Verfahrenstechnik 3/2022
Verfahrenstechnik 3/2022
Verfahrenstechnik 3/2022
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19098<br />
03<br />
März <strong>2022</strong><br />
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EDELSTAHL VERBINDUNGSTECHNIK<br />
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EDITORIAL<br />
Freiheit und Frieden,<br />
Wahrheit und Würde<br />
Aggressor. Angst. Bombennächte. Energiekrise. Entwürdigung.<br />
Flucht. Imperialismus. Krieg. Kriegsverbrechen. Nukleare<br />
Bedrohung. Propaganda. Schock. Tod. Vertreibung. Verzweiflung.<br />
Völkerrechtsverletzung. Wirtschaftssanktionen. Zerstörung. Aber<br />
auch Durchhalten. Heimat. Humanitäre Hilfe. Hoffnung. Spenden.<br />
Solidarität. Verhandlungen. Ziviler Widerstand. Zuversicht.<br />
Der Krieg in der Ukraine, liebe Leserinnen und Leser, macht<br />
fassungslos, aber er macht nicht sprachlos. Aufgewachsen in einer<br />
langen Phase eines friedlichen Europas hätte wohl kaum jemand<br />
erwartet, dass unser Kontinent so schnell und so unmittelbar zum<br />
Schauplatz eines Angriffskrieges<br />
werden könnte. Dabei sollten wir<br />
eines nicht vergessen: Kriege gab es<br />
schon immer – irgendwo auf dieser<br />
Welt. Aber es sind vor allem die<br />
Nähe zur Ukraine und die auch<br />
hierzulande spürbaren Auswirkungen,<br />
die uns nun so betroffen<br />
machen. Bei anderen Auseinandersetzungen<br />
konnten wir meist mehr oder weniger unbehelligt in<br />
unserer freien Parallelwelt weiterleben und -ar beiten. Das ist nur<br />
noch bedingt möglich.<br />
„Wir als technische Fachzeitschrift<br />
können kaum<br />
angemessen auf den Krieg<br />
in der Ukraine reagieren.“<br />
So schwer uns das unter den Eindrücken der<br />
Bilder des Krieges auch gefallen ist, haben<br />
wir die aktuelle Ausgabe der „<strong>Verfahrenstechnik</strong>“<br />
wie gewohnt für Sie zusammengestellt.<br />
Lediglich unter „Aktuelles“ finden<br />
Sie einen Artikel zu den Auswirkungen,<br />
über Prognosen und konkrete Hilfen in<br />
Sachen Ukraine (S. 6). Ansonsten<br />
dominiert anwendungsorientierte<br />
Technik – und die feste<br />
Überzeugung, dass Freiheit<br />
und Frieden, Wahrheit und<br />
Würde unverhandelbare<br />
Werte sind!<br />
DIE MACHT<br />
DES REGELNS<br />
Vertreter der wegweisenden<br />
Spezialkreiselpumpen<br />
aus der Sammlung Bungartz,<br />
Fertigung in Serie<br />
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auf meisterhafte Weise<br />
die aktuelle Bewegung rein<br />
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Denn die trockenlaufsichere<br />
Kreiselpumpe VAN regelt sich<br />
selbst, ohne fremdes Zutun.<br />
Sie arbeitet kavitationsfrei,<br />
was ihre Faszination erhöht.<br />
Beim Kontakt mit toxischen<br />
Medien entfaltet sie ihr ganzes<br />
Potential.<br />
Eine Zierde für so manche<br />
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Peter Reinhardt<br />
Chefredakteur<br />
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auf der ACHEMA <strong>2022</strong>,<br />
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INHALT<br />
16 22 38<br />
Skalierbar: Flexibler Mikroreaktor für<br />
Grignard-Reaktionen erzeugt reinere<br />
Produkte sicher und schnell<br />
Erprobt: Der Prototyp einer neuen<br />
Absperrklappe wurde drei Jahre lang in<br />
einer Weißbierbrauerei getestet<br />
Staubfrei: Der vollständig geschlossene<br />
Förderer transportiert Ersatzbrennstoffe<br />
und bewältigt Steigungen bis 18°<br />
AKTUELLES<br />
6 Personen, Märkte, Unternehmen<br />
6 Update: Messe-Termine<br />
8 Seminare, Tagungen, Kurse<br />
VERFAHREN UND ANLAGEN<br />
10 Temperaturempfindliche Materialien homogenisieren<br />
12 Dosiersysteme auswählen und auslegen<br />
14 Produktinformationen<br />
TREND-THEMA PHARMATECHNIK<br />
16 Skalierbarer Mikroreaktor für Grignard-Reagenzien<br />
18 Strömungssimulation optimiert Prozesse in der<br />
Pharmaindustrie<br />
20 Produktinformationen<br />
BETRIEBSTECHNIK<br />
36 TITEL Vorabscheider entlasten Industriesauger und<br />
verlängern deren Standzeiten<br />
38 Ersatzbrennstoffe fördern, lagern und einsetzen<br />
40 Produktinformationen<br />
RUBRIKEN<br />
3 Editorial<br />
40 Impressum<br />
42 <strong>Verfahrenstechnik</strong> im Alltag<br />
43 Vorschau<br />
KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />
22 Absperrklappe für Anwendungen mit erhöhten<br />
hygienischen Anforderungen<br />
24 Produktinformationen<br />
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MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />
26 Prozessleittechnik fürs chemische Recycling gemischter<br />
Kunststoffabfälle<br />
28 Evonik setzt in der Prozessanalysetechnik auf<br />
Raman-Spektroskopie<br />
30 Masse von Druckfarben in Lagertanks mithilfe des<br />
Füllstands berechnen<br />
32 Vega geht neue Wege bei Radarsensoren<br />
33 Produktinformationen<br />
TITELBILD<br />
Ruwac,<br />
Melle<br />
4 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
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UPDATE<br />
Auftragsbestände in Chemie und Pharma<br />
Die deutsche Industrie kann mit den aktuellen Auftragsbeständen<br />
so lange produzieren wie nie zuvor. Sie reichen laut einer<br />
Umfrage, die das Ifo-Institut noch vor der russischen Invasion in<br />
der Ukraine erstellt hat, für die nächsten viereinhalb Monate. Dazu<br />
sagte Anfang Februar der Leiter der Ifo-Konjunkturprognosen,<br />
Timo Wollmershäuser: „Das gab es noch nie, seit wir diese Frage<br />
im Jahr 1969 zum ersten Mal gestellt haben.“ Ursache dafür seien<br />
nicht abgearbeitete Auftragseingänge, die in den vergangenen<br />
Monaten mangels Vorprodukten und Rohstoffen nicht wie geplant<br />
zu Ende gebracht werden konnten.<br />
Besonders groß ist der Auftragsbestand mit einer geschätzten<br />
Produktionsdauer von 8,0 Monaten in der Autoindustrie und im<br />
Maschinenbau (6,1 Monate). Am anderen Ende der Skala finden<br />
sich mit gerade mal 2,1 Monaten die Hersteller von chemischen<br />
Erzeugnissen. Im Vergleich mit dem Vorjahr bedeute das immerhin<br />
einen Anstieg um 0,8 Monate. Im Vergleichszeitraum des Jahres<br />
2020 – also noch vor Ausbruch der Coronapandemie – lag der<br />
Wert bei 1,4 Monaten. Höchststand der letzten 30 Jahre in der<br />
Chemie war mit 2,4 Monaten im vierten Quartal 1998. Bei Herstellern<br />
pharmazeutischer Erzeugnisse ist der Wert von 3,2 Monaten<br />
in den Jahren 2020 und 2021 auf nun 3,8 Monate gestiegen.<br />
Hier wurde der 30-Jahres-Höchsstand mit 6,1 Monaten im Januar<br />
2018 festgestellt.<br />
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DIE WICHTIGSTEN MESSEN<br />
FÜR DIE PROZESSINDUSTRIE<br />
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Drinktec, München<br />
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Powtech, Nürnberg<br />
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SPS, Nürnberg<br />
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Brau Beviale, Nürnberg<br />
www.braubeviale.de<br />
26.–29.04.22 unverändert<br />
25.–29.04.22 30.05.–02.06.22<br />
30.05.–03.06.22 unverändert<br />
16.–17.02.22 22.–23.06.22<br />
04.–08.04.22 22.–26.08.22<br />
12.–16.09.22 unverändert<br />
30.08.–01.09.22 27.–29.09.22<br />
19.–26.10.22 unverändert<br />
22.–24.11.22 08.–10.11.22<br />
09.–11.11.22 14.–16.11.23.<br />
Ukraine-Krieg: Auswirkungen, Prognosen<br />
und konkrete Hilfsmaßnahmen<br />
Zur Unterstützung von Unternehmen hat der Verband der Chemischen<br />
Industrie (VCI) einen Ukraine-Helpdesk eingerichtet.<br />
User finden dort aktuelle wirtschaftspolitische Informationen<br />
rund um die russische Aggression – von Versorgungssicherheit<br />
über Sanktionen bis zum Schutz vor Cyberangriffen. Darüber<br />
hinaus sind kurzfristig Kontakte mit Experten des VCI möglich.<br />
Das Angebot soll stetig ausgebaut werden.<br />
Auch wenn die Hilfe für die Menschen derzeit absolut im Vordergrund<br />
stehe, hat VCI-Hauptgeschäftsführer Wolfgang Große<br />
Entrup (Bild) im Branchenticker des Verbands vom 4. März auch<br />
auf die wirtschaftlichen Folgen der militärischen Eskalation in<br />
der Ukraine geblickt. Dabei<br />
geht es ihm vor allem<br />
um die Versorgung mit<br />
Erdgas. „Sollte das Gas<br />
knapp werden, weil Lieferungen<br />
aus Russland weiter<br />
eingeschränkt werden<br />
oder gar komplett ausfallen,<br />
könnte die Lage für<br />
energieintensive Unternehmen<br />
äußerst problematisch<br />
werden“, sagte<br />
Große Entrup. Nicht wenige Betriebe stünden bereits mit dem<br />
Rücken zur Wand. Große Entrup warnte zudem davor, die Folgen<br />
eines Gasstopps kleinzureden: „Chemieanlagen lassen sich nicht<br />
beliebig aus- und anschalten.“<br />
Ein Stopp der russischen Energieimporte könnte Deutschland<br />
kurzfristig bis zu 3 Prozent des Bruttoinlandsproduktes kosten.<br />
Das ergeben derweil Schätzungen des Netzwerkes Econpol<br />
Europe mithilfe eines Simulationsmodells. „Öl und Kohle könnten<br />
zwar durch Einfuhren aus anderen Ländern ersetzt werden,<br />
nicht so leicht hingegen das Gas“, schreiben die Autoren.<br />
Auf welche Weise und wie schnell russisches Erdgas in Deutschland<br />
sowie in der gesamten Europäischen Union kurz-, mittelund<br />
langfristig durch andere, insbesondere erneuerbare Energieträger<br />
ersetzt werden könnte, erörtert eine Ad-hoc-Stellungnahme<br />
der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina<br />
vom 10. März. Dies könnte unter anderem durch die Beschaffung<br />
von Flüssiggas, das Anlegen einer robusten Reserve an Energieträgern<br />
und den Ausbau der Wasserstoffinfrastruktur erreicht<br />
werden. Das Papier kommt zu dem Schluss, dass auch ein kurzfristiger<br />
Lieferstopp von russischem Gas handhabbar wäre.<br />
Das Hamburgische Weltwirtschaftsinstitut (HWWI) hat angesichts<br />
der veränderten Rahmenbedingungen seine Prognose der<br />
Wirtschaftsentwicklung in Deutschland <strong>2022</strong> aktualisiert. Die<br />
Unsicherheit sei merklich gestiegen und der dadurch ausgelöste<br />
weitere kräftige Anstieg der Energiepreise erhöhe die Inflation<br />
und senke die reale Kaufkraft. Unter diesen deutlich verschlechterten<br />
Bedingungen rechnet das HWWI für <strong>2022</strong> nur noch mit einem<br />
Wirtschaftswachstum von 2 Prozent. Bei weiterer Eskalation<br />
müsste – je nach Umfang etwaiger Gegensanktionen – gegebenenfalls<br />
sogar mit einer Rezession gerechnet werden.<br />
Der Krieg in der Ukraine und die daraus resultierenden Wirtschaftssanktionen<br />
gegen Russland werden sich auch deutlich auf<br />
den Maschinen- und Anlagenbau auswirken. Das ist das Ergebnis<br />
der 13. Blitz-Umfrage des VDMA unter seinen Mitgliedsfirmen<br />
Anfang März. Zudem dürften sich noch nicht überwundene<br />
Schwierigkeiten in den Lieferketten abermals verschärfen.<br />
85 Prozent der knapp 550 Teilnehmer sehen den Krieg und seine<br />
Folgen als gravierendes oder merkliches Risiko fürs Geschäft.<br />
www.vci.de/themen/ukraine<br />
www.vdma.org/ukraine-krieg<br />
6 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
AKTUELLES<br />
Linde Engineering baut weitere 24-MW-Elektrolyseanlage<br />
zur Herstellung von grünem Wasserstoff<br />
Linde Engineering hat die Unterzeichnung eines Vertrags mit dem Düngemittelproduzenten<br />
Yara über den Bau einer 24-MW-Anlage für die Produktion von grünem<br />
Wasserstoff bekannt gegeben. Gemeinsam wolle man zeigen, wie sich mithilfe von<br />
aus erneuerbaren Energien hergestelltem Ammoniak die Kohlendioxidemissionen<br />
in der Düngemittelproduktion reduzieren lassen. Die Elektrolyseanlage wird auf der<br />
Protonen-Austausch-Membran-Technologie (PEM) von ITM Power basieren und im<br />
Heroya-Industriepark in Norwegen errichtet. Ihre Kapazität beträgt rund 10.000 kg<br />
Wasserstoff pro Tag. Etwa 41.000 t weniger Kohlendioxid sollen so emittiert werden.<br />
Angesichts der wachsenden Nachfrage der Düngemittelindustrie nach grünem Wasserstoff sei die Anlage ein klares Signal für<br />
noch größere Projekte weltweit. Bereits Mitte 2023 will Yara die ersten grünen Ammoniakprodukte auf den Markt bringen. Für<br />
Linde Engineering ist dies bereits die zweite 24-MW-Anlage dieser Art. Die erste entsteht derzeit im Chemiekomplex Leuna.<br />
www.linde-engineering.com<br />
Studie: Chemisches<br />
Recycling<br />
Ende 2021 befanden sich<br />
weltweit mehr als 90 Projekte<br />
für das chemische Recycling<br />
von Kunststoffen in unterschiedlichen<br />
Planungsstadien.<br />
Gut 20 Anlagen waren in<br />
Betrieb. Dies ist das Ergebnis<br />
einer Trendstudie des Kölner<br />
Beratungsunternehmens Ecoprog.<br />
Hintergrund: In der Abfallwirtschaft<br />
polarisiert kaum<br />
ein Thema so stark wie das<br />
chemische Recycling. Befürworter<br />
sehen vor allem die<br />
Möglichkeit, Kunststoffe vollwertig<br />
und ohne Downcycling<br />
wiederzuverwerten. Zudem<br />
sollen auch verunreinigte und<br />
gemischte Abfallströme verwertet<br />
werden können. Kritiker<br />
bemängeln vor allem<br />
hohe CO 2<br />
-Emissionen und<br />
befürchten, dass Abfallströme<br />
einer klimagünstigeren werkstofflichen<br />
Verwertung entzogen<br />
werden könnten.<br />
Laut Ecoprog dienen auch die<br />
meisten der bereits in Betrieb<br />
genommenen Anlagen aktuell<br />
noch eher der Erforschung als<br />
der kommerziellen Nutzung<br />
des chemischen Recyclings.<br />
Dennoch sei das chemische<br />
Recycling eine potenzielle<br />
Schlüsseltechnologie für die<br />
Produk tion von Kunststoffen,<br />
auf die künftig große Marktanteile<br />
entfallen könnten. Davon<br />
betroffen seien vor allem<br />
die Geschäftsmodelle der<br />
chemischen Industrie sowie<br />
der Mineralölindustrie.<br />
www.ecoprog.de<br />
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AKTUELLES<br />
SEMINARE, TAGUNGEN, KURSE<br />
Veranstaltung Datum, Ort Anmeldung<br />
WEITERBILDUNG Umweltmanagement-<br />
Beauftragter (Tüv) – Teil 1<br />
KURS Explosionsschutz: Umsetzung der<br />
Atex-Richtlinie 2014/34/EU<br />
BVE ist Abschaffung der EEG-Umlage nicht genug<br />
Die Regierungsparteien ziehen die Abschaffung der EEG-Umlage auf den 1. Juli <strong>2022</strong> vor. Das begrüßt<br />
die Bundesvereinigung der Deutschen Ernährungsindustrie (BVE), weist aber zugleich darauf<br />
hin, dass das allein unzureichend sei. Peter Feller, stellvertretender BVE-Hauptgeschäftsführer<br />
(Bild): „Der Wegfall der EEG-Umlage kompensiert nicht einmal ansatzweise die gestiegenen Energiekosten.“<br />
Feller verweist auf eine ausgeprägte Preisdynamik bei Strom, Gas, Heizöl sowie anderen<br />
fossilen Energieträgern, die die Ertragssituation der Branche schon vor Beginn des Kriegs in der<br />
Ukraine dramatisch belastet habe. Um die Branche zu entlasten, fordert<br />
der BVE „eine kurzfristige Flurbereinigung“, etwa bei der Stromsteuer<br />
und den Netzentgelten. „Inzwischen sehen zahlreiche Unternehmen<br />
ihre Existenz bedroht“, sagt Feller und fordert schnelle Übergangslösungen.<br />
Die Ernährungsindustrie ist mit einem Jahresumsatz von rund<br />
181 Mrd. Euro viertgrößter Industriezweig Deutschlands. Im Hinblick<br />
auf den Krieg in der Ukraine müsse die Bundesregierung mit Priorität an<br />
der Versorgungssicherheit in Deutschland arbeiten.<br />
Foto: Nils Krüger<br />
04.–06.04.22,<br />
Magdeburg<br />
04.–08.04.22,<br />
online<br />
ERSTSCHULUNG Brandschutzbeauftragter 04.–12.04.22,<br />
Frankfurt/M.<br />
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Regensburg<br />
07.04.22,<br />
online<br />
20.–22.04.22,<br />
Offenbach<br />
SEMINAR Regulatorische Toxikologie 25./26.04.22,<br />
Bonn und online<br />
ONLINE-SEMINAR Reaktionstechnik –<br />
Engineering chemischer Reaktionen<br />
FACHTAGUNG Fragen zum BImSchG für<br />
Immissionsschutz- und Störfallbeauftragte<br />
SEMINAR R&I-Fließbilder in der<br />
<strong>Verfahrenstechnik</strong><br />
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online<br />
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Düsseldorf<br />
27.04.22,<br />
Wuppertal<br />
www.ernaehrungsindustrie.de<br />
Tüv Nord, Tel. 0800/8888020,<br />
www.tuevnordakademie.de<br />
VDI Wissensforum, Tel. 0211/6214-201,<br />
www.vdi-wissensforum.de<br />
Dekra Akademie, Tel. 069/1338948513,<br />
www.dekra-akademie.de<br />
Haus der Technik, Tel. 0201/1803-1, ‚<br />
www.hdt.de<br />
Muva Kempten, Tel. 0831/5290-0,<br />
www.muva.de<br />
Umweltinstitut Offenbach, Tel. 069/810679,<br />
www.umweltinstitut.de<br />
Chem-Academy, Tel. +41/71/677-8703,<br />
www.chem-academy.com<br />
Dechema, Tel. 069/7564-0,<br />
www.dechema.de<br />
Umweltakademie Fresenius, Tel. 0231/75896-76,<br />
www.akademie-fresenius.de<br />
Technische Akademie Wuppertal, Tel. 0202/7495-0,<br />
www.taw.de<br />
Umdenken beim<br />
Kunststoffrecycling<br />
Als Präsident des Gesamtverbands<br />
Kunststoffverarbeitende<br />
Industrie (GKV) fordert Roland<br />
Roth (Bild) Politik zum<br />
sachlichen Dialog und zur<br />
Mitarbeit auf. „Wenn eine<br />
nachhaltige Kreislaufwirtschaft<br />
tatsächlich erreicht werden<br />
soll, müssen die neu hinzukommenden<br />
Anforderungen<br />
unbedingt Eingang finden<br />
in die Kriterienkataloge der<br />
Kunden, des Handels und der<br />
Verbraucher.“ Unter Verweis<br />
auf die neu gegründete Initiative<br />
„Wir sind Kunststoff“, in<br />
der sich die Industrien von der<br />
Erzeugung bis zum Recycling<br />
und der Entsorgung zusammengeschlossen<br />
haben, appelliert<br />
Roth: „Alle müssen begreifen,<br />
dass eine erfolgreiche<br />
Umsteuerung auch eigenes<br />
Umdenken und entsprechende<br />
Aktionen erfordert.“ Das sei<br />
umso wichtiger, weil sich<br />
Kunststoff in der Corona-Pandemie<br />
als vielfältiger und unersetzlicher<br />
Problemlöser erwiesen<br />
habe.<br />
www.gkv.de<br />
Powtech: Neuer Termin parallel zur Fachpack im September<br />
Die Powtech <strong>2022</strong> wird um vier Wochen verschoben und findet damit parallel zur Fachpack<br />
vom 27. bis 29. September statt. Das gibt die Nürnberg Messe bekannt. Speziell<br />
Aussteller der Messe für Pulver-, Granulat- und Schüttguttechnologien hätten die Verschiebung<br />
vorangetrieben, um die Powtech zeitlich von der Achema in Frankfurt zu<br />
entzerren. Die Achema wurde unlängst eine Woche vor den ursprünglichen Powtech-<br />
Termin auf 22. bis 26. August verschoben.<br />
„Damit können wir der Schüttgutbranche einen Messetermin außerhalb der Sommerferien<br />
anbieten“, nennt Heike Slotta, Executive Director Exhibitions, einen weiteren<br />
Vorteil des neuen Termins. Die Parallelität von Powtech und Fachpack rücke darüber<br />
