Analysentechnik to go

Prozessanalysentechnik

Bei jedem chemischen Produktionsprozess müssen Stoffzusammensetzungen und -eigenschaften überwacht werden. Dafür gibt es onlineanalytische Verfahren. Bayer Technology Services macht daraus maßgeschneiderte Komplettlösungen – und liefert sie schlüsselfertig in alle Welt.

Bloß nicht fallen lassen! Das denkt man jedes Mal, wenn im Chempark Leverkusen wieder ein PAT-Container verladen wird. Schließlich ist so ein „Metallkasten“ randvoll mit Messtechnik – maßgeschneidert für den Einsatz in einem ganz bestimmten Chemiebetrieb irgendwo auf der Welt

Meter um Meter hebt sich der silbergraue Container vom Boden in den Leverkusener Winterhimmel. „Jetzt bloß nicht fallen lassen“, denkt man unwillkürlich. Und das denken auch die Kollegen, die das Geschehen von den Fenstern im benachbarten Gebäude aus verfolgen. Einige von ihnen haben schließlich maßgeblich daran mitgewirkt, dass diese unscheinbare Box über ein äußerst wertvolles Innenleben verfügt. Es geht alles gut. Der Kran setzt den 14 Meter langen Container wohlbehalten auf den Sattelschlepper, und die Reise kann beginnen. Aufatmen.

Eine Szene aus dem Dezember 2013. Inzwischen ist der Container im Changzhou Yangtze Riverside Industrial Park angekommen, etwas nordwestlich von Shanghai. Dort errichtet das Chemie-Unternehmen Lanxess derzeit eine Anlage zur Produktion von EPDM-Kautschuk. Dazu gehört auch eine verlässliche Prozessanalysentechnik (PAT). Mit ihr wird der Prozess anhand bestimmter stofflicher Kontrollgrößen überwacht und so gesteuert, dass sie ein spezifikationskonformes Produkt liefert. Diese PAT hat Bayer Technology Services in dem grauen Container geliefert.

„Messtechnik können viele. Aber die zugehörige Chemieanlage auch zu verstehen, das ist selten“

Frank Grümbel

Leiter Prozessanalysentechnik, Aliseca

Jahrzehntelang war es üblich, die benötige PAT direkt im Betrieb einzubauen. Doch dann baute Bayer vor über 20 Jahren im brasilianischen Belford Roxo einen Betrieb, der eine komplexe Analysentechnik erforderte. „Wir hatten damals in Brasilien keine PAT-Experten“, erinnert sich Dr. Thomas Sauter, der bei Bayer Technology Services den Bereich PAT Engineering leitet. „So entstand die Idee, die gesamte Analysentechnik in Deutschland zu bauen, ihre Funktion zu prüfen und dann nach Brasilien zu schicken.“ Analysentechnik to go sozusagen. Das musste natürlich in einer Form geschehen, die nicht nur gut zu transportieren, sondern vor Ort auch bedienerfreundlich und leicht in die Produktionsanlage einzubinden war. Es war bei Bayer die Geburtsstunde des Container-Konzepts. Dabei genügte es aber nicht, die gesamte Messtechnik zu installieren. Der PAT-Container musste auch über Schnittstellen zum Betrieb verfügen. Egal, ob Strom, Wasser, Gas oder auch optische Signale – die Kollegen vor Ort sollten ihre Leitungen einfach anschließen können. Nach einer kurzen Einarbeitung legten die Brasilianer dann auch sofort los. „Plug-and-play“, würde man heute sagen

Seither hat sich dieser Ansatz rund um den Globus dutzendfach bewährt. In diesem Jahr lieferte das Leverkusener PAT-Team von Bayer Technology Services bereits den 80. Container aus. Der im Dezember verladene Lanxess-Container war einer von sieben, die Bayer Technology Services allein 2013 baute.

PAT-Projekte haben die typischen Merkmale eines Engineering-Vorhabens – mit Konzepterstellung, Basic Engineering und Detail-Engineering. Schon bei den ersten Schritten kommt die in über vier Jahrzehnten gewachsene Erfahrung bei Bayer Technology Services zum Tragen. Die Experten bedienen sich bei der Konzeption aus einem Repertoire mit über 60 verschiedenen Messverfahren – vom pH-Meter bis zum kompletten Gaschromatographen. Steht die Ausführungsplanung, kommt das von Karl-Heinz Niehsen geleitete Center for System Integration and Prototyping ins Spiel. Dort wird Realität, was das PAT-Engineering-Team zuvor in Form von Linien und Symbolen zu Papier gebracht hat.

„Meine Leute können einen solchen Plan wirklich ‚lesen‘“, erklärt Niehsen, und man spürt die Hochachtung des Elektroingenieurs. Denn „lesen“ heißt, dass seine Experten anhand der Linien und Symbole nicht nur erkennen, welche Messsysteme oder welche Leitungen für Stoff- und Probenzufuhr benötigt werden. „Die können sich das sofort auch räumlich umgesetzt vorstellen“, so Niehsen. Und das auf engstem Raum. Denn auch wenn die bisher umfangreichste Lösung 19 PAT-Container umfasste, ist es zunächst immer der Wunsch, die gesamte Messtechnik in möglichst wenigen Containern unterzubringen.

In einigen Fällen sind die Wände eines Containers deshalb so voll mit Leitungen, dass die Techniker tief in die Trickkiste greifen müssen. „Hier, schauen Sie sich das an“, sagt Niehsen und weist auf unzählige Edelstahlleitungen, die in einem anderen Container dicht aneinander vorbeiführen. Manche machen einen Bogen, um die Nachbarleitungen nicht zu berühren. „Leitungen mit solchen Bögen kann man gar nicht kaufen, die fertigen unsere Leute einzeln in der Werkstatt“, sagt Niehsen. Mit Stolz fügt er hinzu, dass die Kunden diese Qualität der Ausführung in technischer und auch optischer Hinsicht immer wieder loben. „Das bekommt nicht jeder so hin.“

Um alle Komponenten vorzumontieren und für den Einbau im Container maßzuschneidern, verfügt das Center for System Integration and Prototyping in seinem Leverkusener Gebäude eigens über Montage- und Werkstatträume mit fast 1000 Quadratmeter Fläche. Dort entstehen auch jene Bauteile, die man auf dem Markt gar nicht kaufen kann. Wegen seiner jahrzehntelangen Erfahrung stellt das Team inzwischen nicht nur PAT-Module her, sondern unter anderem auch modulare Produktionsanlagen, etwa für die F3-Factory-Container (siehe „technology solutions 2012“, S.24f.).

Die große Erfahrung schätzt man auch bei Aliseca. Die Lanxess-Tochter ist unter anderem für die weltweiten PAT-Belange von Lanxess verantwortlich. Und hat damit auch den Container für das Werk in Changzhou beauftragt. „Messtechnik können viele“, erklärt Frank Grümbel, PAT-Leiter bei Aliseca. „Aber diese auch auf die komplexen Anforderungen unserer Chemieanlagen anpassen zu können, das ist selten. Bayer Technology Services hat dieses Know-how, weil sie selbst über Betreibererfahrung verfügt. Ein optimaler Partner.“

Die PAT-Mitarbeiter in Leverkusen sind derweil längst bei den nächsten Projekten. Auch wenn sich viele Container äußerlich ähneln, im Inneren sind alles wertvolle Unikate – mit der für die jeweilige Anlage maßgeschneiderten Messtechnik. Und wenn wieder einer per Kran verladen wird, dann stehen sie manchmal am Fenster und denken: „Bloß nicht fallen lassen.“

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