtop-Zentrifugen<br />
5910 R und 5920 R.<br />
Dies umfasst das Abernten von<br />
Bakterien, Algen und Hefen sowie<br />
von Säugerzellen in Gefäßen<br />
bis 250 ml. Ein weiterer Einsatzbereich<br />
ist <strong>die</strong> Extraktion von<br />
Plasmid-DNA und <strong>die</strong> Klärung<br />
von Lysaten nach dem Zellaufschluss.<br />
Eine große Auswahl von 12 unterschiedlichen<br />
Adaptern reduziert<br />
umständliche Rotorenwechsel<br />
innerhalb eines Workflows<br />
auf ein Minimum, da eine<br />
Vielzahl an Gefäßtypen mit unterschiedlichsten<br />
Volumina nach<br />
einem einfachen Adaptertausch<br />
verwendet werden können. Das<br />
vereinfacht <strong>die</strong> Handhabung<br />
und spart Zeit.<br />
In der Vergangenheit war <strong>die</strong><br />
Verwendung von 250-ml-Flaschen<br />
auf Ausschwingrotoren<br />
mit einer maximalen Beschleunigung<br />
von etwas mehr als<br />
5000 g beschränkt. Der neue<br />
Festwinkelrotor FA-6x250 bietet<br />
nun eine Beschleunigung von<br />
mehr als 15 000 g.<br />
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<strong>cav</strong> 05-2019 67
<strong>cav</strong><br />
CHEMISCHE VERFAHREN, BIOTECHNOLOGIE<br />
Bilder: Thyssenkrupp<br />
SVK-Demonstrationsanlage in Krefeld-Uerdingen. 2011 wurde bei Covestro <strong>die</strong> erste Großanlage mit einer Chlorkapazität von<br />
20 000 t/a in Betrieb genommen.<br />
Chlorproduktion mit Sauerstoffverzehrkathoden<br />
Wenn ein Elektrolyseur auf<br />
eine Brennstoffzelle trifft<br />
Was sich wie <strong>die</strong> Überschrift eines Romans anhört, ist in Wirklichkeit <strong>die</strong> Grundlage<br />
<strong>für</strong> einen innovativen Prozess, der große Energieeinsparungen ermöglicht. Mit der<br />
Technologie der Sauerstoffverzehrkathode (SVK) steht ein Prozess zur Verfügung,<br />
der auf dem Einsatz von Sauerstoff und dem Brennstoffzellenprinzip basiert. Im<br />
industriellen Maßstab angewandt, lassen sich dadurch bis zu 25 % der Energie bei<br />
der Chlorproduktion einsparen.<br />
Chlor ist Teil von vielen chemischen Reaktionen.<br />
Dabei wird das Chlor im Verlauf<br />
eines Herstellungsprozesses häufig wieder<br />
abgespalten; chlorfreie Endprodukte bleiben<br />
erhalten. Diese Eigenschaft in Verbindung<br />
mit seiner hohen Reaktionsfähigkeit sind<br />
der Grund, warum es so häufig zur Herstellung<br />
anderer Chemikalien eingesetzt wird.<br />
Die Produktion von Chlor erfolgt durch<br />
Elektrolyse. Der Basisprozess ist einfach zu<br />
erklären: In der häufig eingesetzten Membranelektrolyse<br />
wird einer Salzlösung bestehend<br />
aus Wasser und Natriumchlorid elektrische<br />
Energie zugeführt, und zwar typischerweise<br />
6 kA/m 2 . Diese Technologie ist zwar<br />
ausgereift und sehr effizient, gleichzeitig ist<br />
sie aber auch immer noch eines der energieintensivsten<br />
Produktionsverfahren.<br />
Sauerstoff im Reaktionsschema<br />
Der Schlüssel zur Reduzierung der resultierenden<br />
Zellspannung <strong>–</strong> unter Beibehaltung<br />
der Stromdichte und somit auch der Produktionsleistung<br />
<strong>–</strong> liegt in der Reaktion<br />
selbst. Bei der herkömmlichen Membranelektrolyse<br />