hinaus die gesamte Wertschöpfungskette von der Herstellung bis zur Verpackung in<br />
den Blick. Zu den Ausstellerzahlen wollte die Nürnberg Messe aufgrund der Unwägbarkeiten<br />
durch die Corona-Pandemie keine konkreten Zahlen nennen. Aktuell sind für<br />
die Powtech 3,5 Hallen auf dem Nürnberger Messegelände geplant, für die Fachpack<br />
7 Hallen. Die übernächste Powtech wird vom 26. bis 28. September 2023 stattfinden.<br />
www.powtech.de<br />
8 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
AKTUELLES<br />
Anlagentechnik: VAIS beklagt gestörte<br />
Lieferketten, Rohstoff- und Personalmangel<br />
Der Verband für<br />
Anlagentechnik<br />
und Industrie<br />
Service (VAIS)<br />
hat unter dem<br />
Einfluss der anhaltenden<br />
Corona-Pandemie<br />
für 2021 einen<br />
Rückgang des<br />
Umsatzes von<br />
5 Prozent gemeldet. 2020 hatte die Anlagentechnik bereits einen<br />
Einbruch von 8 Prozent zu verzeichnen. VAIS-Geschäftsführer<br />
Dr.-Ing. Dietmar Kestner sagt dazu: „Auch 2021 blieben Lieferketten<br />
gestört, sodass sich Projektabwicklungen stark verzögerten.“<br />
Materialknappheit und pandemiegeschuldete Personalengpässe<br />
hätten dieses Problem zusätzlich erheblich verschärft. Derweil<br />
bestimmen laut VAIS die Themen Dekarbonisierung und Wasserstoff<br />
die Innovationsagenden der Kundenbranchen. Die chemische<br />
Industrie, die Energiewirtschaft und weitere emissionsintensive<br />
Industrien wie Stahl müssten zum Erreichen der Klimaneutralität<br />
2045 ihre Prozesse umstellen und setzten dafür auf<br />
Wasserstoffanwendungen, emissionsmindernde Prozesse und<br />
andere Klimaschutztechnologien. Hier sieht der VAIS Potenzial,<br />
in den nächsten drei Jahren wieder zu wachsen.<br />
www.vais.de<br />
Reedereien machen trotz erheblicher<br />
Lieferkettenproblematik fette Gewinne<br />
Infolge der Corona-Pandemie sind die Warenströme vieler Unternehmen<br />
der Prozessindustrie stark beeinträchtigt. Davon betroffen<br />
sind sowohl die Versorgung der Produktion mit Rohstoffen<br />
als auch die eigene Distribution. Doch ungeachtet der Probleme<br />
beim Aufrechterhalten der Lieferketten hat die Containerschifffahrt<br />
ihre Frachtraten enorm erhöht. Das schlägt sich<br />
positiv in den Bilanzen der Reedereien nieder. So konnte beispielsweise<br />
Hapag-Lloyd seinen Gewinn vor Zinsen und Steuern<br />
(Ebit) nach vorläufigen Zahlen für 2021 auf rund 9,4 Mrd. Euro<br />
etwa um das Siebenfache gegenüber 2020 steigern.<br />
www.hapag-lloyd.com/de<br />
BASF dreht trotz gutem Jahresergebnis<br />
weiter an der Preisschraube<br />
Die BASF-Gruppe steigerte Umsatz und Ergebnis im Geschäftsjahr<br />
2021 deutlich. „Wir haben die Verkaufspreise um 25 Prozent<br />
und die Mengen um 11 Prozent gesteigert“, bilanzierte Vorstandsvorsitzender<br />
Dr.<br />
Martin Brudermüller<br />
(Bild) für alle Segmente.<br />
Der Umsatz habe mit<br />
78,6 Mrd. Euro um 33 Prozent<br />
über dem des Vorjahres<br />
gelegen. „Das Ergebnis<br />
der Betriebs tätigkeit vor<br />
Sondereinflüssen haben<br />
wir mit 7,8 Mrd. Euro<br />
mehr als verdoppelt“, so<br />
Brudermüller. Getragen<br />
hätten die positive Ergebnisentwicklung vor allem die Segmente<br />
Chemicals und Materials.<br />
Höhere Rohstoffpreise und gestiegene Kosten für Energie und<br />
Logistik hätten eine noch bessere Ergebnisentwicklung verhindert.<br />
Brudermüller kündigte daher weitere signifikante Preiserhöhungen<br />
an, um die Margen in den Downstream-Geschäften<br />
wieder zu verbessern.<br />
Die CO 2<br />
-Emissionen lagen 2021 mit 20,2 Mio t. nur knapp unter<br />
dem Vorjahreswert von 20,8 Mio t. Brudermüller nannte den<br />
Rückgang dennoch bemerkenswert, da zugleich die Mengen<br />
stark gewachsen seien. Ziel von BASF ist, die absoluten CO 2<br />
-<br />
Emissionen bis 2030 um 25 Prozent gegenüber dem Basisjahr<br />
2018 zu senken.<br />
www.basf.com<br />
www.ruwac.de<br />
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> 9
VERFAHREN UND ANLAGEN<br />
Mahl’ mal<br />
Temperaturempfindliche Materialien homogenisieren<br />
Die Wärmeentwicklung in Laborkugelmühlen stellt viele Anwender<br />
vor eine Herausforderung. Hohe Temperaturen können Substanzen<br />
wie Kaffee schädigen oder sogar zerstören. Doch mit geeigneten<br />
Gegenmaßnahmen lassen sich Temperaturanstieg und die damit<br />
verbundenen Auswirkungen auf die Probe in den Griff bekommen.<br />
Kugelmühlen werden in der Laborumgebung<br />
zur Probenvorbereitung für<br />
Materialanalysen genutzt. Auch in der<br />
Mechanochemie und für das mechanische<br />
Legieren finden sie Anwendung. Die<br />
am häufigsten verwendeten Kugelmühlen<br />
sind Planetenkugelmühlen, Schwingmühlen<br />
und Attritormühlen, doch existieren<br />
darüber hinaus noch zahlreiche weitere<br />
und an spezifische Anwendungen angepasste<br />
Mühlentypen. Sie unterscheiden<br />
sich vorwiegend in ihrem Bewegungsmuster,<br />
hinsichtlich der Größe ihrer Probengefäße<br />
und in der maximalen Höhe des<br />
Energieeintrages.<br />
In allen Kugelmühlen führen die Reibung<br />
zwischen den Kugeln, dem Material<br />
und der Gefäßwand sowie der Aufprall der<br />
Kugeln im Inneren des Probengefäßes zum<br />
erklärten Ziel des Prozesses. Ein Teil der<br />
hierbei eingebrachten kinetischen Energie<br />
wird in Wärme umgewandelt, was dazu<br />
führt, dass sich das Mahlgefäß und die darin<br />
befindliche Probe im Prozess erwärmen.<br />
Autorin: Dr. Lena Weigold, Produktmanagerin,<br />
Retsch GmbH, Haan<br />
Auswirkungen der Temperatur<br />
auf den Mahlprozess<br />
Bei sensitiven Proben werden die zu analysierenden<br />
Substanzen zerstört, wenn<br />
kritische Temperaturen überschritten<br />
werden. Als Beispiel hierfür lassen sich<br />
Inhaltsstoffe von Lebensmitteln (Vitamine,<br />
Proteine, Geschmacksstoffe) anführen.<br />
Aber auch aktive pharmazeutische<br />
Wirkstoffe (API) oder biologische Moleküle<br />
sind temperaturempfindlich.<br />
Zudem entweichen flüchtige Bestandteile,<br />
beispielsweise polyaromatische<br />
Kohlenwasserstoffe oder Acetaldehyd,<br />
bei erhöhten Temperaturen schneller<br />
aus dem Probenmaterial. Die nachfolgenden<br />
Analysen geben dann nicht<br />
mehr die Eigenschaften des Ursprungsmaterials<br />
wieder.<br />
Die Wärmeentwicklung kann weiterhin<br />
auch Anbackungen des Probenmaterials<br />
an Kugeln und Gefäßwand hervorrufen<br />
und einen erhöhten Reinigungsaufwand<br />
nach sich ziehen. Bei sehr starker Erwärmung<br />
ist die Verwendung von Schutzhandschuhen<br />
erforderlich, zudem verlängern<br />
Abkühlzeiten den Prozess.<br />
Einflussfaktoren der<br />
Wärmeentwicklung<br />
Da die Wärmeentwicklung von zahlreichen<br />
Parametern und Randbedingungen abhängt,<br />
gibt es auch eine Vielzahl an Möglichkeiten,<br />
um Einfluss auf die Prozesstemperatur<br />
zu nehmen. Praktische Maßnahmen<br />
werden folgend zusammengefasst:<br />
Mahlwerkzeug: Bereits durch die Wahl<br />
des Mahlwerkzeuges lässt sich der Temperaturanstieg<br />
reduzieren. Durch ein effektives<br />
Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnis<br />
kann die Wärme in kleinen Mahlgefäßen<br />
oft besser abgeführt werden als in<br />
großen. Ebenfalls haben die Größe, das<br />
Material und die Anzahl der Kugeln einen<br />
Einfluss auf den Temperaturanstieg. Die<br />
optimale Konfiguration des Mahlwerkzeuges<br />
ist jedoch oft eingeschränkt, sodass<br />
an dieser Stelle oft nur ein geringer<br />
Spielraum besteht.<br />
Füllmenge: Eine weitere wichtige Prozessgröße<br />
mit Einfluss auf die Wärmeentwicklung<br />
ist die Füllmenge im Becher.<br />
Die eingefüllte Probenmenge sollte so gewählt<br />
sein, dass die Kugeln in ihrer Bewegung<br />
stets auf das weichere Probenmaterial<br />
treffen und sich möglichst selten<br />
gegenseitig oder die Gefäßwand direkt<br />
berühren.<br />
Energieeintrag: Der Energieeintrag<br />
kann an der Mühle so gewählt werden,<br />
dass kritische Temperaturen nicht überschritten<br />
werden. Sofern es für den Prozess<br />
zielführend ist, können zum Beispiel<br />
die Geschwindigkeit (Frequenz, U/min)<br />
reduziert und Mahlpausen zur Abkühlung<br />
10 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
VERFAHREN UND ANLAGEN<br />
01 In der Schwingmühle lassen sich Proben im Bereich von<br />
–100 bis +100 °C temperieren<br />
02 Probentemperatur als Funktion der Zeit einer exemplarischen<br />
Trockenvermahlung bei 30 Hz in der Schwingmühle MM 500 control<br />
der Probe eingelegt werden. Beide Maßnahmen<br />
ziehen jedoch eine Prozesszeitverlängerung<br />
nach sich.<br />
Kühlung: Ein effektives Vorgehen ist<br />
das Arbeiten in einer Kältekammer oder<br />
eine manuelle Vorkühlung des befüllten<br />
Probengefäßes, etwa in Trockeneis oder<br />
flüssigem Stickstoff. Die Herausforderung<br />
bei dieser Vorgehensweise liegt darin,<br />
dass die aktuelle Temperatur und<br />
damit der Zeitpunkt, zu dem die kritische<br />
Temperatur überschritten wird,<br />
nicht bekannt sind.<br />
Die effektivste Temperaturregulierung<br />
lässt sich mit Kugelmühlen erzielen, die<br />
eine aktive Probenkühlung ermöglichen.<br />
Hierbei sind die Kugelmühlen hervorzuheben,<br />
bei denen die Mahlbecher mit einem<br />
flüssigen Kühlmedium, mit flüssigem<br />
Stickstoff oder einer Luftströmung gekühlt<br />
werden. Das Temperaturniveau kann<br />
durch Kühlung mit Wasser oder flüssigem<br />
Stickstoff (LN 2<br />
) zu niedrigeren Temperaturen<br />
verschoben werden.<br />
Temperaturüberwachung und<br />
-regulierung im Mahlprozess<br />
Die neue Schwingmühle MM 500 control<br />
von Retsch wurde speziell für Prozesse<br />
entwickelt, die eine Temperaturkontrolle<br />
erfordern. Eingebaute Temperatursensoren<br />
geben dem Nutzer kontinuierlich<br />
Feedback zur Wärmeentwicklung. In der<br />
Schwingmühle ist eine indirekte Probenkühlung<br />
umgesetzt, mit der ein Kühlen<br />
bzw. Heizen im Bereich von –100 bis<br />
+100 °C während des Prozesses möglich<br />
ist. Dank der hermetisch dichten Ausführung<br />
des internen Kühlleitungssystems<br />
können sowohl flüssige Kühlmedien als<br />
auch flüssiger Stickstoff für die Temperierung<br />
herangezogen werden. Es ist erstmalig<br />
möglich, im Betrieb mit flüssigem<br />
Stickstoff eine spezifische Kühltemperatur<br />
zu wählen und aufrechtzuerhalten. Für<br />
analyseneutrale Mahlprozesse stehen<br />
Mahlbecher aus Stahl, Zirkondioxid oder<br />
Wolframcarbid mit Volumina bis<br />
2 × 125 ml zur Verfügung.<br />
Die Schwingmühle ermöglicht es, temperaturempfindliche<br />
Proben zuverlässig<br />
zu bearbeiten und Proben bis –100 °C einzufrieren,<br />
um sie zu verspröden. Auch<br />
Nassvermahlungen ohne Mahlpausen<br />
und viele Anwendungen im Bereich der<br />
Mechanochemie sind mit dieser Laborkugelmühle<br />
möglich.<br />
Bilder: Retsch, unverdorbenjr – stock.adobe.com,<br />
stockphoto-graf – stock.adobe.com<br />
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VERFAHREN UND ANLAGEN<br />
Schüttgut im Flow<br />
Dosiersysteme auswählen und auslegen<br />
Kontinuierliches<br />
Dosierverfahren über mehrere<br />
Ebenen: von den Big-Bag-Austragsvorrichtungen<br />
über die Austragsund<br />
Nachfüllebene in die<br />
Verarbeitungsebene, wo<br />
Compounds kontinuierlich in<br />
Extruder und Kneter<br />
dosiert werden<br />
Produktionsprozesse können nur<br />
so effizient sein wie die eingesetzten<br />
Komponenten. Eine<br />
entscheidende Rolle fällt dabei der<br />
Dosier- und Wägetechnik zu. Sie<br />
muss optimal auf das Material<br />
und die Anforderungen ausgelegt<br />
sein, damit Anwender die<br />
geforderten Spezifikationen<br />
einhalten. Aber welche Technologien<br />
eignen sich für welche<br />
Schüttgüter?<br />
Kein Schüttgut ist wie ein anderes. Deutlich<br />
wird das an den Fließeigenschaften<br />
während des Dosiervorgangs. Hier<br />
offenbart jedes Material seine individuellen<br />
„inneren Werte“. Manche Produkte<br />
sind unkompliziert und lassen sich problemlos<br />
dosieren und austragen. Andere<br />
hingegen fließen nicht oder nur bedingt<br />
frei. Dann sind speziell abgestimmte Dosiergeräte<br />
erforderlich, um reibungslosen<br />
Massenfluss und damit effiziente Gesamtprozesse<br />
sicherzustellen.<br />
Beispielsweise können Pulver wie Titandioxid<br />
oder Calciumcarbonat klebrig oder<br />
schmierig sein und verklumpen. Sie neigen<br />
dazu, eine selbsttragende Brücke im<br />
Boden des Trichters zu bilden, indem sie<br />
rund um den Auslauf kompaktieren. Auch<br />
geschredderte Materialen wie Flakes und<br />
lange, unregelmäßige Fasern sind Schüttgüter<br />
mit schwierigen Fließeigenschaften.<br />
Sie neigen dazu, sich zu verhaken und dadurch<br />
Brücken zu bilden. In der Folge laufen<br />
die Schnecke oder andere Dosiervorrichtungen<br />
leer, weil kein Produkt mehr<br />
ausgetragen werden kann.<br />
Alles aus einer Hand<br />
Ein Unternehmen, das sich mit diesen Herausforderungen<br />
auskennt, ist Brabender<br />
Technologie. Seit über 60 Jahren sorgt das<br />
international agierende Unternehmen aus<br />
Duisburg mit seinen Dosiersystemen und<br />
Austragshilfen für den richtigen „Flow“ –<br />
wenn erforderlich auch im Hygienic<br />
12 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
T +49 2961 7405-0<br />
hello@rembe.de<br />
unterschiedlichen Geräten, Behältergrößen<br />
und Komponenten möglichst<br />
nah am Prozessablauf des Kunden getestet.<br />
Dazu stehen drei Technika in<br />
Duisburg, in Kanada und in China zur<br />
Verfügung, in denen sich auch kontinuierliche<br />
Prozesse im Langzeiteinsatz simulieren<br />
lassen.<br />
Auch wenn das chargenbasierte Dosieren<br />
in vielen Industrien zweckmäßig ist,<br />
geht der Trend immer mehr zur kontinuierlichen<br />
Verfahrensweise. Diese ist besonders<br />
für präzise Anwendungen interessant,<br />
zum Beispiel in der Pharmaindustrie.<br />
Hüppmeier warnt jedoch:<br />
Made<br />
in<br />
Germany<br />
„Schon bei kleinen Mengen sollten auch die<br />
Möglichkeiten der Automatisierung bedacht werden.“<br />
Bernhard Hüppmeier, Business Development, Brabender Technologie<br />
Design oder gemäß den OEB-Anforderungen<br />
(Occupational Exposure Band)<br />
bezüglich toxikologischer Gefährdung.<br />
Daneben bietet Brabender Technologie<br />
auch Durchflussmessgeräte und<br />
Zubehör an.<br />
Für Pulver, Granulate, Flocken und<br />
ähnliche Materialien wird seit über zwei<br />
Jahrzehnten das Universaldosiergerät<br />
Flex Wall in allen Schüttgut verarbeitenden<br />
Industrien weltweit eingesetzt. Sein<br />
flexibler Trog aus Polyurethan mit außen<br />
anliegenden Massagepaddeln lässt<br />
Schüttgüter ohne Kompaktierung, Brückenbildung<br />
oder Anbacken fließen. Dadurch<br />
wird ein schonendes, rührwerksunabhängiges<br />
Dosieren ohne Partikelzerstörung<br />
gewährleistet. Ein großer<br />
Einlaufquerschnitt und ein steilwandiger<br />
Aufsatzbehälter gewährleisten auch bei<br />
schlecht fließenden Schüttgütern echten<br />
Massenfluss. Die kompakte Trapezform<br />
der Version Plus erlaubt, bis zu sechs<br />
Geräte um einen zentralen Aufgabepunkt<br />
anzuordnen.<br />
Für das Dosieren heterogener und langer<br />
Fasern hat Brabender Technologie<br />
den patentierten Faserdosierer Fiber<br />
Xpert entwickelt. Aufgrund seiner speziellen<br />
Faserschnecke, eines großflächigen<br />
Steilwandbehälters und besonderer<br />
Rührwerksgeometrie und -platzierung<br />
eignet sich dieser besonders für Natur-,<br />
Holz- und Carbonfasern sowie für Folienschnitzel<br />
und geschredderte Folienstreifen<br />
aus dem Folienrandbeschnitt. Ein<br />
Wägesystem mit digitaler Lastzelle oder<br />
hochauflösender DMS-Lastzelle erfasst<br />
Gewichte hochgenau.<br />
Auf die Auslegung kommt es an<br />
„Ob ein Dosiersystem richtig ausgelegt<br />
ist, entscheidet darüber, ob die Entladung<br />
gleichmäßig und mit der gewünschten<br />
Dosierleistung gelingt“, erklärt<br />
Bernhard Hüppmeier, Business<br />
Development bei Brabender Technologie.<br />
Bei veränderten Prozessen wie einer<br />
neuen Produktionslinie oder einer<br />
Produktumstellung wird das Material<br />
mit der gewünschten Spezifikation daher<br />
zunächst im Technikum mit ganz<br />
„Der Planungsaufwand darf nicht unterschätzt<br />
werden.“ Schon bei kleinen Mengen<br />
sollten auch die Möglichkeiten der<br />
Automatisierung und die damit einhergehend<br />
steigende Produktqualität sowie<br />
der Platzbedarf bedacht werden.<br />
Dosierung in materialschonende<br />
Planetwalzenextruder<br />
Mit dem Unternehmen Petec, das sich auf<br />
Lohncompoundierung und Prozessentwicklung<br />
mit Planetwalzenextrudern spezialisiert<br />
hat, ist Brabender Technologie<br />
eine Partnerschaft eingegangen. Planetwalzenextruder<br />
empfehlen sich besonders<br />
für das schonende Aufbereiten von<br />
Kunststoffen. Ihre exakte Temperaturführung<br />
kann dafür sorgen, dass Materialeigenschaften<br />
erhalten bleiben, da die<br />
klassische Scherung entfällt.<br />
Petec-Extrusionsanlagen werden mit<br />
Feststoffen und Flüssigkeiten über unterschiedliche<br />
Dosierdifferenzialwaagen<br />
von Brabender Technologie befüllt. Um<br />
das gesamte System unter Berücksichtigung<br />
der individuellen Kundenbedürfnisse<br />
flexibel zu halten, sind die Extrusionssysteme<br />
modular aufgebaut. Sie<br />
lassen sich mit jedem Dosierwerk aus<br />
dem Portfolio von Brabender Technologie<br />
kombinieren. Es können bis zu<br />
zwölf Dosierer an eine einzelne Anlage<br />
angeschlossen werden.<br />
Bild: Brabender Technologie<br />
www.brabender-technologie.com<br />
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VERFAHREN UND ANLAGEN<br />
Optimierung der Pulveraufbereitung<br />
Die Aufbereitung und effiziente<br />
Rückführung von metallischem,<br />
pulverförmigem Material stellt immer<br />
noch eine Herausforderung dar. Mittels<br />
Ergänzung eines kompakten<br />
3-D-Metalldruckers vom Typ TruPrint<br />
1000 mit der speziell entwickelten<br />
Siebmaschine MSS-1000 konnte die<br />
Pulveraufbereitung optimiert und in<br />
die geschlossene Prozesskette<br />
integriert werden. Bei dem Prozess<br />
kommt die von Assonic entwickelte<br />
Sonic-Speed-Screen-Technologie zum<br />
Einsatz, bei der die Siebe zugleich durch hochfrequenten<br />
Ultraschall und niederfrequente Motorvibration angeregt<br />
werden. Die Siebeinheit arbeitet laut Hersteller mit kostengünstig<br />
tauschbaren Analysesieben ab 20 μm Maschenweite und<br />
verfügt über einen voll gekapselten Siebraum.<br />
www.assonic.de<br />
Mechanisches Recycling von Kunststoffen<br />
Rezyklierte Kunststoffe enthalten häufig Fremdstoffe und<br />
Verunreinigungen, die einen Polymerabbau beschleunigen und<br />
somit die Materialeigenschaften verändern. Recycler und<br />
Kunststoffverarbeiter haben daher Qualitäts- und Performanceprobleme<br />
bei der Weiterverarbeitung von Kunststoffrezyklat. Die<br />
neue Irga-Cycle-Reihe umfasst Additivlösungen, die dazu<br />
beitragen können, den Anteil an recyceltem Inhalt in verschiedenen<br />
Endanwendungen zu erhöhen.<br />
Diese Lösungen adressieren bestimmte Qualitätsprobleme, die<br />
bei recycelten Kunststoffen auftreten, wie beispielsweise<br />
eingeschränkte Verarbeitbarkeit, verminderte thermische<br />
Langzeitstabilität und unzureichende Witterungsbeständigkeit.<br />
Zur Markteinführung umfasst die Produktfamilie bereits eine<br />
Reihe verschiedener Additive, weitere werden in Zukunft folgen.<br />
Beispielsweise erhöht Irga-Cycle PS 030 G die thermische<br />
Langzeitstabilität in formstabilen Anwendungen, vor allem für<br />
wiederverwertetes HDPE, rezyklierte Polyolefine und Mischpolymere.<br />
Irga-Cycle PS 031 G verbessert die Verarbeitungs- und<br />
thermische Langzeitstabilität von recyceltem LDPE und LLDPE<br />
für Folien und weitere flexible Verpackungsanwendungen.<br />
www.basf.com<br />
Legionellen im Nasswäscher vermeiden<br />
Die Dosiereinheit RDS-pH 10 hält in Kombination mit einem<br />
Additiv den pH-Wert von Nutzwasser automatisch konstant über<br />
10. So werde die Bildung von Legionellen verhindert. Das<br />
System könne als Stand-alone-<br />
Lösung an bestehende Nassabscheider<br />
vieler Hersteller<br />
angeschlossen werden. Es<br />
verfügt über eine Messeinheit,<br />
die den pH-Wert kontinuierlich<br />
kontrolliert. Fällt er unter den<br />
Wert von pH 10, wird automatisch<br />
die erforderliche Menge<br />
des Additivs nachdosiert und<br />
auf diese Weise laut Hersteller<br />
zuverlässig verhindert, dass<br />
sich Legionellen bilden. Die<br />
ermittelten Messwerte werden<br />
von der Dosiereinheit auf einen<br />
handelsüblichen USB-Memorystick<br />
übertragen. Die Daten können in ein spezielles Excel-Tool<br />
übernommen, entsprechend ausgewertet und visualisiert<br />
werden. Die gesetzliche Anforderung, ein Betriebstagebuch zu<br />
führen, werde damit erfüllt.<br />
www.rosler.com<br />
Physikalisches Schäumen mit CO 2<br />
Linde und der<br />
Kunststofftechnik-<br />
Spezialist Wirth<br />
Werkzeugbau<br />
GmbH kooperieren<br />
beim Thema<br />
physikalisches<br />
Schäumen mit<br />
Kohlendioxid:<br />
Gemeinsam<br />
erproben die<br />
beiden Unternehmen unter Praxisbedingungen Optimierungsund<br />
neue Einsatzmöglichkeiten des von Linde mit Kooperationspartnern<br />
entwickelten Verfahrens „Plastinum Foam<br />
Injection Moulding“. Dabei wird getrocknetes Kunststoff-<br />
Granulat bereits vor der Zuführung in die Spritzgießmaschine<br />
unter Druck mit CO 2 beladen. Das Gas diffundiert dabei in das<br />
Granulat ein. Damit vereint das neue Verfahren die einfache<br />
Handhabung chemischer Schäumprozesse mit den positiven<br />
Effekten des physikalischen Schäumens. So lassen sich<br />
erhebliche Material- und Gewichtseinsparungen erzielen.<br />
www.linde-gas.de<br />
Kältekompressoren bis –86 °C<br />
Secop hat fünf neue Kältekompressoren für den Temperaturbereich<br />
von –60 bis –86 °C auf den Markt gebracht. Diese<br />
ULT-Kältekompressoren für stationäre Einsätze sind für Kühlbehälter<br />
mit einem Volumen von 20 bis 200 sowie von 200 bis 500 l<br />
erhältlich. Ein weiterer Kältekompressor eignet sich für den<br />
mobilen Einsatz und ist für 20 bis 40 l große Kühlbehälter<br />
verwendbar. Durch die Möglichkeit des Batterie- oder Solarbetriebs<br />
eignet sich die mobile ULT-Lösung laut Hersteller auch für<br />
die Verteilung von Impfstoffen und anderen Biomaterialien.<br />
www.secop.com<br />
Dosieren: neue Broschüre<br />
Die neue Gericke-Broschüre gibt einen<br />
Überblick über verschiedene Arten von<br />
Dosier- und Zuführtechniken, die im<br />
Pulverhandling eingesetzt werden. Die<br />
Dosiertechnologien werden anhand<br />
typischer Anwendungsgebiete erläutert.<br />
Dies soll als Leitfaden dienen, um die<br />
Dosierprinzipien zu verstehen und die<br />
beste Lösung zu finden.<br />
www.gerickegroup.com<br />
14 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
TARTLER<br />
Förderbänder ausrichten, Materialverluste vermeiden<br />
Die neue Bandzentrierstation PTEZ eignet sich für leichte bis schwere Anwendungen und für<br />
reversierbare Bänder bis 2.100 mm Breite. Die Station reagiert auf Bandlauffehler und<br />
kompensiert sie mithilfe der angeschrägten Rollen. Betreiber von Förderanlagen können sie<br />
auch bei Bändern mit verschlissenen oder beschädigten Kanten einsetzen. Durch die<br />
Bauweise der Halterungen und Bauteile lässt sich die<br />
Station laut Hersteller einfach und schnell montieren. Die<br />
Rolle für die Bandführung ist mit Polyurethan (PU)<br />
beschichtet. Erhältlich ist zudem eine Version, bei der statt<br />
PU ein Gummi-Rollenbelag zum Einsatz kommt.<br />
Um Materialverluste im Übergabebereich von Förderanlagen<br />
zu vermeiden, bietet Flexco Europe verschiedene<br />
Seitenabdichtungssysteme an. Befestigungselemente kombiniert mit einer solchen Abdichtung<br />
isolieren das Schüttgut effektiv, ohne dabei die Banddecke des Gurts zu beschädigen, so<br />
der Hersteller. Damit könnten Betreiber auf einfache Weise die Staubentwicklung reduzieren<br />
und gleichzeitig den Materialdurchsatz erhöhen. Flexco Europe liefert die Seitenabdichtungsklemmen<br />
für unterschiedlich starke Beanspruchungen.<br />
ABFALL VERMEIDEN!<br />
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www.flexco.com<br />
Rotorschredder in der Aufbereitung<br />
In einer Recyclinganlage lassen sich mit einem neuen<br />
Rotorschredder Automotive Shredder Residue (ASR),<br />
Elektro- und Elektronikschrott (WEEE) sowie<br />
sogenannte Meatballs (Elektromotoren und<br />
Motoranker) verarbeiten. Auf Basis der Versuchsdaten<br />
legte das BHS-Team die Anlage entsprechend aus. Das<br />
Aufgabematerial gelangt über einen Zubringer in den<br />
BHS Rotorschredder vom Typ RS 3218. Über Prall-,<br />
Schlag- und Scherkräfte beanspruchen die Werkzeuge<br />
des Rotorschredders das Aufgabegut sehr intensiv. Das<br />
Ergebnis ist eine selektive Zerkleinerung: Materialverbunde werden getrennt und die<br />
Stückgrößen zielgerecht reduziert. Das Recyclingunternehmen verarbeitet alle Feinfraktionen,<br />
die kleiner sind als 25 mm, auf anderen, bestehenden Anlagen weiter. Die Fraktion >25 mm<br />
geht auf einen Zick-Zack-Sichter, der das Aufgabegut von Leichtgut (Flusen, Folien, Fasern,<br />
Staub etc.) befreit.Das gereinigte Material gelangt über einen Überbandmagnet zu einem<br />
Wirbelstromabscheider, der ebenso im Auftrag an BHS enthalten war. BHS hat diese Aggregate<br />
im Gesamtsteuerungskonzept berücksichtigt und auch den Stahlbau für diese Teile der Anlage<br />
geliefert. Am Ende des von BHS gemeinsam mit dem britischen Kunden entwickelten Verfahrens<br />
stehen marktfähige Endprodukte.<br />
www.bhs-sonthofen.de<br />
Getrockneten Klärschlamm fördern<br />
Im Rahmen der Klärschlamm-Aufbereitung ist der<br />
Transport des Granulats nach erfolgter Trocknung ein<br />
wichtiger Baustein. Hier habe sich das Seilfördersystem<br />
für Schüttgüter von Wessjohann bereits an vielen Orten<br />
bewährt, so der Hersteller. Die Fördertechnik stelle<br />
sicher, dass das Klärschlamm-Granulat in einem<br />
fortlaufenden Prozess von der Produktannahme über<br />
den Transportweg bis zur Produktabgabe sicher,<br />
effizient und geräuscharm zu transportieren ist. Die<br />
Installation nach dem Baukasten-Prinzip ermöglicht eine besondere Flexibilität.<br />
Das in einem Rohrsystem laufende Förderseil mit aufgespritzten Mitnehmerscheiben nimmt<br />
das Schüttgut mit, angetrieben von dem Reibradantrieb oder Klauenrad. Durch die der<br />
Umgebung angepassten Umlenkecken erweist sich der Gesamtaufbau als kompakt. Hierbei<br />
verdient der oft permanent andauernde Förderprozess besondere Beachtung, was die<br />
Betriebssicherheit und die Betriebsergebnisse angeht, wie Praxisbeispiele zeigten.<br />
www.wessjohann.com<br />
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TREND-THEMA I PHARMATECHNIK<br />
Reaktive Intermediate<br />
Skalierbarer Mikroreaktor für Grignard-Reagenzien<br />
Victor Grignard erhielt 1912 den<br />
Nobelpreis für Chemie: Seither<br />
haben sich die nach ihm benannten<br />
Grignard-Reagenzien einen<br />
festen Platz in der chemischen und<br />
pharmazeutischen Industrie<br />
erobert. Ein neuartiger Mikroreaktor<br />
aus dem Fraunhofer-<br />
Institut lässt diese Reaktionen nun<br />
schneller und sicherer werden und<br />
die erzeugten Produkte reiner.<br />
Dazu kommt: Der Reaktor ist<br />
skalierbar und flexibel.<br />
Die Grignard-Reakion ist eine wichtige<br />
Anwendung zur selektiven Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungsknüpfung.<br />
Dabei<br />
reichen die Anfänge dieser Organometallchemie<br />
zurück bis ins 19. Jahrhundert.<br />
Edward Frankland synthetisierte im Jahr<br />
1848 die ersten Zinkorganylen, die sich<br />
durch eine moderate Reaktivität auszeichnen,<br />
dafür aber ein breiteres Spektrum an<br />
funktionellen Gruppen tolerieren. Weitgehend<br />
abgelöst wurden diese Zinkorganylen<br />
dann durch die deutlich reaktiveren<br />
entsprechenden Magnesium-Reagenzien,<br />
für deren Entdeckung Victor Grignard im<br />
Jahr 1912 den Chemie-Nobelpreis erhielt.<br />
Diese sogenannten Grignard-Reagenzien,<br />
Verbindungen des Typs R-Mg-X, spielen<br />
gerade bei der Wirkstoffsynthese heute<br />
eine wichtige Rolle. Hierdurch lassen<br />
sich beispielsweise Kohlenstoff-Kohlenstoff-<br />
oder Kohlenstoff-Phosphor-Bindungen<br />
knüpfen. Die Grignard-Reagenzien<br />
werden immer noch oft im klassischen<br />
Batchverfahren produziert: Das<br />
Magnesium wird hierfür in einem wasserfreien<br />
Lösungsmittel vorgelegt und ein organisches<br />
Halogenid (R-X) langsam dosiert<br />
zugeführt.<br />
Obwohl etabliert und technisch ausgefeilt,<br />
vermögen diese Batchverfahren es<br />
mitunter nicht, unerwünschte Nebenreaktionen<br />
wie die Wurtz-Kupplung der organischen<br />
Halogenverbindung zu vermeiden.<br />
Maßgeblich verantwortlich dafür<br />
sind die mehrstündigen Reaktionszeiten<br />
bis zur vollständigen Umsetzung.<br />
Hinzu kommt ein zwangsläufig lokal<br />
suboptimales Wärmemanagement im<br />
Kessel. Eine Zwischenlagerung der einmal<br />
erzeugten Reagenzien bis zur Umsetzung<br />
in einer Zielreaktion ist möglich, führt<br />
aber zu Qualitätseinbußen oder erfordert<br />
sogar zusätzlich Schutzmaßnahmen für<br />
das Reagenz. Optimierungsmöglichkeiten<br />
sind also offensichtlich.<br />
Guter Stoff- und Wärmetransport<br />
im Konti-Betrieb<br />
Seit 25 Jahren beschäftigt sich das Fraunhofer<br />
IMM als einer der Pioniere der<br />
Mikroverfahrenstechnik mit der sogenannten<br />
kontinuierlichen Prozessierung<br />
bei organisch-chemischen Reaktionen.<br />
Die sich im Durchfluss ergebenden<br />
grundlegenden Vorteile des guten Stoffund<br />
Wärmetransports sowie kurzer<br />
Misch- und Verweilzeiten sind lange bekannt.<br />
So lassen sich unerwünschte<br />
Nebenreaktionen deutlich besser vermeiden.<br />
Selektivitäten und Ausbeuten<br />
können insbesondere bei stark exothermen<br />
und sehr schnell verlaufenden<br />
Reaktionen in vielen Fällen gesteigert<br />
werden und insgesamt lässt sich die<br />
Sicherheit des Prozesses verbessern.<br />
Deshalb hat die Konti-Prozessierung in<br />
den letzten zehn Jahren nochmals deutlich<br />
an Bedeutung und Akzeptanz gewonnen.<br />
Untermauert wird dies einerseits<br />
durch die Iupac (International Union of<br />
Pure and Applied Chemistry), die Strömungschemie<br />
(Flow Chemistry) unter den<br />
zehn Chemieprozessen listet, die das Potenzial<br />
besitzen, die Welt zu verändern.<br />
Diese Einschätzung wurde sicher nicht<br />
Autorin: Dr. Gabriele Menges-Flanagan, Flow<br />
Chemistry Group, Fraunhofer-Institut für<br />
Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM, Mainz<br />
16 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
zuletzt vor dem Hintergrund eines verringerten<br />
ökologischen Fußabdrucks getroffen.<br />
Es blieb aber nicht unerwähnt, dass<br />
die industrielle Relevanz mittlerweile hinreichend<br />
nachgewiesen sei.<br />
Bereits 2012 empfahl die FDA (U.S. Food<br />
and Drug Administration) der Pharmaindustrie,<br />
auf „sauberere, flexiblere und<br />
effizientere“ kontinuierliche Herstellungsverfahren<br />
umzustellen, und bekräftigte<br />
dies im letzten Jahr erneut, gerade auch<br />
vor dem Hintergrund eines möglichst guten<br />
Abgleichs von Angebot und Nachfrage.<br />
Chancen für die Pharmaindustrie<br />
kant. Unter dem Strich wird in der Produktion<br />
von Pharmawirkstoffen und Feinchemikalien<br />
für die Unternehmen ein<br />
Technologievorsprung ermöglicht, der<br />
sich zusammenfassend vor allem auf folgende<br />
Punkte bezieht:<br />
n sicherere Produktion<br />
n höhere Ausbeute und verbesserte Produktqualität<br />
durch geringere Nebenproduktbildung<br />
n beschleunigte Time-to-Market durch<br />
Kosten und Zeitersparnis<br />
n maximal flexible Produktionsmenge<br />
Ein entscheidender Punkt sei an dieser<br />
Stelle noch erwähnt: Natürlich sind für die<br />
Erlangung dieses Technologievorsprungs<br />
Veränderungen in der Prozessführung<br />
und dazu gehörender Hardware notwendig.<br />
Die dahinterliegende <strong>Verfahrenstechnik</strong><br />
ist inzwischen aber sehr gut etabliert,<br />
Die kontinuierliche Prozessführung stellt den<br />
erforderlichen Magnesiumüberschuss sicher<br />
Aufbauend auf der Expertise in der Flow<br />
Chemistry spielen seit etwa fünf Jahren<br />
die Synthese und Weiterverarbeitung von<br />
magnesium- und zinkorganischen Verbindungen<br />
eine zunehmende Rolle bei<br />
den Arbeiten des Fraunhofer IMM. Speziell<br />
bei mehrstufigen Synthesen in der<br />
Wirkstoffentwicklung sollten die Zink<br />
Intermediate keinesfalls bei der Betrachtung<br />
von Optimierungsmöglichkeiten<br />
übersehen werden.<br />
Inzwischen existiert eine Reaktorfamilie,<br />
die es erlaubt, die am weitesten verbreiteten<br />
Anforderungen vom Labormaßstab<br />
bis in den Pilotbetrieb abzudecken.<br />
Allen Reaktoren gemeinsam ist die<br />
Ausnutzung eines Prozessfensters, in<br />
dem ein Magnesiumüberschuss anhaltend<br />
sichergestellt ist. Dies ist nur bei<br />
kontinuierlicher Prozessführung möglich.<br />
Das Potenzial wurde zunächst durch<br />
die Etablierung der Synthesen im Labormaßstab<br />
nachgewiesen und dort auch<br />
die Problematik der Magnesium-Aktivierung<br />
gelöst. Inzwischen existiert ein<br />
Scale-up-Prozess, mit dem der für industrierelevante<br />
Prozesse nötige Durchsatz<br />
erreicht werden kann.<br />
Ebenso wurden die beiden Schritte<br />
„Herstellung des Grignard-Reagenzes“<br />
und „Umsetzung in einer Folgereaktion,<br />
der eigentlichen Grignard-Reaktion“ erfolgreich<br />
miteinander gekoppelt. Da das<br />
Intermediat so nur noch sehr kurz vorliegt,<br />
verringert sich die Gefahr der Zersetzung<br />
bis zur Folgeumsetzung signifi<br />
sodass das Risiko insgesamt überschaubar<br />
bleiben dürfte.<br />
Vielfältige Anwendungsgebiete<br />
Wie zuvor angedeutet, ist die Liste an<br />
Wirkstoffen, bei denen organometallische,<br />
reaktive Intermediate in der Synthese eine<br />
Rolle spielen, lang. Sie finden sich zum<br />
Beispiel in Medikamenten gegen Entzündungen<br />
und Krebs, Antipilzmitteln, Antiöstrogenen,<br />
Antihistaminika, Antidepressiva<br />
und Schmerzmitteln.<br />
Als konkretes Beispiel für die Umsetzung<br />
in einer Durchflussreaktion sei an<br />
dieser Stelle die Synthese von Diphenylmethanol,<br />
einer Zwischenstufe in der<br />
Synthese von Antihistaminen, aus Phenylmagnesiumbromid<br />
(PhMgBr) und<br />
Benzaldehyd erwähnt. Sowohl im Laborals<br />
auch im Pilotmaßstab konnten Ausbeuten<br />
von mehr als 90 Prozent erzielt<br />
werden. Vergleichbar war die Ausbeute<br />
bei der Herstellung von Ethylmagnesiumbromid,<br />
das bei der Synthese von Tamoxifen<br />
(Mittel gegen Brustkrebs) benötigt<br />
wird.<br />
Bilder: Fraunhofer IMM, peterschreiber.media –<br />
stock.adobe.com<br />
www.imm.fraunhofer.de<br />
01 Einzelmodul zur Pilotierung der<br />
Grignard-Reagenzsynthese<br />
02 Modularer Pilotierungsaufbau zur<br />
Grignard-Reagenzsynthese mit bis zu 20 l/h<br />
Durchsatz<br />
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> 17
TREND-THEMA I PHARMATECHNIK<br />
Alles im Fluss<br />
Strömungssimulation optimiert Prozesse in der Pharmaindustrie<br />
Die Strömungssimulation verdeutlicht,<br />
dass diese Variante der Einlass- und Auslasskonstruktion<br />
zu einer schlechten Verteilung<br />
des Ozons im Wassertank führt<br />
Medikamente werden nach höchsten Qualitätsstandards hergestellt.<br />
Doch oftmals können beispielsweise die Prozess- und Kosteneffizienz<br />
verbessert werden: Produktionsverfahren und die entsprechende<br />
Anlagenplanung lassen sich neu denken. Die CFD-basierte<br />
Strömungssimulation kann hier entscheidende Impulse geben.<br />
Die Pharmaindustrie lebt von Innovationen<br />
– und steht vor vielseitigen Herausforderungen:<br />
Die Erzeugung muss aufgrund<br />
von steigendem Kostendruck wirtschaftlicher<br />
werden. Immer schnellere<br />
Produkteinführungszeiten sind gefordert.<br />
Daneben gilt es, die Energie- und Rohstoffeffizienz<br />
zu erhöhen, strenge Auflagen<br />
und Vorschriften zu erfüllen und auf<br />
veränderte Kundenanforderungen zu reagieren.<br />
Der traditionelle Ansatz, ein Konzept<br />
vom Labormaßstab über Pilotanlagen<br />
bis hin zur Produktion zu bringen, ist<br />
längst nicht mehr attraktiv. Stattdessen<br />
nimmt die CFD-basierte Strömungssimulation<br />
(Computational Fluid Dynamics,<br />
CFD) heute die Rolle einer Schlüsseltechnologie<br />
ein.<br />
Autorin: Teodora Vatahska, Geschäftsführerin,<br />
HTCO GmbH, Freiburg i. Br.<br />
Ganz gleich, ob es um das Mischen, Trennen,<br />
Abfüllen, Trocknen, um Flüssigkeitstransport<br />
oder Wärmeerzeugung geht: Die<br />
Prozesssicherheit, die Produktqualität und<br />
die Energieeffizienz von Anlagen hängen<br />
maßgeblich von den Strömungsverhältnissen<br />
im Systeminnern ab. Bereits minimale<br />
Änderungen an Strömungen und Temperaturen<br />
können erhebliche Verbesserungen<br />
im gesamten Prozessablauf bewirken. Hier<br />