wird Natriumchlorid in Chlor<br />
und Natriumhydroxid getrennt. An der<br />
Kathodenseite entsteht Wasserstoff als Nebenprodukt.<br />
Durch <strong>die</strong> Verwendung der<br />
Sauerstoffverzehrkathode (SVK), einer<br />
speziellen nanoporösen Kathode, auf der<br />
ein Katalysator angebracht ist, ist es heute<br />
möglich, Sauerstoff in das Reaktionsschema<br />
einzubringen. Die Reaktion stellt sich dann<br />
folgendermaßen dar:<br />
• Anodenreaktion:<br />
2 Cl - -> Cl 2 + 2 e -<br />
• Kathodenreaktion:<br />
H 2 O + ½ O 2 + 2 e - -> 2 OH -<br />
• Insgesamt:<br />
2 NaCl + H 2 O + ½ O 2 -> Cl 2 + 2 NaOH<br />
Der Sauerstoff „fließt” durch <strong>die</strong> Kathode<br />
und kann <strong>die</strong> überschüssigen Elektronen<br />
dabei viel leichter aufnehmen als Wasser.<br />
Das verändert <strong>die</strong> Reaktion grundlegend:<br />
Statt der Entwicklung von gasförmigem<br />
Wasserstoff wird Sauerstoff verbraucht, um<br />
<strong>die</strong> Natronlauge zu bilden. Die Spezialka-<br />
68 <strong>cav</strong> 05-2019
Der SVK-Prozess<br />
Kathode<br />
Anode<br />
thode, <strong>die</strong> von Covestro entwickelt wurde,<br />
basiert auf Konzepten aus der Brennstoffzellentechnologie<br />
und kann nun auf sehr nützliche<br />
Weise in einem anderen Anwendungsgebiet<br />
eingesetzt werden.<br />
Natronlauge 30 %<br />
Sauerstoff<br />
Sammelkanal<br />
Funktionsweise der Spezialkathode<br />
Aus dem Anodenraum, in dem das Chlor erzeugt<br />
wird, migrieren Na + -Ionen durch <strong>die</strong><br />
Membran, <strong>die</strong> <strong>die</strong> beiden Räume voneinander<br />
trennt. Die Sauerstoffverzehrkathode<br />
(SVK) vereint in sich <strong>die</strong> Funktionen eines<br />
Stromverteilers und eines Katalysators, <strong>die</strong><br />
durch ein Bindemittel zusammengehalten<br />
werden. Der Stromverteiler agiert als Trägerstruktur<br />
<strong>für</strong> den Katalysator und das Bindemittel.<br />
Er besteht aus einem Metallgewebe.<br />
Die Reaktion läuft in mehreren Schritten ab:<br />
Die sauerstoffverbrauchende Reaktion beginnt<br />
mit der Permeation von Sauerstoff in<br />
<strong>die</strong> poröse SVK-Struktur, gefolgt von einem<br />
zweiten Schritt, bei dem Sauerstoff im kaustischen<br />
Elektrolyten gelöst wird und in <strong>die</strong><br />
Katalysatoroberfläche eindiffun<strong>die</strong>rt. Der<br />
Sauerstoff wird dann elektrochemisch reduziert,<br />
und <strong>die</strong> Reaktionsprodukte werden<br />
durch konvektiven Transport entfernt.<br />
Charakteristisch <strong>für</strong> den Prozess ist <strong>die</strong><br />
3-Phasen-Grenzstruktur aus Flüssigkeit, Gas<br />
und Feststoff an der Katalysatoroberfläche,<br />
wo <strong>die</strong> Reaktion stattfindet. Diese ist <strong>für</strong> den<br />
Aufbau der Zelle von wesentlicher Bedeutung,<br />
da sie Sauerstoff, den kaustischen Elektrolyten<br />
(Natronlauge) und den Katalysator<br />
in Kontakt bringen muss. Alles in allem veranschaulicht<br />
<strong>die</strong>ser Aufbau den Brennstoffzellenprozess,<br />
der im Uhde-Single-Element<br />