empfiehlt es sich bereits in der Konzeptionsphase,<br />
einen Strömungsspezialisten<br />
hinzuzuziehen.<br />
Homogene Mischungen<br />
In der Pharma- oder Chemieindustrie<br />
werden meist große Mengen an Flüssigkeiten<br />
verarbeitet, was für die CFD-Strömungssimulation<br />
ein ideales Einsatzfeld<br />
ist. So können Strömungs- und Wärmeübertragungsverhalten<br />
von Flüssigkeiten<br />
in allen Bereichen des Produktionsprozesses<br />
genau untersucht werden. Zum Beispiel<br />
wenn es darum geht, die Homogenität<br />
eines Mischprodukts zu gewährleisten<br />
und eine gleichmäßige Verteilung der geforderten<br />
Wirkstoffkonzentrationen<br />
sicherzustellen.<br />
Die Simulation hilft, die Mischvorgänge<br />
in jeder Phase des Mischprozesses zu<br />
visualisieren und besser zu verstehen. Damit<br />
lassen sich Mischdauer und geeignete<br />
Zeitpunkte der Zutaten-Zugabe bestimmen.<br />
Ganz gleich, ob Rührer oder Injektionsmischer<br />
– eine Strömungssimulation<br />
zeigt schnell, welches Mischverfahren den<br />
erforderlichen Mischgrad gewährleisten<br />
kann und ob zusätzliche Mischelemente<br />
benötigt werden. Design-Änderungen, etwa<br />
die Laufradposition in einem Rührkessel,<br />
führen oft zu deutlichen Änderungen<br />
des Strömungsmusters, was sich stark auf<br />
die Behälterleistung, die Mischeigenschaften<br />
und damit auf die Produktqualität<br />
und den Wirkungsgrad auswirkt.<br />
Gezielte Optimierung<br />
Was Strömungssimulation über die<br />
Mischeffizienz aussagt, veranschaulicht<br />
folgendes Beispiel: In einem Mischbehälter<br />
werden die Strömung und die sich damit<br />
ausbildende Vermischung zweier<br />
18 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
PHARMATECHNIK I TREND-THEMA<br />
01 02<br />
Flüssigkeiten mit verschiedenen Salzkonzentrationen<br />
simuliert. Es zeigt sich, dass<br />
die Durchmischung recht langsam und<br />
verstärkt im bodennahen Bereich erfolgt.<br />
Ursache hierfür ist der geringe Impuls der<br />
zuströmenden Flüssigkeit, der zu klein ist,<br />
um von den Umlenkschaufeln stark beeinflusst<br />
zu werden. Ist eine langsame Durchmischung<br />
das Ziel, so ist diese Konfiguration<br />
geeignet.<br />
Wenn allerdings eine raschere Durchmischung<br />
notwendig ist, muss der Leitapparat<br />
für eine schnellere Impuls-Aufsplittung<br />
sowie -Umlenkung sorgen und<br />
entsprechend geometrisch modifiziert<br />
werden. Auch bei typischen Verfahren zur<br />
Trennung wie Kristallisation, Fällung und<br />
Zentrifugierung leistet die Strömungssimulation<br />
wertvolle Hilfestellungen, um<br />
am Ende gute Ergebnisse und hohe Anlageneffizienz<br />
zu erzielen.<br />
Kessel, Tanks und Öfen<br />
Behälter sind wichtige Elemente der <strong>Verfahrenstechnik</strong>.<br />
Sie haben erheblichen<br />
Einfluss auf die Energieeffizienz und die<br />
Qualität des Gesamtprozesses. Optimierte<br />
Strömungen und Wärmeprozesse in ihrem<br />
Inneren sparen Energie, sichern die Prozessqualität<br />
und reduzieren den Wartungsaufwand.<br />
Ob Neuentwicklung oder<br />
Sanierung: Bei Lagerbehältern (Wärmespeicher),<br />
Druckbehältern, Tankanlagen<br />
oder bei Sonderbehältern wie Reaktoren,<br />
Rühr- und Dampfkesseln zahlen sich der<br />
Einsatz von Strömungssimulation im Vorfeld<br />
in jedem Falle aus.<br />
Zum Beispiel bei einem Reinstwassertank:<br />
Die gleichmäßige Verteilung von<br />
eingeführtem ozonhaltigen Wasser im gespeicherten<br />
Reinstwasser sorgt für verlässliche<br />
Keimfreiheit. Eine schlechte Verteilung<br />
führt allerdings zu Qualitätseinbußen.<br />
Mit CFD lassen sich der Einlassprozess<br />
und das Verhalten der zwei Fluide<br />
berechnen und darstellen. Virtuell wird<br />
sichtbar, wie sich unterschiedliche Einlass-,<br />
Auslass- und Behältergeometrien<br />
auf die Verteilung des ozonhaltigen Wassers<br />
auswirken und welche Variante die<br />
effizienteste ist.<br />
Für alle Behälter gilt: Ungleichmäßige<br />
An- und Durchströmung mindert die<br />
Leistung, Lebensdauer und Prozessqualität<br />
erheblich. Wirbel, überhöhte Geschwindigkeiten<br />
und ungünstige thermische<br />
Vorgänge fressen wertvolle Energie.<br />
Totzonen verursachen Ablagerungen, die<br />
Behälter und Technikkomponenten beschädigen.<br />
Empirisch ist oft nicht vorauszusagen,<br />
ob die geplante Konstruktion das Strömungs-<br />
und Temperaturverhalten wie gewünscht<br />
beeinflusst. Mit Strömungssimulation<br />
lässt sich die passende Konstruktion<br />
finden, die durch einfache Veränderungen,<br />
wie Abrunden von Ecken,<br />
Versetzen von Krümmungen, Einsetzen<br />
zusätzlicher Leitwände, eine gleichmäßige<br />
Durchströmung von Filtern, Wärmetauschern<br />
oder Brennern gewährleistet<br />
und Druckverluste reduziert.<br />
Auch bei spezialisierten Produktionsund<br />
Lagerräumen lassen sich Funktionalität<br />
und Energieeffizienz bereits in der Planungsphase<br />
virtuell überprüfen. Hier ist<br />
01 CFD ermöglicht eine genaue Berechnung<br />
der Laufradleistung und des Strömungsfeld s<br />
02 Die zeitabhängige CFD-Analyse zeigt,<br />
dass sich die zugeführte Flüssigkeit (blau)<br />
auch nach circa 5 min nur im bodennahen<br />
Bereich mit dem Behälterinhalt mischt<br />
03 Bereits in der Planungsphase von<br />
Lager- und Produktionsräumen illustriert CFD,<br />
ob die Anforderungen an Raumklima und<br />
Luftreinheit erfüllt werden<br />
die CFD-Analyse mittlerweile ein akzeptierter<br />
Leistungsnachweis für viele Genehmigungsverfahren.<br />
Die Integration von CFD-Methoden<br />
kann die Entwicklungszyklen von Anlagenprozessen<br />
verkürzen, bestehende Prozesse<br />
optimieren, den Energie- und Rohstoffbedarf<br />
senken und zu Verbesserungen<br />
in der Anlagentechnik führen. Auf<br />
CFD spezialisierte Beratungsunternehmen<br />
bündeln Simulationssoftware und<br />
umfangreiches Strömungswissen und helfen<br />
dabei, diesen Entwicklungsschritt<br />
schnell und kostengünstig durchzuführen.<br />
Bilder: HTCO<br />
www.htco.de<br />
03<br />
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> 19
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Produktion von mRNA-Wirkstoffen<br />
Der Industriedienstleister Bilfinger unterstützt ein<br />
Biopharmaunternehmen beim Bau einer neuen industriellen<br />
Produktionsstätte für mRNA-(Messenger-Ribonukleinsäure)-<br />
basierte Wirkstoffe. Zum Leistungsumfang zählt ein Komplettpaket<br />
aus Engineering, Fertigung, Montage, Qualifizierung und<br />
Inbetriebnahme von Reaktoren, die als sogenannte „Skids“<br />
vorgefertigt geliefert werden. Diese Skids werden in den<br />
Bilfinger-<br />
Werkstätten im<br />
österreichischen<br />
Salzburg gebaut,<br />
unter betriebsnahen<br />
Bedingungen<br />
getestet und<br />
präqualifiziert.<br />
Dabei gelten<br />
GMP-Anforderungen.<br />
Mit den molekularbiologischen Reaktoren liefert der<br />
Industriedienstleister das Kernstück der neuen Anlage. Zudem<br />
verantwortet Bilfinger den Prozessrohrleitungsbau für das<br />
gesamte Werk. Das Projekt soll in weniger als einem Jahr<br />
realisiert werden.<br />
Um die erforderlichen Installationsspitzen flexibel zu<br />
realisieren, werden zeitweise bis zu 60 Bilfinger-Mitarbeiter vor<br />
Ort tätig sein. Seit Sommer 2021 arbeitet ein Team der Bilfinger<br />
Industrietechnik Salzburg an der Umsetzung. Bilfinger betreut<br />
den gesamten Lebenszyklus einer Anlage – von der Planung<br />
über die Montage und Inbetriebnahme bis zur Wartung und<br />
Modernisierung.<br />
www.bilfinger.com<br />
Wartungsfreier Waschplatz im Reinraum<br />
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hartmann-valves.com<br />
Der Anlagenbauer Glatt<br />
Ingenieurtechnik hat einen<br />
fugenlosen Reinraum-<br />
Waschplatz entwickelt. Er<br />
ist als vollverschweißte<br />
Variante gestaltet und<br />
besteht aus Edelstahl.<br />
Komplett ohne Silikonfugen<br />
umgesetzt, die im<br />
Dauer betrieb regelmäßig<br />
ausgetauscht werden<br />
müssten, bietet das<br />
Element laut Anbieter<br />
vollständige Wartungsfreiheit. Gleichzeitig lasse sich der<br />
Waschplatz gut reinigen und sei beständig gegen alle gängigen<br />
Desinfektions- und Reinigungsmittel, die im Pharmabereich<br />
eingesetzt werden. Der Waschplatz könne in fast alle Ständerkonstruktionen<br />
vieler Reinraumhersteller integriert werden<br />
– gleiches gelte für den Anschluss an bestehende Deckensysteme.<br />
Medienanschlüsse und -säulen lassen sich ebenfalls<br />
einpassen, um zum Beispiel Schlauchaufnahmen oder Wasserhähne<br />
im Waschplatz abzubilden.<br />
Zudem kann der Raum mit schwerem Equipment befahren<br />
werden. Er ist für hohe mobile Lasten zugelassen und verfügt<br />
über einen stoßfesten Ramm- bzw. Anfahrschutz. Sichergestellt<br />
wird dies durch eine Hinterfüllung mit Beton. Die Gestaltung<br />
des Reinraum-Waschplatzes ist mit und ohne Gefälle möglich.<br />
www.glatt.com<br />
20 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
PHARMATECHNIK I TREND-THEMA<br />
Tellerseparatoren: Verarbeitung<br />
zellkulturbasierter Fermenationen<br />
Der neue Tellerseparator Kytero eignet sich für die Verarbeitung<br />
zellkulturbasierter Fermentationen. Die Ausbeute liegt laut<br />
Hersteller Gea bei rund 98 Prozent. Die Maschine wurde für eine<br />
Leistung bis 150 l/h entwickelt und ist somit für Labore und<br />
kleine Chargen geeignet. Für<br />
ein zuverlässiges Scale-up<br />
soll demnächst ein weiteres<br />
Modell folgen. Der Singleuse-Separator<br />
biete die<br />
gleiche hohe Leistung wie<br />
die bislang üblichen<br />
Edelstahl-Separatoren. Das<br />
Zulaufsystem soll eine<br />
besonders schonende<br />
Produktbehandlung sicherstellen,<br />
die Vitalität von<br />
scherempfindlichen<br />
Produkten bleibe dadurch<br />
erhalten. Beim Single-use-<br />
Separator werden alle<br />
produktberührenden Teile<br />
nach Gebrauch ausgetauscht,<br />
was jegliche Kreuzkontamination<br />
verhindert, ohne dass eine Reinigung und Sterilisation<br />
erforderlich werden. Das reibungsfreie Antriebssystem<br />
ermögliche ein 100-prozentiges Biocontainment durch den<br />
Wegfall von Dichtungen oder mechanischen Lagern. Die<br />
Einrichtungs- und Umrüstzeit (fünf bis zehn Minuten für die<br />
Vorbereitung) ist kurz. Es sind dabei keine Hilfsmittel wie<br />
Wasser, Puffer oder Tanks erforderlich. Der Geräuschpegel ist<br />
aufgrund des neu entwickelten Breeze-Drive-Antriebssystems<br />
mit weniger als 69 dBA niedrig. Die bei der Zentrifugation<br />
unvermeidbare Temperaturerhöhung des Produkts ist mit<br />
weniger als 2 °C gering.<br />
www.gea.com<br />
Wirbelschichtprozessor trocknet,<br />
granuliert und beschichtet<br />
Der neue Wirbelschichtprozessor Ventilus Pilot von Romaco<br />
Innojet eignet sich laut Hersteller insbesondere zur Verarbeitung<br />
von natürlichen Formulierungen ohne chemische Zusatzstoffe.<br />
Dazu gehören beispielsweise Nahrungsergänzungsmittel<br />
und Superfoods wie Algenpulver. Das mobile Gerät für den<br />
Pilotmaßstab erziele gute Ergebnisse bezüglich des Fließverhaltens,<br />
der Verpressbarkeit<br />
und Transferierbarkeit<br />
von Pulvern und<br />
Granulaten. Montiert<br />
auf vier Rädern passt<br />
die Maschine durch<br />
jeden Standardtürrahmen<br />
und kann per<br />
„Plug & Play“ installiert<br />
werden. Auf Wunsch ist<br />
die Anlage für den<br />
Pilotmaßstab auch im<br />
In-Wall-Design erhältlich.<br />
Der Wirbelschichtprozessor wurde für Batchgrößen von 4<br />
bis 25 l ausgelegt und erfülle alle Voraussetzungen sowohl für<br />
den Laborbetrieb als auch für eine GMP-gerechte Herstellung<br />
klinischer Prüfmuster.<br />
Je nach Anforderung trocknet, granuliert oder beschichtet der<br />
kompakte Wirbelschichtprozessor Partikel in der Größenordnung<br />
von 10 μm bis 2 mm. Dabei sorgt der zylindrische Produktbehälter<br />
mit dem Treibsatz Orbiter für eine kontrollierte und<br />
schonende Umwälzung der Charge. Die dadurch erzeugten<br />
gleichmäßigen Strömungsverhältnisse sollen die Prozessdauer<br />
reduzieren, den Sprühmittelverbrauch senken und die<br />
Durchführung von Scale-ups auf den Produktionsmaßstab<br />
erleichtern. Auch Hotmelt-Prozesse können mit dem System<br />
realisiert werden. Hierfür muss das Hotmelt-System Innojet IHD<br />
an den Prozessor angeschlossen werden.<br />
www.romaco.com<br />
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KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />
Reinheit ist<br />
oberstes Gebot<br />
Absperrklappe für Anwendungen mit<br />
erhöhten hygienischen Anforderungen<br />
In enger Abstimmung mit Kunden hat Ebro Armaturen eine speziell an<br />
die Anforderungen der Chemie- und Lebensmittelindustrie angepasste<br />
Absperrklappe entwickelt. Als Prototyp wurde diese drei Jahre lang in<br />
einer Weißbierbrauerei getestet. Dort will man nun das komplette<br />
Sudhaus auf die neuen Klappen umrüsten.<br />
FDA-Konformität für die Nahrungsmittelund<br />
Pharmaindustrie sowie Resistenz<br />
gegenüber chemisch aggressiven Medien<br />
wie Reinigungsmitteln. Das waren die Anforderungen<br />
für die Entwicklung einer<br />
neuen Absperrklappe von Ebro Armaturen.<br />
Ein Prototyp davon war drei Jahre lang in<br />
der Bierbrauerei von Schneider Weisse im<br />
Lebensmittelbereich im Einsatz. Während<br />
der Verwendung im laufenden Betrieb im<br />
„Weissen Brauhaus“ in Kelheim wurde die<br />
sogenannte H0-Klappe nochmals weiterentwickelt.<br />
So konnte beispielsweise eine<br />
Hinterdrehung festgestellt und behoben<br />
werden. Diese wurde reduziert, um die<br />
Montier- und Demontierbarkeit der Klappen<br />
zu optimieren. Parallel dazu waren<br />
weitere Proto typen bei Anlagenbauern für<br />
Farb suspensionen und Schüttgüter im Einsatz.<br />
Ende Dezember 2021 hat Ebro die<br />
Serienfertigung gestartet.<br />
Traditionelles Verfahren braucht<br />
ein gutes Hygienekonzept<br />
Aber kommen wir zurück zur „Schneider<br />
Weisse“. Die in sechster Generation familiengeführte<br />
Weißbierbrauerei braut seit<br />
über 140 Jahren nach einem nahezu unveränderten<br />
traditionellen Verfahren.<br />
Dazu gehört auch die Vergärung der<br />
Würze in offenen Bottichen statt in geschlossenen<br />
Tanks. Auf Filtration und<br />
thermische Behandlung wird gänzlich<br />
verzichtet. Damit das Bier trotz dieser<br />
traditionellen Herstellung bis zu zwölf<br />
Monate haltbar bleibt, ist Reinheit oberstes<br />
Gebot. Das gilt auch für alle am Prozess<br />
beteiligten Komponenten.<br />
Um hier höchstmögliche Sicherheit<br />
und Qualität zu gewährleisten, wurde bereits<br />
vor 15 Jahren in Kooperation mit der<br />
Gea Group ein Hygienemasterplan erstellt,<br />
der ständig verbessert wird. Zu der<br />
neuen Absperrklappe sagt Anton Ladenburger,<br />
Senior Sales Support bei Gea: „Die<br />
von Ebro entwickelte H0-Armatur ist nun<br />
seit drei Jahren Bestandteil des Hygienemasterplans<br />
und erfüllt alle Anforderungen<br />
mit Bravour.“ Der Hygienemasterplan<br />
schenke den eingesetzten Armaturen besondere<br />
Beachtung, ergänzt Braumeister<br />
und Geschäftsführer Hans-Peter Drexler.<br />
So sei es gelungen, die Anzahl der infizierten<br />
Chargen und somit auch den Ausschuss<br />
auf Null zu senken.<br />
Bierbrauer zieht positives Fazit<br />
und rüstet das Sudhaus um<br />
In den drei Jahren Erprobungszeit wurde<br />
die Klappe regelmäßigen Kontrollen mit<br />
dem Endoskop unterzogen. Bei der bislang<br />
letzten Kontrolle zeigte sich, dass<br />
22 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />
Blick ins Sudhaus: pneumatisch angetriebene<br />
Absperrklappe mit Stellungsrückmeldung in der<br />
Würzeausschlagleitung sowie einisolierte<br />
Absperrklappe für die Ausschlagleitung einer<br />
zweiten Pumpe<br />
(1.4408) besteht. Die äußeren Konturen<br />
sind so gestaltet, dass eine spaltfreie Abdichtung<br />
gewährleistet ist. Dadurch wird<br />
eine einfache und gründliche Reinigung<br />
von außen sichergestellt. Scheibe und<br />
Welle sind einteilig aus Duplexstahl<br />
(1.4469) gegossen. Der einteilige Guss ermöglicht<br />
einen Scheibe-Wellen-Übergang<br />
ohne Spalt – und somit ohne Totraum.<br />
Die Gefahr von Kontamination<br />
wird dadurch erheblich reduziert. Zudem<br />
bietet die hochglanzpolierte Duplexscheibe<br />
eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit<br />
und eine haftungsarme, leicht zu<br />
reinigende und hygienische Oberfläche.<br />
Die Manschette der Armatur besteht aus<br />
PTFE, das sowohl von der FDA zugelassen<br />
ist als auch nach der Verordnung<br />
EG1935 über Materialien und Gegenstände<br />
mit Lebensmittelkontakt. Zudem<br />
ist das Material gegen nahezu alle<br />
chemischen Medien beständig und<br />
nimmt keine Geruchs-, Geschmacks-<br />
und Farbstoffe auf. Die<br />
eingesetzten Materialien ermöglichen<br />
den Einsatz vieler Reinigungsmedien,<br />
wie sie bei der CIP-<br />
Reinigung (Cleaning in Place) verwendet<br />
werden. Auch ist der Einsatz<br />
von Dampf bis 150 °C möglich.<br />
Das Wellenabdichtungssystem besteht<br />
aus einem Federpaket mit nachgeschaltetem<br />
Druckring. Dieser gibt einen<br />
konstanten und zuverlässigen Anpressdruck<br />
auf die Manschette. Dadurch wird<br />
im Vergleich zu der herkömmlichen<br />
Scheibenabdichtung eine besonders langlebige<br />
und zuverlässige Abdichtung der<br />
Wellendurchführung gewährleistet.<br />
die Klappen noch immer in einem nahezu<br />
neuwertigen Zustand sind. „Während<br />
die bisher eingesetzten Klappen aufgrund<br />
der Hopfenöle und abrasiv wirkenden<br />
Spelzen eine Lebensdauer von<br />
maximal drei Jahren hatten, gehen wir<br />
bei unseren H0-Klappen von mindestens<br />
sechs Jahren aus“, erläutert Thorsten<br />
Hardt als zuständiger Ebro-Produktmanager.<br />
Das schlage sich neben höherer<br />
Anlagenverfügbarkeit auch in reduzierten<br />
Instandhaltungskosten nieder. Die<br />
Verantwortlichen bei Schneider Weisse<br />
haben sich daher dazu entschlossen, das<br />
komplette Sudhaus auf die neuen H0-<br />
Klappen umzurüsten.<br />
Bewährte Klappe aus der Chemie<br />
nun mit neuen Flanschen<br />
Basis der neuen H0-Klappe war die seit<br />
Jahrzehnten bewährte Armatur T200.<br />
Hierbei handelt es sich um eine PTFEausgekleidete<br />
Absperrklappe, die in vielen<br />
anspruchsvollen Prozessen der chemischen<br />
Industrie eingesetzt wird. Um die<br />
Kundenanforderungen zu erfüllen, wurde<br />
die Klappe mit Flanschanschlüssen aus<br />
der Lebensmittelindustrie versehen. Diese<br />
haben den Vorteil, dass sie die Armatur bis<br />
auf circa 0,2 mm in der Rohrleitung zentrieren.<br />
Da Armatureninnendurchmesser<br />
und Rohrinnendurchmesser identisch<br />
sind, gibt es keine Vor- oder Rücksprünge,<br />
sodass flüssige Medien restlos auslaufen.<br />
Rohrleitung und Armatur können rückstandslos<br />
gereinigt werden.<br />
Die H0-Armatur ist modular aufgebaut.<br />
In der Mitte befindet sich das Gehäuse,<br />
das aus korrosionsbeständigem Edelstahl<br />
Freie Auswahl bei Anschlüssen<br />
und Nennweiten<br />
Der Kopfflansch der Armatur ist nach DIN<br />
EN ISO 5211 ausgeführt und erlaubt somit<br />
den direkten Aufbau aller gängigen Antriebsarten.<br />
Insbesondere für Anlagenbereiche<br />
mit hohen Anforderungen an die<br />
Hygiene, wie bei Schneider Weisse, liefert<br />
Ebro einen eigens für diese Applika tion<br />
entwickelten Pneumatikantrieb mit besonders<br />
hygienischer und platzsparender<br />
Die Armaturen sind ein wichtiger Bestandteil<br />
des Hygienemasterplans für „Schneider Weisse“<br />
Geometrie als kompakte, automatisierte<br />
Komplettlösung.<br />
Die Einheit aus Armatur und Anschlussflanschen<br />
ist als modulare Baugruppe aufgebaut.<br />
Kunden können aus Anschlüssen<br />
nach DIN 11853-2 (Nut- und Bund-Hygieneflansch),<br />
DIN 32676 (Tri-Clamp) und<br />
DIN 11850/11866 (Anschweißende) wählen.<br />
So ist zum Beispiel der Übergang aus<br />
einem verschweißten Rohrleitungssystem<br />
in ein Rohrleitungssystem mit Tri-Clamp-<br />
Verbindungen möglich. Die Nennweiten<br />
reichen von DN50 bis DN250, der Temperaturbereich<br />
von –40 bis +200 °C und der<br />
zulässige Betriebsdruck bis 10 bar.<br />
Fotos: Ebro Armaturen<br />
www.ebro-armaturen.com<br />
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> 23
KOMPONENTEN UND SYSTEME I INTERVIEW<br />
„Tankwagen mit Teer werden<br />
ohne Störung leergepumpt“<br />
Mit einer Pumpe von Bungartz<br />
entleeren die Deutschen Gasrußwerke<br />
vier Bahnkesselwagen mit<br />
Teer restlos auf einen Schlag.<br />
Herr Bungartz, was waren die Besonderheiten<br />
bei der Anfrage dieses Kunden?<br />
Wir haben es hier mit dem hochviskosen<br />
Rußrohstoff „Carbon Black“ zu tun, der<br />
auch als Steinkohlenteer bekannt ist. Das<br />
Material ist toxisch und hat einen niedrigen<br />
Flammpunkt, sodass die Regelungen<br />
für Atex-Zone 0 gelten. Mit nur einer<br />
Pumpe sind von Waggon zu Waggon alle<br />
Wagen restlos zu entleeren.<br />
Wie haben Sie das technisch gelöst?<br />
Zum Einsatz kommt eine Spezialkreiselpumpe<br />
auf Basis unserer magnetgekuppelten<br />
Pumpe MPCV. Die dauerhaft tro-<br />
ckenlaufende Pumpe arbeitet ohne Lager<br />
in der Förderflüssigkeit. Eine Drosselbuchse<br />
schützt dabei als Gasbarriere die<br />
fettgeschmierten Wälzlager vor Produktdämpfen.<br />
Unser besonderes Wellenspalt-Dichtungskonzept<br />
garantiert die<br />
vollständige hydrodynamische Entlastung<br />
der Lager- und Dichtungseinheit vom<br />
Pumpenförderdruck. Selbst bei Sperrgasausfall<br />
gibt es keinen Produktkontakt<br />
In der Praxis sieht das dann wie aus?<br />
Die Pumpe wird mittig zu den Waggons<br />
installiert und das Medium auf circa 90 °C<br />
erwärmt, um die Viskosität zu verringern.<br />
Über das Rohrleitungssystem der Waggons<br />
fließt der Teer in Vorlagenbehälter.<br />
Unterschiedliche Füllstände der Waggons<br />
sind dabei ohne Bedeutung. Es wird immer<br />
der nächststehende Waggon entleert.<br />
Zwar nimmt die Geschwindigkeit des<br />
Vorgangs mit zunehmendem Abstand der<br />
Waggons ab, jedoch ohne die restlose<br />
Entleerung zu beeinträchtigen. In fünf<br />
Geschäftsführer Frank Bungartz<br />
in der Fertigung in Euskirchen<br />
Jahren Dauerbetrieb gab es keine Störungen<br />
zu beklagen und nur geringe Instandhaltungskosten.<br />
Zusatzkomponenten sind<br />
nicht erforderlich.<br />
Die Fragen stellte Chefredakteur Peter Reinhardt.<br />
Foto: Bungartz<br />
www.bungartz.de<br />
Industriearmaturen: Aufschwung in Sichtweite<br />
Nach einem zufriedenstellenden Vorjahr habe die deutsche Industriearmaturen-Branche<br />
2021 nur ein leichtes Umsatzplus von 1 Prozent erzielt, erklärt der VDMA Armaturen. „Das<br />
vergangene Jahr erbrachte für die deutschen Hersteller von Industriearmaturen wie erwartet<br />
nur ein geringes Wachstum. Dennoch kann die Industrie vor dem Hintergrund des Vorjahres<br />
zufrieden sein“, bewertet Wolfgang Burchard, Geschäftsführer des VDMA Armaturen,<br />
die aktuelle Lage. Im Laufe des Jahres füllten sich die Auftragsbücher. „Bedingt durch<br />
Materialmangel und Lieferengpässe konnten die Hersteller zahlreiche Order noch nicht<br />
abarbeiten“, hebt Burchard hervor. „Hier erwarten wir aber im Laufe dieses Jahres eine<br />
zügige Auflösung des Auftragsstaus.“<br />
Foto: Dusan Radivojevic – stock.adobe.com<br />
www.vdma.org<br />
Unsere Kompetenz für Ihren Erfolg.<br />
CHEM-LZ Drop-in-Replacement für Hermetic LZ Zahnradpumpe.<br />
Kernkomponenten aus dem WITTE Baukastensystem<br />
100% kompatibel zum Original<br />
3 verschiedene Dichtungsvarianten<br />
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Präzise Dosierung bei Abfüllprozessen<br />
Gemü bietet ab sofort die Füllventile F40<br />
und F60 Servodrive auch mit einem<br />
Regelkegel an. Hierdurch lassen sich<br />
laut Hersteller die Abfüllmengen noch<br />
genauer dosieren. Dies gelte für flüssige,<br />
viskose und gasförmige Medien und<br />
insbesondere bei Kleinmengen. Die<br />
Füllventile sind mit der PD-Technologie<br />
(plug diaphragm technology)<br />
ausgestattet. Dadurch will Gemü die<br />
Vorteile von Membranventilen (gute Reinigbarbeit) mit denen von Sitzventilen<br />
(gute Regelbarkeit) kombinieren.<br />
Die neuen Füllventile sind in den Nennweiten DN8 bis DN25 mit Stutzen- oder<br />
Clamp-Anschluss nach DIN oder Asme BPE erhältlich. Neben den bisher verfügbaren<br />
Feingussventilkörpern sind ab sofort auch Vollmaterialkörper erhältlich, die<br />
auf Wunsch elektropoliert werden können.<br />
www.gemu-group.com<br />
Schwierige Schlammanwendungen absperren<br />
Der Clarkson KS1 Plattenschieber von Emerson ist ein beidseitig anströmbarer<br />
Absperrschieber mit vollem Durchgang gemäß ASME Class 150. Er ist für den<br />
Einsatz in hochgradig schlammigen Anwendungen<br />
geeignet. Der neue Plattenschieber verfügt über ein<br />
Plattenkanten-Dichtungsdesign, das zusammen mit<br />
einem präzisionsgegossenen Elastomersitz eine<br />
kontinuierliche Abdichtung um die Schieberplatte<br />
herum erzeugt. Dieser für hohe Belastungen<br />
ausgelegte Sitz vergrößert den Kontaktbereich und<br />
erhöht das federelastische Abdichtungsvermögen<br />
des Absperrschiebers im Vergleich zu standardmäßigen<br />
O-Ring-Ausführungen. Dies sorge für eine<br />
gute Absperrfähigkeit über eine verlängerte Lebensdauer.<br />
Eine runde Sitzweite mit vollem Durchgang,<br />
die in das durchfließende Medium ragende<br />
Überstände eliminiert, minimiert durch den<br />
Absperrschieber verursachte Turbulenzen und reduziert den Verschleiß der<br />
Schieberkomponenten und auslaufseitigen Geräte. Reversible, drehbare<br />
Verschleißringe an beiden Enden des Absperrschiebers gehören zur Standardausstattung,<br />
um den Sitz zu schützen und die Wartungsintervalle zu verlängern.<br />
www.emerson.com<br />
Drehkolbenpumpe fördert nahezu pulsationsfrei<br />
Die neue Blueline Drehkolbenpumpe wird es zunächst in sechs Baugrößen mit<br />
Förderleistungen bis 110 m 3 /h geben. Der Hersteller verspricht hohe volumetrische<br />
Wirkungsgrade und große Flexibilität<br />
im Dichtungsbereich. Der neu entwickelte,<br />
einteilige Dius-Drehkolben<br />
ermöglicht ein nahezu pulsationsfreies<br />
Fördern bei Drücken bis 12 bar. Die breiten<br />
Dichtflächen des gewendelten Drehkolbens<br />
verhindern ein Rückströmen der<br />
Flüssigkeit. Um die volle Wirkung des<br />
zweiflügeligen Drehkolbens nutzen zu<br />
können, hat Börger den Pumpenraum überarbeitet. Hier wurden vor allem an der<br />
Geometrie der Ein- und Auslässe und dem Umschlingungswinkel des Gehäuses<br />
Optimierungen vorgenommen.<br />
www.boerger.de<br />
hat die<br />
Lösung!<br />
Dosieren<br />
Sie mit<br />
System!<br />
GATHER Dosieranlagen<br />
gemäß Kundenspezifikation<br />
+ ATEX Zone 1 und Zone 2<br />
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als Universalcontroller<br />
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oder Integration<br />
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GATHER Industrie GmbH<br />
42489 Wülfrath<br />
Made in Germany<br />
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Mit Prozessleittechnik<br />
von Siemens fährt Plastic Energy<br />
den chemischen Recyclingprozess<br />
in einem stabilen Zustand<br />
Lückenlose Überwachung<br />
Prozessleittechnik fürs chemische Recycling gemischter Kunststoffabfälle<br />
Plastic Energy ist spezialisiert<br />
auf das chemische Recycling von<br />
Kunststoffen. In Spanien betreibt<br />
das britische Unternehmen zwei<br />
Recyclinganlagen im Daue r<br />
betrieb. Für den reibungslosen<br />
Ablauf der Prozesse sorgt<br />
integrierte Prozessleittechnik<br />
von Siemens.<br />
Autoren: Martina Walzer, Managerin für<br />
Technologie & Konzepte, Siemens AG, Karlsruhe;<br />
Daniel De Sousa, Engineering Manager, Plastic<br />
Energy Limited, London, Großbritannien<br />
kel verunreinigen Wasserläufe, werden in<br />
großen Mengen an Küsten angespült und<br />
verschmutzen ganze Landstriche.<br />
Zwar können Kunststoffe am Ende ihrer<br />
Nutzungsdauer durch geeignete Prozesse<br />
wieder zu wertvollen Ressourcen werden,<br />
doch endet noch immer mehr als die Hälfte<br />
der gesammelten Kunststoffe auf Mülldeponien<br />
oder wird verbrannt. Denn für<br />
das inzwischen durchaus weit verbreitete<br />
mechanische Recycling müssen Fraktionen<br />
nach Sorten getrennt und jeweils separat<br />
behandelt werden, um geeignete<br />
Zwischenprodukte für neues Rohmaterial<br />
zu gewinnen.<br />
Gemischte Kunststoffabfälle<br />
chemisch recyclen<br />
Um auch gemischte Abfälle wiederverwerten<br />
zu können, rückt das chemische<br />
Recycling zunehmend in den Fokus. Der<br />
von Plastic Energy entwickelte und patentierte<br />
Recyclingprozess basiert auf einem<br />
thermischen anaeroben Umwandlungsprozess<br />
(Thermal Anaerobic Conversion,<br />
TAC). Dieser wandelt Plastikabfälle<br />
zu wertvollem Tacoil-Rohmaterial.<br />
Dafür wurde das Recyclingunternehmen<br />
unter anderem von Bloomberg NEF ausgezeichnet.<br />
„Tacoil kann in petrochemischen<br />
Crackern als Ersatz für fossiles Öl<br />
Kunststoffe sind vielseitig, langlebig,<br />
leicht und unglaublich flexibel einsetzbar.<br />
Diese Eigenschaften machen das Material<br />
so beliebt für Anwendungen aller<br />
Art. Es überrascht also nicht, dass die<br />
Kunststoffproduktion in den vergangenen<br />
Jahrzehnten sehr stark zugenommen hat.<br />
Doch Langlebigkeit wird zum Problem,<br />
wenn Kunststoffe achtlos in der Natur entsorgt<br />
werden. Ausgediente Kunststoffartizur<br />
Fertigung von Kunststoffen in<br />
Neuwarenqua lität verwendet werden“, erläutert<br />
Carlos Monreal, Geschäftsführer<br />
von Plastic Energy, das Prinzip der Kreislaufwirtschaft.<br />
Dafür werden Kunststoffe in einer sauerstofffreien<br />
Atmosphäre erhitzt, um<br />
Kohlenwasserstoffgase zu erzeugen. In<br />
einem speziellen Reaktor entstehen<br />
durch thermische Behandlung kurzkettige<br />
Gaskomponenten, aus denen wiederum<br />
nach der Destillation ein oder mehrere<br />
Produkte gemäß Spezifikation entstehen.<br />
In intensiver Zusammenarbeit<br />
mit Partnern aus der petrochemischen<br />
Industrie wie Ineos, Sabic und Total entwickelte<br />
und entwickelt Plastic Energy<br />
das Verfahren immer weiter.<br />
Regelalgorithmen reagieren<br />
auf prädiktive Analyse<br />
Doch auch beim chemischen Recycling<br />
kann eine zu große Anzahl und Durchmischung<br />
unterschiedlicher Kunststoffsorten<br />
zum Problem werden. Wenn<br />
zum Beispiel größere Mengen von Styrolen<br />
oder PVC in Verpackungsabfällen aus<br />
Polyethylen oder Polypropylen vorkommen,<br />
bleibt das nicht ohne Einfluss auf die<br />
Zusammensetzung der erzeugten Gase.<br />
Hier kommt Prozessleittechnik von Sie<br />
26 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />
mens ins Spiel. Plastics Engergy übergibt<br />
die Analyse an das Leitsystem Simatic<br />
PCS 7, für das spezifische Regelalgorithmen<br />
entwickelt und von Siemens<br />
implementiert wurden. So werden eventuell<br />
auftretende Schwierigkeiten erkannt<br />
und daraufhin gege benenfalls Prozessparameter<br />
wie Tem peratur, Druck oder<br />
Zeit korrigiert. Die Messwerte verschiedener<br />
Geräte wie Druckmessumformer, radargestützte<br />
Füllstandmessgeräte, Durchfluss-<br />
und Temperaturmessgeräte sowie<br />
kontinuierliche Gasanalysatoren und Gaschromatografen<br />
bilden die Eingangsparameter<br />
für die oben genannten Algorithmen,<br />
um die am besten geeigneten Regelparameter<br />
zu errechnen.<br />
Software wie Simatic PDM und Comos<br />
MRO für das intelligente Management der<br />
Geräte und für vorausschauende Wartungsprozeduren<br />
ermöglichen dabei, die Assets<br />
der Anlage lückenlos zu überwachen und<br />
deren Funktion sicherzustellen. Dank der<br />
Systemarchitektur von Simatic PCS 7 kann<br />
die Leittechnik optimal an die Anlagengröße<br />
angepasst werden.<br />
Künstliche Intelligenz<br />
senkt die Betriebskosten<br />
Ein digitaler Zwilling der realen Anlage eröffnet<br />
den Verantwortlichen fortwährend<br />
neue Perspektiven. So lassen<br />
sich im laufenden Betrieb<br />
Optimierungen realisieren –<br />
für das Produkt, für die Produktion<br />
sowie für die Performance<br />
der gesamten Anlage.<br />
Durch die Modellierung des<br />
Produktes beziehungsweise<br />
des Prozesses in einer virtuellen<br />
Umgebung können<br />
Verbesserungen viel schneller<br />
umgesetzt werden, als<br />
das ohne digitalen Zwilling<br />
der Fall wäre. Das nahtlose<br />
„Dank fortschrittlicher<br />
IT-Lösungen existieren<br />
die Anlagen nicht nur in<br />
der realen Welt, sondern<br />
auch als digitales<br />
Abbild.“<br />
Miguel Fernandez, Leiter des<br />
Bereichs Chemie, Siemens AG<br />
Zusammenspiel zwischen der Fertigungsebene<br />
(OT) und der Informationsebene<br />
(IT) sorgt für einen kontinuierlichen Informationsfluss.<br />
Moderne Technologien wie<br />
Cloud und Edge Computing helfen dabei,<br />
Daten zu aussagekräftigen Informationen<br />
zu verdichten, die als Grundlage für fundierte<br />
Geschäftsentscheidungen dienen.<br />
Komplexe Datenanalytik hilft dabei, den<br />
Prozess besser zu verstehen und zu optimieren<br />
sowie Services einfach und rational<br />
zu gestalten. Ziel ist, den Recyclingprozess<br />
umfassend und ganzheitlich zu verfolgen,<br />
um die Gesamtbetriebskosten positiv<br />
zu beeinflussen.<br />
Fotos: Siemens, Plastic Energy<br />
www.siemens.de/chemie<br />
Coriolis-Massedurchflussmesser<br />
garantieren eichfähige Messungen<br />
Optimiert für alle Flüssigkeiten und komprimierten Gase.<br />
PTB-zertifizierte Massedurchflussmesser ermöglichen<br />
auch eichfähige Wasserstoff-Durchflussmessungen für<br />
mobile und stationäre Anwendungen<br />
+ Schnelle und einfache Einrichtung<br />
+ Optimal für Betriebsdrücke bis 1.379 bar<br />
+ Ideal für Messbereiche von 1g/min bis 1800t/h<br />
+ Perfekt für Temperaturbereiche von -196°C bis +400°C<br />
+ Fertigung nach besonderem Torsionsschwinger-Prinzip<br />
+ Zuverlässige digitale Datenerfassung und Selbstdiagnose<br />
Schwing <strong>Verfahrenstechnik</strong> GmbH • Oderstraße 7 • 47506 Neukirchen-Vluyn<br />
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www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> 27
Von Marl in die Welt<br />
Evonik setzt in der Prozessanalysetechnik<br />
auf Raman-Spektroskopie<br />
Bereits im Jahr 2016 ist der Spezialchemiehersteller Evonik am Standort<br />
Marl in die Prozessentwicklung mithilfe der Raman-Spektroskopie<br />
eingestiegen. Die Vorteile der optischen Analysetechnik konnten<br />
offensichtlich überzeugen, wurde doch seitdem ein regelrechter<br />
Know-how-Hub in der Prozessanalysetechnik (PAT) aufgebaut. Nun ist<br />
man bereit, die Vorteile gemeinsam mit Endress+Hauser als<br />
Systempartner international auszurollen.<br />
Autor: Peter Reinhardt, Chefredakteur<br />
„<strong>Verfahrenstechnik</strong>“<br />
wendungen geht. Dort beraten mehr als<br />
20 Mitarbeitende Kunden, entwickeln Lösungen,<br />
unterstützen bei der Integration<br />
der Analysesysteme und fertigen auf einer<br />
Werkstattfläche von 630 m² kundenspezifische<br />
Installationen. Sie stützen sich dabei<br />
auf ein Netzwerk von rund 20 weiteren<br />
Spezialisten in den Ländergesellschaften.<br />
Dr. Manfred Jagiella, Mitglied des Vorstands<br />
bei Endress+Hauser erklärt dazu:<br />
„Die Fokussierung auf qualitative und<br />
quantitative Analysen von Substanzen<br />
und deren Zusammensetzungen im Labor<br />
und in der Produktion ist Teil unserer Strategie<br />
2027+.“ Dafür wolle man Kunden<br />
einfach zu bedienende und robuste Messgeräte<br />
passend zu ihren jeweiligen Anwendungen<br />
anbieten.<br />
Initiative „Lab to Process“<br />
steigert die Effizienz<br />
Evonik nutzt die Raman-Spektroskopie<br />
immer häufiger als Instrument der<br />
Prozess analysetechnik (PAT), um im Rahmen<br />
der Initiative „Lab to Process“ schon<br />
Selbst analysieren, statt dafür Labore zu<br />
bemühen. Das ist das Motto von Philipp<br />
Pyka, der als Verfahrensingenieur bei Evonik<br />
Industries maßgeblich an der Einführung<br />
der Raman-Spektroskopie beteiligt<br />
ist. In Endress+Hauser scheint er den passenden<br />
Partner gefunden zu haben, um<br />
Prozesse für die Herstellung von Spezialchemie<br />
zu entwickeln und zu optimieren.<br />
In den vergangenen zehn Jahren hat<br />
sich der Messtechnikspezialist durch Zukäufe<br />
gezielt im Bereich der Analyse verstärkt.<br />
Die Akquisition des US-amerikanischen<br />
Spezialisten Kaiser Optical Systems<br />
im Jahr 2013 – heute ein Teil von<br />
Endress+Hauser Optical Analysis – erweiterte<br />
das Portfolio beispielsweise um Raman-Spektrometer<br />
für in Prozess und Labor.<br />
Seit zweieinhalb Jahren steht ein europäisches<br />
Kompetenzzentrum in Lyon<br />
Kunden zur Seite, wenn es um den Einsatz<br />
komplexer Analyseverfahren in deren Ansehr<br />
früh im Prozess die Zusammensetzung<br />
von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen<br />
zu bestimmen. „Als komplementäre<br />
Lösung zur NIR-Spektroskopie“, wie<br />
Pyka betont. Letztere sei noch immer<br />