integriert ist. Ein Perkolator ist <strong>die</strong> Schlüsselkomponente<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> Trennung von Gas und<br />
Flüssigkeit im Kathodenraum. Er ermöglicht<br />
<strong>die</strong> Bildung eines Laugefilms zwischen der<br />
Membran und der SVK. Dank <strong>die</strong>ses Perkolatorkonzepts<br />
wird eine konstante Druckverteilung<br />
von Sauerstoff und Natronlauge über<br />
<strong>die</strong> gesamte Raumhöhe erreicht.<br />
Erfolgreiche Zusammenarbeit<br />
Um neue Lösungen zur Energieeinsparung<br />
zu erforschen und zu entwickeln, haben<br />
Covestro, Thyssenkrupp Industrial Solutions<br />
und De Nora ihr gemeinsames Projekt vor<br />
mittlerweile mehr als 10 Jahren gestartet.<br />
Inzwischen haben De Nora und <strong>die</strong> Elektrolyse-Einheit<br />
von Thyssenkrupp Industrial<br />
Solutions das Gemeinschaftsunternehmen<br />
Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers gegründet.<br />
In <strong>die</strong>sem Rahmen wurde <strong>die</strong> erfolgreiche<br />
Zusammenarbeit weiter fortgesetzt.<br />
Zur Entwicklung des Prozesses steuerte<br />
Covestro seine SVK-Technologie und<br />
Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers das<br />
Trägerstruktur<br />
Elastisches Element<br />
SVK (Sauerstoffverzehrkathode)<br />
Perkolator<br />
Sauerstoff<br />
Natronlauge 32 %<br />
Single-Element-Design und <strong>die</strong> Erfahrung<br />
eines global agierenden Anlagenbauers bei.<br />
2011 wurde bei Covestro <strong>die</strong> erste Großanlage<br />
mit einer Chlorkapazität von 20 000 t/a<br />
in Betrieb genommen. Seit 2013 wird <strong>die</strong><br />
Technologie durch Thyssenkrupp weltweit<br />
vermarktet.<br />
Ein erster Auftrag über den Bau einer Anlage<br />
zur Produktion von 80 000 t/a Natronlauge<br />
in Binzhou City, China, wurde 2014 zwischen<br />
Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers<br />
und der BEFAR Group Co. LTD unterzeichnet.<br />
Bei <strong>die</strong>ser Kapazität entsprechen<br />
<strong>die</strong> Energieeinsparungen aus durch den Einsatz<br />
der SVK-Technologie einer indirekten<br />
Reduzierung der jährlichen CO 2 -Emissionen<br />
um bis zu 35 000 t.<br />
Gesteigerte Produktivität<br />
Betrachtet man <strong>die</strong> reinen Zahlen, so war<br />
<strong>die</strong> Reduzierung der Zellspannung von<br />
2,8 auf 2,1 V bei einer Stromdichte von<br />
4 kA/m 2 ein erster wesentlicher Schritt <strong>für</strong><br />
eine effizientere Chlorproduktion. Dieser<br />
beträchtliche Sprung ermöglichte eine deutliche<br />
Senkung des Energieverbrauchs um<br />
25 %. Der nächste logische Schritt bestand<br />
darin, <strong>die</strong> Stromdichte zu erhöhen, um <strong>die</strong><br />
spezifische Produktivität der SVK-Techno -<br />
logie weiter zu steigern. Thyssenkrupp ist<br />
genau das gelungen: Durch <strong>die</strong> Erhöhung<br />
der Stromdichte von 4 auf 6 kA/m 2 wurde<br />
210g NaCl / l + Cl<br />
2 NaCl + H 2<br />
O + ½ O 2<br />
Cl + 2 NaOH<br />
Anodenelektrode<br />
Membran<br />
Downcomer<br />
300g NaCl / l<br />
Die Sauerstoffverzehrkathode (SVK) vereint in sich <strong>die</strong> Funktionen eines<br />
Stromverteilers und eines Katalysators, <strong>die</strong> durch ein Bindemittel zusammengehalten<br />
werden.<br />
der spezifische Output um 50 % gesteigert.<br />
So können mit der nächsten SVK-Generation<br />
Elektrolyseure mit derselben Chlorkapazität<br />
ein Drittel kleiner gebaut werden. Bei<br />
Neukonstruktionen hat <strong>die</strong>s bedeutende<br />
Auswirkungen auf <strong>die</strong> Investitionsausgaben.<br />
Die Gesamtkosten des Betriebs werden aufgrund<br />
der hohen Energieeinsparungen und<br />
geringerem Wartungsaufwand verringert.<br />
Covestro wird das neu entwickelte Verfahren<br />
in einer Anlage in Tarragona, Spanien, einsetzen.<br />
Im Vergleich zum herkömmlichen<br />
Membranprozess wird <strong>die</strong>s <strong>die</strong> CO 2 -Emissionen<br />
der neuen Anlage um rund<br />
22 000 t/a reduzieren. Das entspricht in etwa<br />
der CO 2 -Menge, <strong>die</strong> 15 000 Autos in einem<br />
Jahr erzeugen. Würde man <strong>die</strong>se SVK-Technologie<br />
als Standardtechnologie <strong>für</strong> <strong>die</strong> Chlorproduktion<br />
weltweit implementieren, könnten<br />
dadurch 35 Mio. MWh Energie pro Jahr<br />
eingespart werden. Ein riesiges Potenzial.<br />
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Suchwort: <strong>cav</strong>0519thyssenkrupp<br />
AUTOR:<br />
DR. ADRIAN<br />
SCHERVAN<br />
Head of Global Sales,<br />
Thyssenkrupp Uhde<br />
Chlorine Engineers<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 69
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70 <strong>cav</strong> 05-2019
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hat Grundfos auf seiner Website<br />
einen gesonderten Bereich<br />
eingerichtet, der u. a. ein EMSR-<br />
Auswahltool enthält, das auf der<br />
Website www.grundfos.de/emsr<br />
verfügbar ist.<br />
Mithilfe des Tools findet der Systemintegrator<br />
alle <strong>für</strong> sein spezifisches<br />
Projekt nötigen Informationen<br />
zu dem passenden<br />
Kommunikationsmodul. Hierzu<br />
sind lediglich <strong>die</strong> zu installierende<br />
Pumpe und der gewünschte<br />
Bus-Protokoll-Typ<br />
auszuwählen. Neben dem geeigneten<br />
Kommunikationsmodul<br />
liefert das Tool weitere Informationen<br />
(Schnittstellenbeschreibung<br />
und Ressourcendateien;<br />
Schaltplan; externe Bibliotheken;<br />
Inbetriebnahme).<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
Suchwort: <strong>cav</strong>0519grundfos<br />
<strong>cav</strong><br />
INSERENTENVERZEICHNIS<br />
ABB Automation Products GmbH, Frankfurt 11<br />
AFRISO-EURO-INDEX GmbH, Güglingen 13<br />
Alfa Laval Mid Europe GmbH, Glinde 70<br />
Alino Industrieservice GmbH, Nettetal 71<br />
Atlas Copco Kompressoren und<br />
Drucklufttechnik GmbH, Essen 39<br />
AUMA Riester GmbH & Co. KG, Müllheim 41<br />
AxFlow GmbH, Düsseldorf 29<br />
Bauer Gear Motor GmbH, Esslingen 70<br />
Bosch Industriekessel GmbH, Gunzenhausen 7<br />
Bronkhorst High-Tech B.V., NL-Ruurlo 13<br />
Bürkert Werke GmbH & Co. KG, Ingelfingen 15<br />
Deutsche Hochschulwerbung und<br />
-vertriebs GmbH, Düsseldorf 24<strong>–</strong>25<br />
Fette Compacting GmbH, Schwarzenbek 2<br />
FLUX-GERÄTE GmbH, Maulbronn 33<br />