deutlich kostengünstiger in der Anschaffung,<br />
jedoch biete die Raman-Spektroskopie<br />
erheblich mehr Spielraum – sowohl<br />
bei der Entwicklung neuer Prozesse<br />
als auch nachdem diese in die Produktion<br />
übernommen wurden. 13 Raman-<br />
Spektrometer mit fast 50 Messstellen hat<br />
Evonik mittlerweile im Einsatz. Pyka<br />
schätzt dabei sowohl die Möglichkeiten<br />
der Modularisierung als auch des Multiplexings,<br />
also der simultanen Signalübertragung.<br />
Vor allem haben ihn aber die<br />
gleichermaßen vielseitigen wie einfachen<br />
Auswertungen der Spektren sowie die<br />
schnelle Modellerstellung überzeugt. Bis<br />
zu vier Sonden pro Spektrometer kann er<br />
parallel betreiben, wenn nötig ohne Medienkontakt.<br />
„Das spart Zeit und steigert<br />
die Effizienz“, sagt Pyka.<br />
Schritt für Schritt kommen neue<br />
Analysatoren hinzu<br />
Die erste Pilotanlage wurde vor sechs Jahren<br />
für die Entwicklung und Optimierung<br />
von Hydrierprozessen in Betrieb genommen.<br />
Moderate Einstiegspreise von<br />
Endress+Hauser hatten Evonik die Entscheidung<br />
seinerzeit leichter gemacht,<br />
die Vorteile der Raman-Spektroskopie in<br />
der Praxis kennenzulernen. Im Wesentlichen<br />
waren dies das Online-Monitoring<br />
des gesamten Hydrierprozesses mit Messwerten<br />
im Sechs-Minutentakt zur detail-<br />
28 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />
„Unsere Prozessentwickler<br />
fragen inzwischen aktiv<br />
nach Raman und auch von<br />
den Betriebsleitungen gibt<br />
es positive Rückmeldungen.“<br />
Philipp Pyka, Verfahrensingenieur,<br />
Evonik Industries<br />
lierten Auswertung der Versuche sowie<br />
Kosteneinsparungen durch weniger Referenzanalytik<br />
im Labor, verbunden mit erheblicher<br />
Zeitersparnis, da nicht auf Ergebnisse<br />
der Referenzanalytik gewartet<br />
werden muss.<br />
Die erste Bewährungsprobe in der Produktion<br />
stand 2018 in einer Anlage zur<br />
Herstellung von Carbonylderivaten an.<br />
Dass für diese wie für etwa 90 Prozent der<br />
Messstellen bei Evonik Atex-Bedingungen<br />
gelten, war dank Unterstützung aus dem<br />
Endress+Hauser-Kompetenzzentrum in<br />
Lyon mit vertretbarem Aufwand zu erfüllen.<br />
Heute zeigt sich Pyka vom Nutzen<br />
überzeugt: „Das Online-Monitoring mehrerer<br />
qualitätsrelevanter Parameter erfolgt<br />
seither mit deutlich weniger händischen<br />
Probenentnahmen.“ Längst seien die Raman-Analysen<br />
in Regelkonzepte integriert,<br />
was den Produktionsprozess stabilisiere.<br />
Aus einem Spektrum werden heute<br />
bis zu sechs Komponenten analysiert. Inzwischen<br />
hat Evonik etwa 50 Prozent aller<br />
spektroskopischen Messlösungen auf Raman-Technologie<br />
umgestellt.<br />
Um die Opex-Kosten (Operational Expenditures,<br />
auf Deutsch Betriebsausgaben)<br />
zu reduzieren, wurde im vergangenen<br />
Jahr ein Rahmenvertrag mit<br />
Endress+Hauser geschlossen, der auch<br />
den Service der Analysatoren betrifft.<br />
Denn längst habe sich die Raman-Spektroskopie<br />
als wertvolles PAT-Werkzeug etabliert.<br />
„Unsere Prozessentwickler fragen<br />
aktiv nach Raman“, sagt Pyka. Und auch in<br />
den Betrieben würden die Vorteile geschätzt.<br />
„Von den Betriebsleitungen gibt es<br />
positive Rückmeldungen“, ergänzt er.<br />
Raman-Spektroskopie erweitert<br />
das PAT-Portfolio<br />
Fazit: Die Raman-Spektroskopie erweitert<br />
erfolgreich das PAT-Portfolio bei Evonik.<br />
Standardisierung und Modularisierung<br />
erlauben Installationen in nahezu jeder<br />
Anlage. Dabei sind auch wechselnde Aufgabenstellungen<br />
und Messstellen kein<br />
Problem. Die frühe Einbindung während<br />
der Prozessentwicklung führt bei Evonik<br />
zu sichtbar steigender Effizienz bei zugleich<br />
sinkenden Kosten in der<br />
Prozess entwicklung. Das unlängst<br />
vereinbarte Service-Konzept regelt<br />
derweil die Aufgabenteilung zwischen<br />
dem technischen Service von<br />
Evonik und den Spezialisten von<br />
Endress+Hauser.<br />
„Wir lernen noch immer eine<br />
Menge dazu“, gibt Pyka unumwunden<br />
zu und richtet den Blick nach<br />
vorne. Gemeinsam mit<br />
Endress+Hauser soll die Raman-<br />
Spektro skopie vom Know-how-Hub in<br />
Marl international ausgerollt und in die<br />
Produktion von Evonik eingebunden werden.<br />
Dabei wünscht er sich als Mann der<br />
Praxis weitere Vereinfachungen für Atex-<br />
Anwendungen sowie plug-and-play-fähige<br />
Package Units, bestehend aus dem SILbewerteten<br />
Grenzstandschalter Liquiphant,<br />
Verkabelung, Interlock-Adapter<br />
und konformer Dokumentation. Nicht zuletzt<br />
schaut Pyka auch auf die Anschaffungs-<br />
und Unterhaltskosten. Die seien<br />
zwar attraktiver geworden, müssten aber<br />
im Vergleich zur NIR-Spektroskopie noch<br />
optimiert werden. Ansonsten freut er sich,<br />
mit Raman 2.0 zu immer tieferen Nachweisgrenzen<br />
vorzustoßen.<br />
Kompetenzzentrums in Lyon ist<br />
Startpunkt einer langen Reise<br />
Was ist Raman-Spektroskopie?<br />
Geeignet für Lab to Process: Das Raman-<br />
Spektroskop Rxn4 ist bei Evonik in der<br />
Produktion im Einsatz<br />
Internationalisierung ist letztlich genau<br />
das, was auch den Verantwortlichen bei<br />
Endress+Hauser vorschwebt. Laurent<br />
Ducros, Managing Director des Kompetenzzentrums<br />
in Lyon, erklärt dazu: „Wir<br />
wissen um die langen Verkaufszyklen für<br />
die Raman-Spektroskopie und verfolgen<br />
daher einen beratenden Verkaufsansatz.<br />
Kunden erwarten eine eigene europäische<br />
Organisation sowie ein Netzwerk<br />
zur Unterstützung von Vertrieb und Service.“<br />
Aus Lyon heraus soll Raman-Expertise<br />
daher über ganz Europa ausgebreitet<br />
werden. Dafür würden die Ingenieure<br />
in den nationalen Repräsentanzen<br />
umfassend geschult. Aktuell sind europaweit<br />
mehr als 500 Raman Spektrometer<br />
von Endress+Hauser im Einsatz. Aber<br />
man spüre steigendes Interesse – vor allem<br />
aus den Bereichen Life Sciences,<br />
aber auch seitens Herstellern von Biomethan,<br />
grünem Wasserstoff und grünem<br />
Ammoniak sowie von Lebensmitteln.<br />
„Wir sind erst am Beginn der Reise“,<br />
prophezeit Ducros.<br />
Fotos: Evonik, Endress + Hauser<br />
www.endress.com<br />
Die Raman-Spektroskopie gehört in die Kategorie der Schwingungsspektroskopie.<br />
Um Proben chemisch zu analysieren, werden durch Laserlicht molekulare Bewegungen<br />
erzeugt. Die dabei entstehenden Wechselwirkungen erlauben Rückschlüsse<br />
auf die Eigenschaften der Proben. Das sogenannte Raman-Spektrum zeigt<br />
charakteristische Signale für die untersuchten Moleküle und Substanzen. Typische<br />
Einsatzgebiete sind Fermentationsprozesse in Life-Sciences- oder Biotech-Anwendungen,<br />
die so in Echtzeit gemessen und gesteuert werden können, die Überwachung<br />
der Qualität bei der Beschichtung von pharmazeutischen Wirkstoffen in der<br />
Tablettenherstellung, die Analyse der Zusammensetzung von Flüssig-Erdgas (LNG)<br />
sowie die Inlinemessung von Paraffinen, Isomeren, Olefinen, Naphthenen und<br />
Aromaten (Piona) zur Optimierung der Prozesse in Naphtha-Crackern.<br />
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> 29
Farbe bekennen<br />
Masse von Druckfarben in Lagertanks mithilfe des Füllstands berechnen<br />
Normalerweise wird Jumo mit Messgeräten für Temperatur, Druck oder<br />
Durchfluss in Verbindung gebracht. Dass sich mit diesen Techniken aber<br />
auch ganz andere Dinge messen lassen, beweist eine Applikation bei der<br />
Epple Druckfarben AG in Neusäß bei Augsburg. Hier hat das<br />
Jumo-Engineering eine Applikation entwickelt und realisiert, mit der<br />
sich die Masse von Mineralölen in Lagertanks bestimmen lässt.<br />
Die Epple Druckfarben AG entwickelt in<br />
ihrem Forschungslabor neue Produkte.<br />
Zur Herstellung der Farben werden Mineral-<br />
oder Pflanzenöle benötigt, die in<br />
Tanks mit einem Fassungsvermögen bis<br />
13 t gelagert werden. Die genaue Masse<br />
des Tankinhalts muss zum einen für den<br />
Bestellprozess ermittelt werden, zum anderen,<br />
um bei Anlieferungen die Abrechnung<br />
zu kontrollieren.<br />
Die Gewichtsbestimmung erfolgt über<br />
eine Füllstandmessung und eine entsprechende<br />
Umrechnung. Das Ultraschall-<br />
Verfahren, das Epple bisher für diesen<br />
Zweck einsetzte, hatte sich als zu ungenau<br />
herausgestellt, da die strengen zollrechtli-<br />
Autor: Michael Brosig, Leiter Pressestelle,<br />
Jumo GmbH & Co. KG, Fulda<br />
chen Anforderungen damit nicht erfüllt<br />
werden konnten.<br />
Das Anforderungsprofil an das Jumo-<br />
Engineering war daher klar: In zehn Tanks<br />
im Außenbereich soll über eine Füllstandmessung<br />
mit einer entsprechenden Umrechnung<br />
die Masse des Inhalts in Kilogramm<br />
erfasst werden. Die Tanks sind jeweils<br />
7 m hoch, eine explosionsgeschützte<br />
Applikation ist nicht notwendig, die Temperatur<br />
soll zusätzlich erfasst werden.<br />
Das Engineering-Team von Jumo erarbeitete<br />
eine Lösung mit dem eigenen<br />
Mess-, Regel- und Automatisierungssystem<br />
mTron T. Das modular aufgebaute<br />
System kann mit seinen universellen I/O-<br />
Modulen, der flexiblen Anschlusstechnik<br />
und der umfangreichen Kommunikations-,<br />
Auswerte- und Automatisierungssoftware<br />
in den unterschiedlichsten Branchen<br />
eingesetzt werden.<br />
Prozessabbild für 30 Ein- und<br />
Ausgangsmodule<br />
Herzstück von mTron T ist die Zentraleinheit<br />
mit einem Prozessabbild für maximal<br />
30 Ein-/Ausgangsmodule. Die CPU besitzt<br />
übergeordnete Kommunikationsschnittstellen<br />
inklusive Webserver. Für individuelle<br />
Steuerungsapplikationen verfügt das<br />
System über eine SPS (Codesys V3), Programmgeber-<br />
und Grenzwertüberwachungsfunktionen<br />
sowie Mathematikund<br />
Logikmodule.<br />
Die erfassten Messdaten können<br />
komfortabel mit einer Software visualisiert<br />
und anschließend für weitere Zwecke<br />
manipulationssicher archiviert werden.<br />
Durch die Freischaltung der Soft-<br />
SPS Codesys V3 ist das System individuell<br />
erweiterbar zu einer vollständigen<br />
und leistungsfähigen Automatisierungslösung.<br />
Pegelsonden messen<br />
kontinuierlich<br />
In der Applikation für Epple wird je Tankbehälter<br />
das Materialgewicht mithilfe von<br />
Jumo-Maera-Pegelsonden ermittelt, die<br />
auch über den benötigten Temperatursensor<br />
verfügen. Diese Sonden messen kontinuierlich<br />
und hydrostatisch den Füllstand<br />
30 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />
01 Durch die Freischaltung der Soft-SPS Codesys ist mTron T<br />
zu einem vollständigen Automatisierungssystem erweiterbar<br />
02 Zur Messung werden zwei Pegelmesssonden eingesetzt –<br />
aus der Druckdifferenz ergibt sich die spezifische Materialdichte<br />
02<br />
01<br />
von Flüssigkeiten. In belüfteten Tanks lassen<br />
sich Füllhöhen ab 0,5 bis 16 mWS<br />
(mWS: Meter Wassersäule) realisieren.<br />
Zur Berechnung der Masse der gelagerten<br />
Produkte werden zwei Pegelmesssonden<br />
eingesetzt. Diese Sonden werden in<br />
einem definierten Abstand zueinander<br />
positioniert. Das ermittelte Druck-Delta<br />
zwischen den beiden Sonden wird zur Ermittlung<br />
der spezifischen Materialdichte<br />
verwendet. Diese spezifische Dichte in<br />
Kombination mit den Dimensionsangaben<br />
eines Tanks (Volumen) ergeben dann<br />
die Masse. Die Berechnung erfolgt durch<br />
das mTron-T-System mittels der integrierten<br />
SPS (Codesys).<br />
Weiterhin wird zur Bedienung ein Multifunktionspanel<br />
eingesetzt, das in unmittelbarer<br />
Nähe des Tank-Anschlusses für<br />
den Lkw platziert ist und so die Überwachung<br />
vor Ort sowie die Kontrolle von<br />
Alarmmeldungen ermöglicht. Verwendet<br />
werden Standard-Bildschirme sowie individuell<br />
erstellte Prozessbilder.<br />
Über Profibus DP kann das System an eine<br />
übergeordnete Steuerung angebunden<br />
werden. Alle Prozesswerte können aber<br />
auch über eine Web-Applikation übertragen<br />
werden und stehen so dem Einkauf<br />
von Epple zur Materialkontrolle zur Verfügung.<br />
Diese deutliche Zeitersparnis in Verbindung<br />
mit der einfachen Inbetriebnahme<br />
und Bedienung waren entscheidende<br />
Features, mit denen das Jumo-Engineering<br />
in diesem Projekt punkten konnte.<br />
Fotos: Jumo, Refresh(pix) – stock.adobe.com<br />
www.jumo.net<br />
Was hat eine aufregende Haarfarbe<br />
mit Blutanalysen im Labor zu tun?<br />
Unsere Lösungen halten bei der Herstellung von Haarpfl ege mitteln die<br />
Inhaltsstoff e penibel auseinander. So wird es einfach, mit schönem Haar<br />
zu glänzen. Und im Labor trennen Bürkert-Systeme mit kompromiss loser<br />
Präzision die Analyse- Medien. Das sichert verlässliche Diagnosen.<br />
Wo immer Gase oder Flüssigkeiten ins Spiel kommen, vertrauen<br />
Spezialisten aller Branchen auf Lösungen von Bürkert.<br />
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MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />
Mit dem Vegapuls 6X hat Vega die<br />
klassische Gerätewahl umgekrempelt:<br />
Es gibt nur noch einen Radarsensor für<br />
alle Anwendungen<br />
Einer<br />
für alles<br />
Vega geht neue Wege<br />
bei Radarsensoren<br />
Mit dem Vegapuls 6X hat Vega<br />
eine Zäsur eingeleitet. Seit 1. März<br />
gibt es bei den Spezialisten aus<br />
dem Schwarzwald quasi nur noch<br />
diesen einen Radarsensor, der für<br />
alle erdenklichen Füllstandmessungen<br />
konfiguriert werden<br />
kann. Anwendern verspricht das<br />
eine deutliche Vereinfachung<br />
gegenüber der Auswahl aus<br />
unzähligen Standardprodukten.<br />
Dem Wettbewerb sieht man sich<br />
damit drei bis fünf Jahre voraus.<br />
Autor: Peter Reinhardt,<br />
Chefredakteur<br />
„<strong>Verfahrenstechnik</strong>“<br />
Füllstandsensoren sollen Anwendern<br />
das Überwachen ihrer industriellen<br />
Prozesse erleichtern. Doch deren Auswahl<br />
kann aufgrund der nahezu grenzenlosen<br />
Anzahl an verschiedenen Typen schon<br />
mal zur Tortur werden. Das haben sich die<br />
Verantwortlichen bei Vega zu Herzen genommen<br />
und mit dem Vegapuls 6X einen<br />
Radarsensor entwickelt, bei dem Einfachheit<br />
und Sicherheit an erster Stelle stehen.<br />
„Letztlich zählt nicht der Sensor, sondern<br />
was die Anwender damit in ihren<br />
Prozessen erreichen können“, sagt Florian<br />
Burgert, der die Entwicklung als Produktmanager<br />
von Beginn an eng begleitet hat.<br />
„Es ist Zeit, den Markt zu verändern“,<br />
pflichtet ihm sein Kollege Jürgen Skowaisa<br />
bei und betont. „Es gibt keinen Grund,<br />
weiter die bisherigen Sensoren zu bestellen.“<br />
Selbstbewusst geht er davon aus, auf<br />
Anhieb circa 80 bis 90 Prozent aller denkbarer<br />
Anwendungen abdecken zu können.<br />
„Der Rest folgt innerhalb eines Jahres“,<br />
verspricht Geschäftsführer Günter Kech,<br />
der den Wettbewerbsvorteil auf Nachfrage<br />
von „<strong>Verfahrenstechnik</strong>“ auf drei bis fünf<br />
Jahre beziffert.<br />
Diese Überzeugung kommt nicht von<br />
ungefähr. Mit Einführung der 80-GHz-<br />
Technologie 2016 ist dem Unternehmen<br />
aus Schiltach im Schwarzwald schon einmal<br />
ein Coup gelungen. Mit mehr als einer<br />
Million installierter Radarmessgeräte zur<br />
Füllstandmessung reklamiert man heute<br />
die Marktführerschaft für sich. Allein 2021<br />
seien gut 100.000 kompakte Vega-Radarmessgeräte<br />
als „die besseren Ultraschallmessgeräte“<br />
installiert worden.<br />
Doch zum 1. März folgte nun eine Zäsur<br />
des bewährten Portfolios. Seit diesem<br />
Datum gibt es auf der Unternehmenswebsite<br />
nur noch den einen konfigurierbaren<br />
Sensor Vegapuls 6X. 6X steht dabei<br />
in guter Tradition der erfolgreichen 60er-<br />
Baureihen. Ein Konfigurator führt Anwender<br />
online durch die Auswahl. In<br />
Echtzeit visualisiert dieser die Eingaben.<br />
Dabei müssen die Kunden keine Abstriche<br />
machen. Auch nach der Reduktion<br />
auf nur noch einen Radarsensor sind weiterhin<br />
sämtliche bisher verfügbaren<br />
Frequenzen und Antennen, Elektroniken<br />
und Anschlüsse etc. an Bord.<br />
Neu ist, dass es nun auch 80-GHz-Technologie<br />
mit SIL-Zulassung gibt. Sowohl die<br />
Anzahl „sicherer, unentdeckter Ausfälle“<br />
liegt nach Untersuchungen von Vega mit<br />
158 deutlich unter dem Mittelwert von<br />
1.200 anderer Geräte am Markt, als vor<br />
allem auch die Anzahl „gefährlicher unentdeckter<br />
Ausfälle“ (44 gegenüber 110).<br />
Möglich werde dies durch eine sehr gute<br />
Selbstdiagnose. Aufgrund der Eingaben in<br />
den Konfigurator entscheidet dieser übrigens,<br />
ob es sich um eine sichere Anlage<br />
handelt oder nicht.<br />
„Die Gewissheit, mit der Sensorwahl<br />
nicht nur schneller zum Ziel zu kommen,<br />
sondern auch sicher die beste Lösung einzusetzen,<br />
macht im Alltagsgeschäft den<br />
Unterschied“, sagt Burgert. Neben der SIL-<br />
Zertifizierung ist auch das Thema<br />
Cybersecurity vollständig abgedeckt:<br />
Konform nach IEC 62443-4-2 werden die<br />
Anforderungen an sichere Kommunikation<br />
und Zugangskontrolle erfüllt. Vielfach<br />
könne der Vegapuls 6X schon ab Werk bis<br />
ins Detail fertig eingestellt werden.<br />
Foto: Vega<br />
www.vega.com/radar<br />
32 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />
Engineering: Cloud-Service erweitert<br />
Bereits mit der Free-Version von eManage lassen sich Projekte<br />
der Eplan Plattform in die Cloud-Umgebung hochladen, teilen<br />
und verwalten. Mit der Vollversion lassen sich darüber hinaus<br />
Stammdaten in der Cloud abrufen, Begleitdokumente sind jetzt<br />
im Zugriff und die Performance steigt laut Anbieter mit zusätzlicher<br />
Kapazität. Kollaboration<br />
steht im Zentrum<br />
der Anwendung, die<br />
OEM, Systemintegrator,<br />
Maschinenbauer und<br />
Betreiber vernetzt.<br />
Wird ein Projekt bislang<br />
in der Cloud geteilt,<br />
sind zwar die Schaltpläne<br />
ersichtlich – nicht<br />
aber die gesamten Begleitdokumente. Eplan eManage<br />
ermöglicht in der Vollversion den Zugriff auf sämtliche projektrelevanten<br />
Daten und Begleitdokumente, beispielsweise<br />
Material listen, Stücklisteninformationen oder auch Neutraldokumente<br />
in Excel. Diese werden auf einheitlicher Datenbasis<br />
austauschfähig.<br />
Über die neue Version von eManage können Projekte aus der<br />
Eplan Plattform <strong>2022</strong> beispielsweise in der Version 2.9 abwärtskompatibel<br />
gespeichert werden. Hierdurch entfällt die Pflege<br />
mehrerer Versionen, ohne die Vertragsbestandteile zu verletzen.<br />