GATHER INDUSTRIE GmbH, Wülfrath 5<br />
Hillesheim GmbH, Waghäusel 67<br />
JULABO GmbH, Seelbach 70<br />
KROHNE Messtechnik GmbH, Duisburg 3<br />
L & R Kältetechnik GmbH & Co. KG, Sundern 70<br />
Lechler GmbH & Co.KG, Metzingen 71<br />
Maag Pump Systems AG, CH-Oberglatt/Zürich 35<br />
MCH Messe Schweiz (Basel) AG, CH-BASEL 40<br />
NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH,<br />
Waldkraiburg 27<br />
F.H. Papenmeier GmbH & Co. KG, Schwerte 57<br />
Pfeiffer Vacuum GmbH, Aßlar 17, 71<br />
ProMinent Deutschland GmbH, Heidelberg 23<br />
RCT Reichelt Chemietechnik<br />
GmbH + Co., Heidelberg 57, 70, 71<br />
Rembe GmbH Safety + Control, Brilon 22, 40<br />
Schwer Fittings GmbH, Denkingen 70<br />
seepex GmbH, Bottrop 21<br />
VEGA Grieshaber KG, Schiltach 71<br />
Volkmann GmbH, Soest 9<br />
Will & Hahnenstein GmbH, Herdorf 71<br />
Zwick Armaturen GmbH, Ennepetal 45<br />
Beilagenhinweis<br />
Einer Teilauflage <strong>die</strong>ser Ausgabe liegt ein<br />
Prospekt folgender Firma bei:<br />
MEORGA GmbH, Nalbach<br />
Wir bitten unsere Leser um<br />
freundliche Beachtung.<br />
72 <strong>cav</strong> 05-2019
<strong>cav</strong> TERMINE JUNI<br />
VDI Wissensforum<br />
Seminar Explosionsschutz:<br />
Die Umsetzung der Atex-<br />
Richtlinie 2014/34/EU,<br />
5. bis 6.6.2019,<br />
Frankfurt am Main<br />
Seminar Dichtheitsprüfung<br />
und Leckageortung in der<br />
industriellen Praxis,<br />
17. bis 18.6.2019, Köln<br />
Seminar Basiswissen der<br />
mechanischen Verfahrens -<br />
technik, 25. bis 26.6.2019,<br />
Mannheim<br />
Auskünfte: VDI Wissensforum<br />
GmbH, Tel.: (0211) 62 14-201,<br />
wissensforum@vdi.de,<br />
www.vdi-wissensforum.de<br />
COG<br />
Seminar Einblicke in <strong>die</strong><br />
Praxis der Profis. Unscheinbar<br />
komplex: O-Ringe im Detail<br />
erklärt, 25.6.2019, Pinneberg<br />
Auskünfte: COG <strong>–</strong> C. Otto<br />
Gehrckens GmbH & Co. KG<br />
Dichtungstechnik,<br />
Tel.: (04101) 50 02-0,<br />
info@cog.de,<br />
www.cog.de<br />
Filtration Group<br />
Seminar 1. Expertentag Pulver<br />
& Schüttgut: Lufttechnische<br />
Maßnahmen zur Minderung<br />
von Staubemissionen beim<br />
Schüttguthandling,<br />
4. bis 5.6.2019, Öhringen<br />
Auskünfte: Filtration Group<br />
GmbH, Tel.: (07941) 64 66-620,<br />
carmen.steiner@filtrationgroup.<br />
com, www.industrial.filtration<br />
group.com<br />
GDCH<br />
Seminar Qualitätsverbesserung<br />
und Kostenreduzierung<br />
durch statistische Versuchs -<br />
methodik, 5. bis 6.6.2019,<br />
Frankfurt am Main<br />
Seminar Einsatz der statistischen<br />
Software R: Grundlagen,<br />
Data-Mining & maschinelles<br />
Lernen <strong>–</strong> Optimierte Datenauswertungen<br />
in der chemischen<br />
Forschung und Produktion,<br />
24. bis 26.6.2019,<br />
Frankfurt am Main<br />
Seminar Klassische und nichtklassische<br />
Kristallisation,<br />
25. bis 27.6.2019, Konstanz<br />
Auskünfte: GDCH <strong>–</strong> Gesellschaft<br />
Deutscher Chemiker e. V.,<br />
Tel.: (069) 79 17-364,<br />
l.rubner@gdch.de,<br />
www.gdch.de<br />
HDT<br />
Seminar Ähnlichkeitstheorie<br />
und Scale-up: Maßstabsvergrößerung<br />