Das führt laut Anbieter zur Vereinfachung des gesamten<br />
Workflows im Zulieferer-Umfeld.<br />
www.eplan.de<br />
Überwachung nachgeschalteter<br />
Mittel- und Niederspannungsgeräte<br />
Das ABB Ability Edge Industrial<br />
Gateway wurde entwickelt, um<br />
Feldgeräte- und Parameterdaten in<br />
intelligenten Anlagen zu sammeln<br />
und in eine vereinfachte und zugängliche<br />
Plattform einzuspeisen. Der<br />
Anwender erhält einen vollständigen<br />
Überblick über die System- und<br />
Anlagenleistung. Mithilfe der IoT-Technologie ermöglicht das<br />
Edge Industrial Gateway die Überwachung aller nachgeschalteten<br />
Nieder- und Mittelspannungsgeräte. Unterschiedlichste<br />
Verbindungen, einschließlich Wlan und Mobilfunk, in der Cloud<br />
oder vor Ort werden unterstützt. Unter Verwendung eines<br />
beliebigen lokalen Internetprotokolls (IP) verbindet Edge<br />
unterschiedliche Anlagen, sodass sie Daten untereinander und<br />
innerhalb der Sicherheit des geschützten lokalen Systems<br />
austauschen können. Im Vergleich zu vielen Datenanalysesystemen,<br />
die die gesammelten IoT-Rohdaten direkt an die Cloud<br />
senden, verarbeitet Edge Computing die Daten zunächst<br />
innerhalb der Systeme vor Ort und sendet nur strukturierte<br />
Informationspakete an die Cloud. Diese Methode verbessert die<br />
Datenverarbeitungszeit laut Hersteller deutlich, reduziert die<br />
Übertragungszeit und ermöglicht eine schnellere, proaktivere<br />
Wartung von Anlagen und Energiesystemen, um Schäden und<br />
Ausfallzeiten zu vermeiden.<br />
www.abb.com<br />
Ab sofort<br />
erhältlich!<br />
Das Handbuch zur Schwingungs-<br />
Zustandsüberwachung<br />
von Maschinen und Anlagen<br />
Condition<br />
Monitoring Praxis<br />
Das ultimative Know-How für die Instandhaltung.<br />
Aus der Praxis – für die Praxis!<br />
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für nur 46 Euro unter: shop.engineering-news.net
MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />
Sicherheitskarte erweitert<br />
Safe-Motion-Lösung<br />
Die neue Sicherheitskarte<br />
PMCprotego S3 erweitert die<br />
antriebsintegrierte Safe-<br />
Motion-Lösung PMCprotego<br />
DS um weitere sichere<br />
Motion-Monitoring-Funktionen<br />
nach EN 61800-5-2.<br />
Mit diesen Funktionen lässt<br />
sich nun eine applikationsspezifische<br />
Fehlerreaktion<br />
im Vorhinein bereits flexibel<br />
und individuell über das<br />
Engineering Tool PASmotion<br />
konfigurieren. Das reduziere Maschinenstillstände, sodass<br />
Anlagen trotz unterschiedlicher Sicherheitsanforderungen stets<br />
ihre maximale Produktivität erreichten. Dies gewährleiste eine<br />
hohe Anlagenverfügbarkeit.<br />
Zu den weiteren sicheren Motion-Monitoring-Funktionen<br />
gehören die sicher überwachte Bewegungsrichtung (SDI-M),<br />
das sicher überwachte Schrittmaß (SLI-M), die sicher<br />
überwachte Geschwindigkeit (SLS-M) sowie der sicher<br />
überwachte Betriebshalt (SOS-M), die sicher überwachte<br />
Position (SLP-M) und der sicher überwachte Geschwindigkeitsbereich<br />
(SSR-M).<br />
Die schnelle Kommunikation erfolgt über das Echtzeit-Ethernet<br />
Safetynet p RTFL. Dieses ermöglicht jetzt auch eine sichere<br />
Querkommunikation zwischen allen mit Sicherheitskarte<br />
ausgestatteten Antrieben in der Applikation. Dabei sind die<br />
Ausgänge der Sicherheitskarte Safetynet p RTFL auch virtuell<br />
nutzbar: Diese flexible Nutzung reduziert den Verdrahtungsaufwand<br />
und spart dadurch Kosten für Hardware.<br />
www.pilz.com<br />
Schnittstelle für blindes Stecken von<br />
modularen Steckverbindungen<br />
Der neue Andockrahmen aus der Produktfamilie Heavycon von<br />
Phoenix Contact bietet eine zeitsparende Installation und<br />
Wartung von Einschubsystemen und anderen Anwendungen, in<br />
denen die Schnittstellen<br />
nicht einsehbar sind.<br />
Voreilende Führungselemente<br />
ermöglichen das<br />
blinde und sichere Kontaktieren<br />
von Steckverbindungen.<br />
Stift- und Buchsenseite<br />
werden aufgrund der<br />
schwimmenden Lagerung<br />
der Rahmen zueinander<br />
ausgerichtet.<br />
Ein großer Vorteil ist laut Hersteller die leichte Bestückung der<br />
Rahmen mit modularen Kontakteinsätzen. Dies erfolgt einfach<br />
mittels Rastfedern. Durch die Kombination verschiedener<br />
Übertragungsmedien in einem Andockrahmen entsteht eine<br />
individuelle und kompakte Schnittstelle. Die robusten Andockrahmen<br />
aus Zinkdruckguss sind fingerberührsicher und in den<br />
marktüblichen Baugrößen B6 bis B24 mit zwei bis sechs<br />
Steckplätzen erhältlich.<br />
www.phoenixcontact.com<br />
Cloud-basierter Austausch von<br />
Betriebsdaten<br />
Aveva stellt sein erstes Software-as-a-Service-(SaaS)-Angebot<br />
vor. Es integriert wichtige Funktionen des Performance-Intelligence-(PI)-Systems,<br />
einer Betriebsdatenmanagement-Plattform,<br />
in das Industriesoftware-Portfolio des Unternehmens. Data Hub<br />
ist laut Anbieter eine sichere, Cloud-native Plattform für die<br />
Zusammenführung, Verwaltung und den Austausch von<br />
Betriebsdaten, um bessere Erkenntnisse zu gewinnen und die<br />
Betriebsleistung zu optimieren. Die neue Lösung wird die<br />
bewährten Funktionen von Osisoft-Cloud-Services (OCS) für<br />
den Austausch von Betriebsdaten über die industrielle Cloud-<br />
Plattform Aveva Connect anbieten.<br />
Die Anwendungsfälle reichen von der Überwachung von<br />
sicherem Trinkwasser durch vorausschauende Meldungen über<br />
die Aufbereitung von Daten für fortschrittliche Analysen bis hin<br />
zur Überwachung kritischer, aus der Ferne betriebener Geräte.<br />
www.aveva.com<br />
Kompakter Mehrachsumrichter<br />
Der modulare Aufbau des<br />
neuen Mehrachsumrichters<br />
MD800 ermöglicht es<br />
laut Hersteller, bis zu acht<br />
Achsen in einem Aufbau<br />
abzubilden. Dabei stellt<br />
die Einspeiseeinheit die<br />
Leistung über den<br />
gemeinsamen Zwischenkreis zur Verfügung. Das Gerät biete<br />
eine umfangreiche Funktionalität inklusive STO (safe torque off)<br />
individuell für jede Achse. Permanentmagnetmotoren und<br />
Induktionsmotoren können mit demselben Umrichter betrieben<br />
werden. Eine 24-VDC-Steuerspannung und eine Auswahl an<br />
Feldbus- sowie E/A-Erweiterungskarten sollen das Produkt<br />
abrunden. Außerdem ist es möglich, die Umrichter entweder<br />
mit 150 % Überlast (drehmomentintensive Applikationen) oder<br />
mit 110 % Überlast (Gebläse, Pumpen) zu betreiben.<br />
www.inovance.eu<br />
App-Store bündelt<br />
Automatisierungslösungen<br />
Siemens eröffnet einen digitalen, herstellerübergreifenden,<br />
unabhängigen App-Store für Industriekunden. Der Marktplatz<br />
bilde den Transaktionsmechanismus speziell für die Siemens-<br />
Industrial-Edge-Plattform. Neben den Siemens-Edge-Apps für<br />
die diskrete Industrie und den Werkzeugmaschinenbau haben<br />
mit Braincube, Cybus, SeioTec und Tosibox bereits Drittanbieter<br />
ihr Angebot gestartet.<br />
Somit profitieren Kunden von einer breiten Palette an<br />
Softwarekomponenten unterschiedlicher Anbieter und<br />
Hersteller, die standardisiert in die Produktion integriert werden<br />
können. Das vielfältige Angebot reicht dabei schon jetzt von<br />
Konnektivität, Datenspeicherung, -visualisierung und -analyse<br />
bis hin zu Maschinenüberwachung, Energie- und<br />
Asset-Management.<br />
www.siemens.de<br />
34 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
DIE DREI INNEREN WERTE:<br />
PRÄZISION, SICHERHEIT<br />
UND SPASS BEIM ANWENDEN.<br />
THE 6X ® . NEU VON VEGA.<br />
Zugegeben, man sieht dem VEGAPULS 6X auf den ersten Blick nicht an, was in<br />
ihm steckt: Hochpräzise Füllstand-Messtechnik, die keinen Unterschied zwischen<br />
Flüssigkeiten und Schüttgut macht. Einzig seine Farbe könnte als Indiz dafür<br />
dienen, dass es auch sehr viel Spaß macht, ihn anzuwenden.<br />
VEGA. HOME OF VALUES.<br />
www.vega.com/radar
Geschickt kombiniert<br />
Vorabscheider entlasten Industriesauger und verlängern deren Standzeiten<br />
Eine wirkungsvolle Vorabscheidung verlängert die Filterstandzeit von<br />
Industriesaugern und Absauganlagen. Sie kann aber auch ganz andere<br />
Funktionen übernehmen. Und es gibt unterschiedliche Arten von<br />
Vorabscheidern. Das heißt: Es kann sich lohnen, tiefer in das Thema<br />
einzutauchen, um die Absaugung zu optimieren.<br />
terboden bewegen. Die Absaugung der Luft<br />
mit den feineren Partikeln aus dem Behälter<br />
(ebenfalls von der Oberseite des Behälters<br />
aus) erfolgt mittig, damit möglichst<br />
wenig größere Partikel mitgerissen werden.<br />
So wird der eigentliche Sauger bzw. dessen<br />
Filter und Sammelbehälter wirkungsvoll<br />
unterstützt. Der Vorteil für den Anwender:<br />
Der Behälter lässt sich einfach<br />
entleeren, das Filter im Sauger selbst wird<br />
entlastet. Dieses Prinzip ist erprobt und<br />
nach wie vor vielfach bewährt – sowohl<br />
bei festen als auch bei feuchten und sogar<br />
flüssigen Medien. Ruwac bietet diese Behälter<br />
in unterschiedlichen Größen (von<br />
30 bis 170 l) an.<br />
Vorfilterzelle für voluminöses<br />
und leichtes Sauggut<br />
In der Papierverarbeitung und der Textilindustrie,<br />
aber auch in vielen anderen<br />
Anwendungen, müssen größere Mengen<br />
Das Prinzip ist einfach und die Umsetzung<br />
ebenso: Vorabscheider entlasten<br />
den eigentlichen Sauger bzw. die Absauganlage.<br />
Sie können mobil sein, das<br />
heißt, mit dem Industriesauger mitgeführt<br />
werden. Oder sie sind direkt in den<br />
Sauger integriert. In beiden Fällen ermöglichen<br />
sie die Anpassung des Saugers<br />
an den individuellen Anwendungsfall.<br />
Und da ganz unterschiedliche Anwendungen<br />
und Sauggüter existieren, gibt es<br />
auch verschiedene Bauarten und Ausführungen<br />
von Vorabscheidern.<br />
Die einfachste Lösung für die Vorabscheidung<br />
ist ein Behälter, der zwischen<br />
Saugstelle und Saugeinheit angeordnet<br />
und – bei mobilen Einsätzen – bedarfsweise<br />
mit dem Sauger mitgeführt werden<br />
kann. Der Saugstrom wird dabei so von<br />
oben in den Behälter geleitet, dass die Partikel<br />
gegen die innere Wandung prallen,<br />
dadurch in ihrer Geschwindigkeit verlangsamt<br />
werden und sich in Richtung Behälvon<br />
leichtem und dementsprechend voluminösem<br />
Sauggut aufgenommen werden.<br />
Für diese Aufgabe hat Ruwac die<br />
Vorfilterzelle entwickelt. Die abgesaugte<br />
Luft gelangt hier in einen zylindrischen<br />
Behälter aus Lochblech, in dem sich ein<br />
Filtersack befindet. In diesem Filtersack<br />
sammelt sich – gut verdichtet – das gröbere<br />
Sauggut.<br />
Optisch unterscheidet sich die Vorfilterzelle<br />
vom konventionellen Vorabscheider<br />
schon auf den ersten Blick dadurch, dass<br />
die Verbindung zum Sauger, der den Unterdruck<br />
unterzeugt, im unteren Bereich<br />
der Vorfilterzelle angeordnet ist. Der gefüllte<br />
Filtersack mit einem Fassungsvermögen<br />
von 130 l lässt sich einfach aus<br />
dem Stahlblechgehäuse entnehmen.<br />
Mit dem DAV-SB bietet Ruwac auch eine<br />
Vorfilterzelle mit integrierter Unterdruckerzeugung<br />
an. Saugleistung, Konstruktion<br />
und Abmessungen dieser Vorabscheider<br />
werden an die Anforderungen und Parameter<br />
der Produktionsmaschinen angepasst,<br />
an denen sie zum Einsatz kommen.<br />
Damit wird sichergestellt, dass das aufgenommene<br />
Material gut verdichtet und das<br />
Volumen des Filters optimal ausgenutzt<br />
werden kann.<br />
Autor: Udo Truderung, Qualitätsmanagement,<br />
Ruwac Industriesauger GmbH, Melle<br />
36 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
TITEL I BETRIEBSTECHNIK<br />
02<br />
01<br />
Silo mit Zyklonabscheider<br />
und Reststoffe trennen und seine<br />
Ressourcen besser nutzen.<br />
Trennung von Fest- und<br />
Flüssiganteilen<br />
01 Einfache Lösung, vielfach bewährt:<br />
Industriesauger plus Vorabscheidebehälter<br />
02 Spänesauger trennen Flüssig- und<br />
Feststoffanteile<br />
03 Die Zyklonabscheider der Baureihe HGZ<br />
erreichen einen sehr hohen Wirkungsgrad<br />
Vorabscheider entlasten den eigentlichen<br />
Sauger oder die Absauganlage<br />
In vielen Fällen – insbesondere bei „ganz<br />
normalem“, in größeren Mengen anfallendem<br />
Sauggut – kann ein Zyklonabscheider<br />
mit darunter angeordnetem<br />
Sammelbehälter eine geeignete Vorabscheidung<br />
bewirken. Ruwac hat für diese<br />
Aufgabe einen Zyklon entwickelt, der sich<br />
durch einen besonders hohen Wirkungsgrad<br />
von über 90 Prozent auszeichnet.<br />
Der eintretende staubbeladene Luftstrom<br />
prallt tangential gegen die Innenwandung<br />
des Zyklons und wird so in Rotation<br />
versetzt. Dabei prallen schwerere Partikel<br />
an die Innenwände, sammeln sich dort<br />
und sinken durch die Schwerkraft nach<br />
unten. Aufgrund der konischen Form des<br />
Zyklons bleibt die Fliehkraft trotz reibungsbedingt<br />
geringerer Strömungsbzw.<br />
Fließgeschwindigkeit stets annähernd<br />
gleich.<br />
Die im Zyklon gesammelten Partikel<br />
können kontinuierlich, zum Beispiel über<br />
eine Zellenradschleuse, oder bedarfsweise,<br />
etwa über eine Doppelpendelklappe,<br />
abgezogen werden. Abgesaugte Luft mit<br />
kleineren Partikeln hingegen gelangt in<br />
den Sauger. Diese Art des Vorabscheiders<br />
– der jeweils an den individuellen<br />
Luftvolumenstrom angepasst wird – ist<br />
kombinierbar mit Drehstrom- und Wechselstromsaugern.<br />
In Verbindung mit einer<br />
Weiche lässt sich ein Zyklonabscheider<br />
auch zur Rückführung von schwereren<br />
Partikeln (zum Beispiel Kunststoffgranulat)<br />
in den Prozess verwenden. Nur der<br />
Staub gelangt dann bis zum Sauger. So<br />
kann der Anwender Sekundärrohstoffe<br />
Eine besondere Art der Vorabscheidung<br />
wird mit den „Spänesaugern“ der SPS-<br />
Baureihe realisiert. Diese Spezial-Sauger<br />
trennen zuverlässig flüssige von festen<br />
Sauggutbestandteilen. Sie eignen sich beispielsweise<br />
zur Maschinenreinigung sowie<br />
zur Absaugung im Arbeitsraum von<br />
Werkzeugmaschinen. Hier ermöglichen<br />
sie eine Trennung der benetzten (Metall-)<br />
Späne von Schneidölen und Kühlschmierstoffen.<br />
Ein häufiger Anwendungsfall dieser<br />
Sauger ist der Einsatz als „Dauerläufer“<br />
an CNC-Bearbeitungszentren mit Abpumpsteuerung.<br />
Für Anwendungen, bei<br />
denen das Sauggut Leichtmetallstäube<br />
enthalten kann, hat Ruwac Spänesauger<br />
mit Staub-Ex-Zulassung im Programm.<br />
Der Überblick zeigt: Es gibt verschiedene<br />
Arten von Vorabscheidesystemen, die<br />
in Kombination mit mobilen Industriesaugern<br />
oder als Bestandteil einer stationären<br />
Absauganlage eingesetzt werden können.<br />
Bei allen Systemen erfolgt die Abscheidung<br />
rein mechanisch. Es fallen also keine<br />
Kosten für Filterwechsel etc. an. Im Gegenteil:<br />
Der eigentliche Sauger wird entlastet,<br />
die Betriebskosten werden reduziert<br />
und der Aufwand für das Entleeren bzw.<br />
Wechseln des Entsorgungssystems ebenso.<br />
Fotos: Ruwac<br />
www.ruwac.de<br />
03<br />
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> 37
Die bessere Alternative<br />
Ersatzbrennstoffe fördern, lagern und einsetzen<br />
Mit Sekundärbrennstoffen lässt<br />
sich ein großer Teil teurer<br />
Primärbrennstoffe ersetzen, etwa<br />
um die Kosten für die energieintensive<br />
Herstellung von Zement<br />
zu senken. Vecoplan hat ein<br />
Gesamtsystem entwickelt, das die<br />
unterschiedlichen Materialien<br />
aufnimmt, fördert, lagert und<br />
damit den Vorwärmer beschickt.<br />
„Alternative Brennstoffe sind heute Voraussetzung<br />
für eine wirtschaftliche Zementproduktion,<br />
denn sie ersetzen teure<br />
fossile Energieträger wie Kohle und Öl“,<br />
erläutert Tim Hamer, Vertriebsleiter des<br />
Geschäftsbereichs Recycling/Waste bei<br />
Vecoplan. Zu seinen Kunden gehört der<br />
türkische Zementhersteller Votorantim<br />
Cimentos in Hasanoğlan in der Nähe Ankaras.<br />
Das Unternehmen nutzt einen Mix<br />
aus Ersatzbrennstoffen, mit denen der<br />
Vorwärmer kontinuierlich beschickt wird.<br />
Zum Einsatz kommt ein Gemisch aus sogenanntem<br />
Refuse Derived Fuel (RDF –<br />
Siedlungsabfälle) sowie zerkleinerten Altreifen<br />
(TDF – Tire Derived Fuel). Das<br />
Gummi alter Pkw- und Lkw-Reifen wird<br />
nach Entfernung der Felgen zu Schnipseln<br />
von ungefähr 70 mm und kleiner geschreddert.<br />
Der Heizwert ist vergleichbar<br />
mit dem von Steinkohle.<br />
Um die verschiedenen Materialien nach<br />
der Anlieferung aufzunehmen, zu lagern,<br />
zu transportieren und dosiert dem Vorwärmer<br />
zuführen zu können, wandte sich<br />
der Zementhersteller an Vecoplan. Für die<br />
Aufbereitung und Handhabung der alternativen<br />
Brennstoffe entwickelt und fertigt<br />
das Unternehmen die passenden Maschinen<br />
und Anlagen. Der Maschinenbauer<br />
liefert aber nicht nur, er berät auch seine<br />
Kunden und plant die Anlagen.<br />
Besondere Anforderungen<br />
an das Handling<br />
Externe Anbieter liefern die Ersatzbrennstoffe<br />
an die Tore des Werks in<br />
Hasanoğlan. An die weitere Handhabung<br />
des Materials hatten die Betreiber hohe<br />
Ansprüche hinsichtlich des Durchsatzes,<br />
der Verfügbarkeit, der Energieeffizienz<br />
und der Output-Qualität. Sie benötigten<br />
eine Linie, die die Materialien für den<br />
Vorwärmer von den Lkw aufnimmt, lagert<br />
und sie über eine Gesamtstrecke von rund<br />
280 m staubfrei fördern kann. Dabei sollten<br />
die beiden Brennstoffarten separat<br />
aufgenommen, für unterschiedliche Qua-<br />
litäten variabel gemischt und so auch gelagert<br />
werden: „Die Mischungen haben<br />
einen RDF-Anteil mit einer Dichte von etwa<br />
0,2, der TDF-Anteil liegt zwischen 0,35<br />
bis 0,6 t/m 3 “, beschreibt Tim Hamer. „Wir<br />
sollten eine kontinuierliche Beschickung<br />
des Vorwärmers mit den homogenen<br />
Brennstoffgemischen umsetzen.“ Die Ingenieure<br />
planten die Anlagen für eine<br />
durchschnittliche Förderleistung von<br />
30 t/h aus dem Mix aus RDF und TDF.<br />
Die Förderstrecke zum Vorwärmer legten<br />
sie bereits auf 40 t/h aus. Dies entspricht<br />
einer möglichen Jahreskapazität<br />
von etwa 288.000 t.<br />
Da die Maschinen zur Zementproduktion<br />
an sieben Tagen in der Woche rund<br />
um die Uhr im Einsatz sind – bei mindestens<br />
300 Tagen im Jahr – spielt die Verfügbarkeit<br />
eine besonders große Rolle. Wichtig<br />
waren zudem ein geringer Wartungsaufwand<br />
und ein verlässlicher Service.<br />
„Wir mussten die neuen Maschinen sicher<br />
in die bestehende Fertigungsumgebung<br />
integrieren und somit den begrenzten<br />
Raum, der uns zur Verfügung stand, bestmöglich<br />
nutzen“, beschreibt der Vecoplan-<br />
Vertriebsleiter eine Herausforderung.<br />
Autorin: Silvia Feder, Leitung Marketing,<br />
Vecoplan AG, Bad Marienberg<br />
38 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
BETRIEBSTECHNIK<br />
Materialaufgabe und -transport<br />
Vecoplan hat über ein detailliertes Engineering<br />
zunächst die gesamte Anlage<br />
konzipiert und dabei die Materialströme<br />
der Ersatzbrennstoffe innerhalb der Produktionslinie<br />
im Detail berücksichtigt.<br />
Muldenkipper und Schubboden-Lkw liefern<br />
den Ersatzbrennstoff an. Sowohl für<br />
das RDF als auch das TDF ist jeweils eine<br />
separate und darauf abgestimmte Annahmestelle<br />
vorhanden, zusätzlich können<br />
Mitarbeiter die Materialien mit Radladern<br />
aufgeben. Bei der RDF-Annahme<br />
schüttet der Lkw das Material in eine Annahmestation<br />
mit einem Fassungsvermögen<br />
von etwa 100 m 3 . Von dort aus<br />
transportiert ein Kratzkettenförderer<br />
nach einer Egalisierung das Material<br />
weiter zu einem Trommelmagneten, der<br />
eisenhaltige Störstoffe zuverlässig aus<br />
der Masse zieht.<br />
Das RDF durchläuft ein Scheibensieb,<br />
um Partikel größer 70 mm von der Masse<br />
zu trennen. So lassen sich am Ende saubere<br />
Brennprozesse sicherstellen und Blockaden<br />
durch Überlängen verhindern.<br />
Eine frequenzgeregelte Doppel-Förderschnecke<br />
transportiert das RDF gleichmäßig<br />
auf eine Bandwaage. Diese sendet ein<br />
genaues Feedback des aktuellen Materialflusses<br />
zum Bediener. So kann dieser das<br />
gewünschte Mischungsverhältnis zwischen<br />
RDF und TDF in Echtzeit regeln.<br />
TDF-Material wird von den Mitarbeitern<br />
mit einem Radlader in einen Aufnahmebunker<br />
geschüttet. „Diese Lagerlösung<br />
haben wir so ausgeführt, dass sie sich in<br />
Länge und Breite flexibel an die Masse des<br />
Eingangsmaterials anpassen lässt“, beschreibt<br />
Tim Hamer. „Wir haben für dieses<br />
Projekt ein Vorlagevolumen von etwa<br />
60 m 3 gewählt.“<br />
Das Funktionsprinzip des Lagers basiert<br />
auf der Schubstangentechnik – auch Walking-Floor-Prinzip<br />
genannt: Der Schubboden<br />
besteht aus Lamellen, die anhand<br />
eines hydraulischen Antriebs nacheinander<br />
unter das entsprechende Transportgut<br />
fahren und sich anschließend gemeinsam<br />
nach vorn oder nach hinten bewegen, und<br />
zwar so lange, bis sich das Transportgut<br />
an der gewünschten Stelle befindet. Eine<br />
Egalisierwalze homogenisiert den Austrag<br />
des Bunkersystems. Anschließend kommt<br />
es auf einen nachgeschalteten Kratzkettenförderer.<br />
Das TDF-Material wird noch<br />
mit einer Bandwaage gewogen und entsprechend<br />
dem gewünschten Mischungsverhältnis<br />
zudosiert.<br />
Verlustfrei zum Vorwärmer<br />
„Die Lagerlösung lässt sich in Länge und Breite flexibel<br />
an die Masse des Eingangsmaterials anpassen.“<br />
Tim Hamer, Vertriebsleiter, Vecoplan<br />
hend zu verhindern. Der Hartmetallabstreifer<br />
sorgt für eine noch gründlichere<br />
Abreinigung und entfernt auch stark anhaftende<br />
Gurtverschmutzungen.<br />
„Für die Qualitätskontrolle des Brennstoffs<br />
haben wir in der Übergabe zwischen<br />
den beiden Vecobelt-Fördersystemen<br />
eine Probennahmestation installiert“,<br />
beschreibt Tim Hamer. „Mit dieser<br />
Station kann unser Kunde bei Bedarf Materialproben<br />
zur chemischen Analyse und<br />
Bestimmung der Brennstoffqualität entnehmen.“<br />
Die zweite Teilstrecke des Fördersystems<br />
bringt das Material sicher und<br />
zuverlässig in den Vorwärmerturm und<br />
übergibt es an das gravimetrische Dosiersystem.<br />
Dieses ermöglicht eine gleichmäßige<br />
Beschickung und eine hohe Substitutionsrate.<br />
Zwei Hochtemperatur-Schieber<br />
verhindern dabei einen möglichen<br />
Rückbrand. Ein Schieber ist vor dem Dosiersystem<br />
moniert, der andere dahinter.<br />
Das Brennstoffgemisch aus RDF und TDF<br />
muss nun zum Vorwärmer. Diesen Transport<br />
übernimmt ein Rohrgurtförderer der<br />
Baureihe Vecobelt. Mit seiner geschlossenen<br />
Bauweise schützt dieses System das<br />
Material vor Umweltwelteinflüssen, sodass<br />
es sicher, verlust- und emissionsfrei<br />
zum Vorwärmer transportiert wird. Dabei<br />
überbrückt diese Anlage eine Gesamtstrecke<br />
von knapp 280 m. Vecoplan lieferte<br />
den Vecobelt in zwei Teilstücklängen. Der<br />
vollständig geschlossene Förderer bewältigt<br />
Steigungen bis 18°. „Schon im Vorlauf<br />
führt der Fördergurt bei dieser Baureihe<br />
durch ein Rohr und läuft nicht auf wartungsintensiven<br />
Tragrollen wie bei herkömmlichen<br />
Förderbandsystemen“, erläutert<br />
Tim Hamer. Der Gleitgurt wird sowohl<br />
im Vorlauf als auch im Rücklauf von<br />
einem Luftkissen getragen. Somit treten<br />
im Betrieb nur geringe Reibungsverluste<br />
auf. Dies führt zu einem kosteneffizienten<br />
Transport mit deutlichen Energieeinsparungen.<br />
Die Förderleistung des Vecobelts<br />
erreicht je nach gewählter Größe<br />
bis 1.200 m 3 /h.<br />
Jede Antriebsstation ist mit zwei Abstreifern<br />
ausgestattet. Der Vorkopfabstreifer<br />
ist flexibel, aber stabil genug, um Verunreinigungen<br />
auf dem Gurt weitestge-<br />
01 Der vollständig geschlossene Förderer<br />
bewältigt Steigungen bis 18°<br />
02 Die Aufgabe der Ersatzbrennstoffe<br />
erfolgt mit Lkw oder Radladern<br />
02<br />
Fotos: Vecoplan, M. Schuppich – stock.adobe.com<br />
www.vecoplan.de<br />
01<br />
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> 39
BETRIEBSTECHNIK<br />
Kombiniertes Gasmess- und -warngerät<br />
Gase wie Sauerstoff (O 2<br />
) und Kohlendioxid (CO 2<br />
) kommen in der<br />
Lebensmittelindustrie häufig zum Einsatz. Teledyne stellt mit<br />
dem „Easy Duo“ ein neues Gasmess- und -warngerät vor. Bei<br />
dieser Kombi-Lösung wurde das Gaswarnsystem MX 16 mit dem<br />
Gasdetektor OLCT 10N zu einem laut Hersteller benutzerfreundlichen<br />
und leicht zu installierenden Komplettpaket<br />
verbaut. So muss das Gerät nur an einen Detektionskanal<br />
angeschlossen werden, eignet sich aber für unterschiedliche<br />
Anwendungen. Zu den typischen Einsatzgebieten zählen z. B.<br />
Brauereien. Hier kann das Gerät auf einen Sauerstoffmangel<br />
hinweisen. Sowohl in den Gärkesseln als auch in den Leitungen<br />
entsteht Kohlendioxid. Da es deutlich schwerer als Luft ist,<br />
verdrängt es den leichteren Sauerstoff.<br />
www.teledyne.com<br />
Schutz gegen Korrosion<br />
Passiver Korrosionsschutz<br />
liegt vor, wenn der zu<br />
schützende Werkstoff vom<br />
angreifenden Medium,<br />
beispielsweise Wasser,<br />
durch Anstriche getrennt<br />
wird. Rodopi bietet einen<br />
Zwei-Komponenten-<br />
Beschichtungsstoff an, der<br />
als abriebfeste Spachtelmasse für Ausbesserungen oder Reparaturen<br />
an beschädigten Beschichtungsflächen auf Stahl genutzt<br />
werden kann. Der lösemittelfreie, frühwasserbeständige Stoff ist<br />
darüber hinaus unter Wasser härtend.<br />
www.rodopi.de<br />
Wärmebildkameras in der Instandhaltung<br />
www.hikmicrotech.com<br />
Die High-End-Wärmebildkameras der G-Serie von Hikmicro eignen sich laut Hersteller für mechanische<br />
Untersuchungen. Zu den Einsatzgebieten gehören die vorbeugende Instandhaltung sowie Hoch- und Niederspannungsinspektionen<br />
im Stromversorgungsbereich bei Temperaturen zwischen –20 und +650 °C. Die G-Serie<br />
zeichne sich durch ihre hohe Auflösung von 640 × 512 Pixel, eine Bildfrequenz von 50 Hz, optionale Wechselobjektive,<br />
vier verschiedene Fokus-Modi sowie ihren integrierten Laser-Distanzmesser aus. Momentan umfasst<br />
die G-Serie zwei Modelle, die sich die wesentlichen Leistungsdaten teilen und sich lediglich in Sichtfeld sowie<br />
Auflösung unterscheiden: Die G60 mit einer Auflösung von 640 × 512 Pixel und dem Sichtfeld/FOV 25° × 19° und<br />
die G40 mit einer Auflösung von 480 × 360 Pixel bei einem Sichtfeld/FOV 19° × 14°.<br />
Der integrierte Laser-Distanzmesser liefere exakte Entfernungsangaben. Für ein stets scharfes Bild sorgen die<br />
vier Fokussierungsmodi: kontinuierlicher Autofokus, Autofokus, laserunterstützter Fokus sowie der manuelle<br />
Fokus. Für unterschiedliche Anwendungen sind drei Wechselobjektive (G60/G40) mit 48°/35° Weitwinkel, ein<br />
12°/9° Tele und ein 7°/5° Tele optional lieferbar.<br />
IMPRESSUM<br />
vereinigt mit BioTec<br />
erscheint <strong>2022</strong> im 56. Jahrgang,<br />
ISSN: 0175-5315 / ISSN E-Paper: 2747-8025<br />
REDAKTION<br />
Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Peter Reinhardt (pr),<br />
Tel.: 06131/992-349, p.reinhardt@vfmz.de,<br />
(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />
Redakteurin: Dipl.-Chem. Katja Friedl (kf),<br />
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Redaktionsassistenz:<br />
Vivien Backof, Tel.: 06131/992-415, Melanie Lerch,<br />
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E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de,<br />
(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />
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Anzeigenpreisliste Nr. 34: gültig ab 1. Oktober 2021<br />
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weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />
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40 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
Wartung und Retrofit: Anlagensicherheit erhöhen<br />
Ein maßgeschneidertes Retrofit kann die Verfügbarkeit<br />
und Sicherheit von Maschinen erhöhen: Durch<br />
den Einsatz sicherer Schutztürsysteme und intelligenter<br />
Sicherheitskomponenten für Zutrittskontrollen<br />
können Mitarbeiter bei notwendigen Instandhaltungsarbeiten<br />
geschützt und die Produktivität der<br />
Maschine gesteigert werden. Nachhaltiges Retrofit ist<br />
weit mehr als nur der Austausch von Verschleißteilen:<br />
Automatisierungslösungen und -systeme<br />
bestehend aus Steuerungen, Sensoren und Antriebstechnik (oft in Kombination mit<br />
Visualisierung) optimieren Produktions- wie Handlingsprozesse sicher.<br />
Betriebs- und Wartungskonzepte werden durch die Digitalisierung von Prozessen<br />
immer wichtiger. Pilz bietet komplette und sichere Lösungen an, darunter das<br />
modulare Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssystem Pitmode fusion: Es<br />
ermöglicht laut Hersteller ein effizientes Zugangs-Kontrollmanagement, das Safetyund<br />
Security-Vorgaben gleichzeitig abdeckt. Das übernimmt die Ausleseeinheit<br />
Pitreader, die im System die Zugangsberechtigung zur Maschine regelt: Ausschließlich<br />
berechtigte Maschinenbediener erhalten durch ihren individuellen<br />
RFID-Transponder-Schlüssel Zugang zur Maschine.<br />
SICHERE ENT-<br />
SORGUNG VON<br />
LÖSEMITTELN<br />
www.pilz.com<br />
Zuverlässige Siloverwiegung<br />
Silos lagern hohe Volumen unterschiedlicher Rohstoffe wie beispielsweise Schüttgüter.<br />
Da es sich hierbei um dichte und daher schwerfließende Materialien handelt,<br />
stellt eine präzise Messung der Füllstände oftmals eine Herausforderung dar.<br />
Verlässliche Werte lassen sich dabei insbesondere durch Wägung des Silos<br />
erreichen, denn dieses Verfahren gewährleistet, dass die Masse des Inhalts<br />
unabhängig von ihrer Position und Verteilung im Inneren ermittelt wird.<br />
Im Falle einer Anschaffung eines neuen Silos erweist sich eine Installation von<br />
Wägezellenmodulen als sinnvoll. Bei der Konstruktion werden Fühler in eine<br />
Montageeinheit integriert und an die Stützpfeiler angebracht, sodass der<br />
Behälter schließlich auf den Modulen steht. Dabei befinden sich die Wägeeinheiten<br />
zwischen der Siloauflage und der Unterkonstruktion oder dem Boden. Um<br />
ein Abheben zu verhindern, besitzen die Montagemodule eine integrierte<br />
Sicherung, die für eine feste Fixierung des Silos in alle Richtungen sorgt. Auch<br />
mögliche Ausdehnungen des Behälters durch Temperaturunterschiede lassen<br />
sich somit ausgleichen.<br />
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Biofilme biozidfrei entfernen<br />
Die biozidfreien Systemreiniger eignen sich laut Hersteller als All-in-one-<br />
Reiniger zur Entfernung von Biofilmen in industriellen Versorgungssystemen<br />
und Produktionsanlagen. Vinkoclean SR1 (alkalisch) und Vinkoclean SR3<br />
(sauer) sollen Schmutz und mikrobielle Verunreinigungen entfernen. Biofilme<br />
würden unterwandert und gelöst, Behälter und Leitungen auch an unzugänglichen<br />
Stellen gereinigt.<br />
Angewendet werden die Systemreiniger zur grundlegenden Anlagensanierung im<br />
Verdünnungsverhältnis 1:5 und dann zur regelmäßigen Aufrechterhaltung der<br />
Betriebshygiene im Verhältnis 1:10 oder 1:20. Bei akuten Problemen und<br />
besonders hartnäckigen Verunreinigungen<br />
könne die Reinigungswirkung durch das<br />
Reinigungsverfahren Ecoline Pipe Purification<br />
verstärkt werden. Es sorge gezielt für<br />
wesentlich höhere Fließgeschwindigkeiten<br />
und eine starke Scherwirkung an den<br />
überströmten Oberflächen.<br />
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abgestimmt: Typ 90<br />
Sicherheitsschrank<br />
und Entsorgungskomponenten<br />
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VERFAHRENSTECHNIK IM ALLTAG I SERIE<br />
Ende der jährlichen<br />
Auffrischung?<br />
Neue Ergebnisse lassen auf universellen<br />
Grippeimpfstoff hoffen<br />
Die Antikörper<br />
(blau) binden an<br />
den unteren Teil,<br />
den sogenannten<br />
Anker, des<br />
Hämagglutinins<br />
ForscherInnen der Uni Innsbruck<br />
haben in einem internationalen<br />
Team eine neue Klasse breit<br />
neutralisierender Antikörper<br />
gegen das Influenza-Virus<br />
identifiziert. Dadurch haben sie<br />
einen wesentlichen Fortschritt bei<br />
der Suche nach einem universellen<br />
Grippeimpfstoff erzielt.<br />
In einem typischen Jahr erkranken allein<br />
in Österreich circa fünf bis 15 Prozent<br />
der Bevölkerung an Influenza. Rund<br />
1.000 Menschen sterben an einer Ansteckung<br />
mit Influenzaviren. Impfstoffe gegen<br />
das Grippe-Virus bringen das Immunsystem<br />
in der Regel dazu, Antikörper<br />
zu bilden, die den Kopf des Hämagglutinins<br />
(HA) erkennen – ein Protein, das<br />
sich von der Oberfläche des Virus nach<br />
außen erstreckt. Der Kopf ist der am besten<br />
zugängliche Bereich des HA und damit<br />
ein gutes Ziel für das Immunsystem.<br />
Autorin: Mag. Susanne Röck, Büro für Öffentlichkeitsarbeit,<br />
Universität Innsbruck, Österreich<br />
Leider ist er aber auch einer der variabelsten:<br />
Von Jahr zu Jahr mutiert der HA-<br />
Kopf häufig, sodass jährlich angepasste<br />
Impfstoffe gegen das Grippe-Virus erforderlich<br />
sind.<br />
ForscherInnen haben experimentelle<br />
Grippeimpfstoffe entwickelt, die breiter<br />
wirken und den Körper dazu anregen, Antikörper<br />
gegen die weniger variable Stielregion<br />
des HA zu bilden, die sich zwischen<br />
dem Influenzavirus und dem HA-Kopf erstreckt.<br />
Einige dieser universellen Grippeimpfstoffe<br />
befinden sich derzeit in frühen<br />
klinischen Versuchen.<br />
In der Studie, die das internationale<br />
Team nun in Nature veröffentlicht hat,<br />
wurden 358 verschiedene Antikörper im<br />
Blut von Personen analysiert, die entweder<br />
einen saisonalen Grippeimpfstoff<br />
erhalten haben, an einer Phase-I-Studie<br />
für einen experimentellen universellen<br />
Grippeimpfstoff teilnahmen oder sich auf<br />
natürliche Weise mit der Grippe infiziert<br />
hatten. Von vielen der dabei gefundenen<br />
und untersuchten Antikörper war bekannt,<br />
dass sie entweder den HA-Kopf<br />
oder den HA-Stiel erkennen. Eine Gruppe<br />
neuer Antikörper stach jedoch heraus:<br />
Diese Antikörper binden an den unteren<br />
Teil des Stiels, den die Wissenschaftler in<br />
weiterer Folge als Anker bezeichneten.<br />
Dieser Anker befindet sich in der Nähe der<br />
Stelle, an der jedes HA-Molekül an der<br />
Membran des Grippevirus befestigt ist.<br />
Insgesamt identifizierten die Wissenschaftler<br />
50 verschiedene Antikörper gegen<br />
den HA-Anker, die von insgesamt 21<br />
Personen stammten.<br />
Simulation erweitert das<br />
Experiment<br />
„Modelle bestätigten, dass die neu identifizierte<br />
Art der Antikörper sowohl in ihrer<br />
Struktur als auch in ihrer Funktion sehr<br />
stark konserviert ist. Das hat uns auch den<br />
Vergleich dieser Strukturen immens erleichtert,<br />
denn wenn alle relativ gleich sind,<br />
kann man die Dynamiken und Unterschiede<br />
gezielt lokalisieren und genauer untersuchen“,<br />
so Monica Fernández-Quintero,<br />
Universität Inssbruck.<br />
Die ForscherInnen planen nun weitere<br />
Studien zur Entwicklung eines Impfstoffs,<br />
der möglichst direkt auf den HA-Anker<br />
verschiedener Grippestämme abzielt und<br />
so die Bildung der neu identifizierten Antikörper-Klasse<br />
auslöst. Die Antikörper<br />
selbst könnten auch als Arzneimittel mit<br />
breiter therapeutischer Anwendung weiterentwickelt<br />
werden.<br />
Fotos: Universität Innsbruck, sharyfoto –stock.<br />
adobe.com<br />
www.uibk.ac.at<br />
42 VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de
VORSCHAU<br />
IM NÄCHSTEN HEFT: 4/<strong>2022</strong><br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 14. 04. <strong>2022</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 30. 03. <strong>2022</strong><br />
01<br />
02<br />
03<br />
04<br />
01 Die Anuga Foodtec öffnet Ende April in Köln ihre Tore und deckt als<br />
Zuliefermesse alle Aspekte der Lebensmittelproduktion ab<br />
(Foto: Kölnmesse)<br />
02 Digitale Zwillinge eignen sich für die Integration in Neubauprojekte<br />
ebenso wie für Bestandsanlagen (Foto: Aveva)<br />
03 Mittels Vakuumförderung werden Rohstoffe von den Aufgabestationen<br />
zu den Mischern transportiert (Foto: Hecht)<br />
04 Die neue Reinigungsdüse von Alfa Laval kann bündig in die<br />
Tankwand oder den Boden integriert werden (Foto: Alfa Laval)<br />
Der direkte Weg<br />
Internet:<br />
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E-Paper:<br />
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Redaktion:<br />
redaktion@verfahrenstechnik.de<br />
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />
www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 03/<strong>2022</strong> 43
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44 VERFAHRENSTECHNIK 9/2015 „VERFAHRENSTECHNIK“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,<br />
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