verfahrenstechnischer<br />
Apparate und Maschinen,<br />
3. bis 4.6.2019, Essen<br />
Seminar SIL Safety Integrity<br />
Level EN 61508, EN 61511:<br />
Einführung in <strong>die</strong> funktionale<br />
Sicherheit, 5. bis 6.6.2019,<br />
München<br />
Seminar Planung und Aus -<br />
legung von Rohrleitungen mit<br />
Regelventilen und Pumpen,<br />
27. bis 28.6.2019, Essen<br />
Seminar Abgasreinigungs -<br />
verfahren: Ein Überblick über<br />
<strong>die</strong> wichtigsten Emissions -<br />
minderungsverfahren,<br />
27. bis 28.6.2019, München<br />
Auskünfte: HDT <strong>–</strong> Haus der Technik<br />
e. V., Tel.: (0201) 18 03-251,<br />
anmeldung@hdt.de,<br />
www.hdt.de<br />
Weitere Seminare und Veranstaltungen<br />
finden Sie unter<br />
www.prozesstechnik-online.de<br />
<strong>cav</strong><br />
SO ERREICHEN SIE DIE REDAKTION<br />
GÜNTER ECKHARDT<br />
Chefredakteur<br />
Tel. 0711 7594-291<br />
guenter.eckhardt@konradin.de<br />
LUKAS LEHMANN<br />
stellv. Chefredakteur<br />
Tel. 0711 7594-290<br />
lukas.lehmann@konradin.de<br />
URSULA FISELY-BUSTORFF<br />
Redakteurin<br />
Tel. 0711 7594-373<br />
ursula.fisely@konradin.de<br />
DANIELA HELD<br />
Redakteurin<br />
Tel. 0711 7594-284<br />
daniela.held@konradin.de<br />
JANOSCH MENGER<br />
Redakteur<br />
Tel. 0711 7594-287<br />
janosch.menger@konradin.de<br />
DR. BERND RADEMACHER<br />
Redakteur<br />
Tel. 0711 7594-263<br />
bernd.rademacher@konradin.de<br />
ANGELIKA STOLL<br />
Redakteurin<br />
Tel. 0711 7594-300<br />
angelika.stoll@konradin.de<br />
BARBARA DIVIGGIANO<br />
Redaktionsassistentin<br />
Tel. 0711 7594-415<br />
barbara.diviggiano@konradin.de<br />
<strong>cav</strong> 05-2019 73
<strong>cav</strong><br />
VORSCHAU<br />
06-2019<br />
AUSWAHL VON FÜLLSTANDMESSGERÄTEN<br />
Nachdem sich Marianne Williams in <strong>die</strong>ser<br />
Ausgabe mit den Herausforderungen der Füllstandmesstechnik<br />
in Misch-, Lager- und Prozesstanks<br />
sowie bei der Dampferzeugung beschäftigt<br />
hat, stellt sie im nächsten Heft Tipps<br />
zur Auswahl bei den Applikationen Reaktorbehälter,<br />
Feststoffsilo und Pumpenschmierung vor.<br />
FORSCHER TÜFTELN AN BERUFSKLEIDUNG<br />
Berufskleidung passgenau aus dem Drucker? PSA,<br />
<strong>die</strong> sich selbst repariert? Die Zukunft der Berufskleidung<br />
ist spannend. Doch was ist noch<br />
ferne Zukunftsmusik <strong>–</strong> und was aktuell im<br />
Trend und bereits machbar? Der Artikel zeigt<br />
<strong>die</strong> aktuellen Trends auf und wie weit der Stand<br />
der Forschung ist.<br />
WENN ALLES ETHERNET SPRICHT<br />
Durchgängige Kommunikation vom Feld bis ins Büro<br />
BRINGEN LICHT INS DUNKEL<br />
Sicher durch <strong>die</strong> Gefahrenzone mit Atex-Taschenlampen<br />
BOGENSPENDER FÜR BIG BAGS<br />
Reibungslose Abläufe bei der Verpackung von Enzymen<br />
ISSN 0009<strong>–</strong>2800<br />
52. Jahrgang<br />
Herausgeberin<br />
Katja Kohlhammer<br />
Verlag<br />
Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH<br />
Ernst-Mey-Straße 8,<br />
70771 Leinfelden-Echterdingen<br />
Germany<br />
Geschäftsführer<br />
Peter Dilger<br />
Verlagsleiter<br />
Peter Dilger<br />
Chefredakteur<br />
Günter Eckhardt (ec), Phone +49 711 7594-291<br />
Stellv. Chefredakteur<br />
Lukas Lehmann (le), Phone +49 711 7594-290<br />
Redaktion<br />
Ursula Fisely-Bustorff (fi),<br />
Phone +49 711 7594-373<br />
Dipl.-Ing. Daniela Held (dh),<br />
Phone +49 711 7594-284<br />
B. Eng. Janosch Menger (jm),<br />
Phone +49 711 7594-287<br />
Dr. Bernd Rademacher (br),<br />
Phone +49 711 7594-263<br />
Angelika Stoll (st),<br />
Phone +49 711 7594-300<br />
Redaktionsassistenz<br />
Barbara Diviggiano,<br />
Phone +49 711 7594-415, Fax -1415<br />
E-Mail: barbara.diviggiano@konradin.de<br />
Layout<br />
Katrin Apel, Phone +49 711 7594-268<br />
Barbara Geisel, Phone +49 711 7594-258<br />
Jennifer Martins, Phone +49 711 7594-262<br />
Gesamtanzeigenleiter<br />
Andreas Hugel, Phone +49 711 7594-472<br />
E-Mail: <strong>cav</strong>.anzeigen@konradin.de<br />
Auftragsmanagement<br />
Andrea Haab, Phone +49 711 7594-320<br />
E-Mail: andrea.haab@konradin.de<br />
Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 52 vom<br />
1.10.2018.<br />
Leserservice<br />
Ute Krämer, Phone +49 711 7594-5850<br />
Fax +49 711 7594-15850<br />
E-Mail: ute.kraemer@konradin.de<br />
<strong>cav</strong> erscheint monatlich <strong>–</strong> ergänzt durch Sonderausgaben<br />
<strong>–</strong> und wird kostenlos nur an qualifizierte<br />
Empfänger geliefert.<br />
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Inland 82,80 € inkl. Versandkosten und MwSt.;<br />
Ausland 82,80 € inkl. Versandkosten, Einzelverkaufspreis<br />
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Großbritannien: Jens SmithPartnership, The Court,<br />
Long Sutton, GB-Hook, Hampshire RG29 1TA,<br />
Phone 01256 862589, Fax 01256 862182, E-Mail:<br />
media@jens.demon.co.uk; Schweiz: IFF Media AG,<br />
Frank Stoll, Technoparkstr. 3, CH-8406 Winterthur,<br />
Phone 052 6330888, Fax 052 6330899, E-Mail:<br />
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Kudankita 2-Chome Building, 2<strong>–</strong>3<strong>–</strong>6, Kudankita,<br />
Chiyoda-ku. Tokyo 102, Phone 03 32342161, Fax<br />
03 32341140; USA, Kanada: D.A. Fox Advertising<br />
Sales, Inc., Detlef Fox, 5 Penn Plaza, 19th Floor, New<br />
York, NY 10001, Phone 212 8963881, Fax 212<br />
6293988, E-Mail: detleffox@comcast.net<br />
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Autors, nicht unbedingt <strong>die</strong> der Redaktion dar. Für<br />
unverlangt eingesandte Berichte keine Gewähr. Alle<br />
in <strong>cav</strong> erscheinenden Beiträge sind urheberrechtlich<br />
geschützt.<br />
Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten.<br />
Reproduktionen, gleich welcher Art, nur mit schriftlicher<br />
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Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />
Druck<br />
Konradin Druck GmbH,<br />
Leinfelden-Echterdingen<br />
Printed in Germany<br />
© 2019 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer<br />
74 <strong>cav</strong> 05-2019
Veranstalter:<br />
Praxiskongress<br />
Recht<br />
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Foto: © zolnierek, fotolia.com<br />
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