Lanxess hat an seinem Standort in Leverkusen eine neue Produktionsstraße für schwach saure Kationenaustauscher (WAC, weak acid cation) der Premiummarke Lewatit eingeweiht und nimmt eine lebensmittelgerechte Abfüll- und Verpackungsanlage in Betrieb. Rund 10 Mio. EUR wurden in den im April 2013 begonnenen Ausbau investiert. Die zusätzlichen Mengen stehen ab sofort für den weltweiten Markt zur Verfügung.

Vorstandsmitglied Rainier van Roessel erläutert die Bedeutung der Investition: „Allein der Bedarf an speziellen Kationenaustauschern wächst jährlich um 3 bis 5 %. Deshalb stärken wir in diesem Segment unser Profil und erhöhen die Produktionskapazität für WAC-Harze in Leverkusen um rund ein Drittel. Diese Investition ist nicht nur ein klares Bekenntnis zum verantwortungsvollen Umgang mit der knappen Ressource Wasser, sondern auch zum Standort und zur gesamten Region." In Leverkusen werden seit Mitte der 1960er Jahre heterodisperse Ionenaustauscherharze der Marke Lewatit produziert.

Die neue Produktionsstraße knüpft in technischer Hinsicht nahtlos an die langjährige Produktionserfahrung für WAC-Harze an. Die diskontinuierliche, also im Batch-Verfahren ablaufende Produktion beginnt mit der Herstellung von Polymerperlen durch Emulsionspolymerisation. Dazu wird im so genannten Verperlungskessel in einem inerten Lösemittel ein Gemisch der beiden Polymerbausteine Monomer und Vernetzer in eine fein verteilte Emulsion überführt. Wichtig ist dabei die exakte Einhaltung der Reaktionsparameter zur Erreichung einer hohen Produktqualität. „Hier kommt unsere langjährige Erfahrung besonders zum Tragen", erläutert der technische Betriebsleiter Dipl.-Ing. Uwe Tegtmeier und fährt fort: „Um gerade in dieser Phase hohe Reproduzierbarkeit und damit Qualitätskonstanz zu erreichen, sind die entsprechenden Verfahrensschritte sehr weitgehend automatisiert."

Ausgefeilte Sicherheitstechnik sorgt dafür, dass die stark exotherme (Wärme entwickelnde) Reaktion sicher abläuft. Sollte diese Technik einmal versagen, steht außerdem jederzeit ein redundantes stromfrei arbeitendes Sicherheitssystem bereit, mit deren Hilfe eine zu heftige Reaktion ggf. vollautomatisch abgebrochen werden kann. „An dieser Stelle setzen wir nicht nur auf doppelte, sondern auf dreifache Redundanz der sicherheitsgerichteten Steuerung, um jederzeit die Kontrolle zu behalten", betont Tegtmeier. Wenn das Monomer verbraucht und die Reaktion beendet ist, werden die Produktperlen auf Filternutschen vom flüssigen Reaktionsmedium abgetrennt und im nächsten Schritt mit geeigneten funktionellen Gruppen ausgestattet. Aufgrund ihrer negativen Ladung sind diese in der Lage, positiv geladene Ionen (Kationen) zu binden. Im Fall von schwach sauren Kationenaustauschern sind dies organische Säurereste, so genannte Carboxylgruppen. So wird aus dem zunächst unreaktiven Polymer ein Ionenaustauscher.

Lebensmittelgerechte Abfüllung
Zusätzlich zur bestehenden Abfüllanlage wurde dazu im Zuge des aktuellen Kapazitätsausbaus ein neues Gebäude errichtet, in dem speziell Produkte für Lebensmittelanwendungen abgefüllt werden. Mit dieser so genannten „Food Grade Packaging"-Einrichtung setzt man bei der Produktreinheit sehr hohe Maßstäbe und stellt eine noch höhere Qualität zuverlässig sicher. „Die Nachfrage nach Produkten für Lebensmittelanwendungen steigt - ebenso wie die Hygieneanforderungen in der Branche. Mit diesem hocheffizienten und nach unserem Wissen bisher einzigartigen Abfüll- und Verpackungssystem werden wir künftig für die Abfüllung noch größerer Mengen, wie sie nach dem Kapazitätsausbau anfallen, bestens gerüstet sein", sagt Jean-Marc Vesselle, Leiter Business Unit Liquid Purification Technologies. „Schon im Vorfeld der Inbetriebnahme ist unsere neue, lebensmittelgerechte Abfüllung auf großes Interesse im Markt gestoßen", ergänzt Tegtmeier. Herzstück ist der so genannte „Weißbereich" der nach dem Schwarz-Weiß-Prinzip organisierten Anlage. Dieses ursprünglich im Bergbau entwickelte und eingesetzte Prinzip ermöglicht eine effiziente Trennung von sauberen (Weiß-) und belasteten (Schwarz-) Arbeitsbereichen.

Der Weißbereich wird mit gefilterter Luft versorgt und steht unter Überdruck, um das Eindringen von Verunreinigungen aus der Umgebung zu verhindern. Die dort eingesetzten, speziell geschulten Mitarbeiter tragen außerdem Schutzkleidung.

In der rund 300 m2 großen Halle können aus mehreren Silos sowohl Big Bags als auch Trommeln auf Edelstahlpaletten befüllt, dabei direkt gewogen, etikettiert und gehandhabt werden. Statt der sonst üblichen Gabelstapler wird ein schienengebundenes Verfahrsystem eingesetzt. Packmaterial kann über drei Lkw-Rampen angeliefert werden. Vor der Überführung in das benachbarte Lager- und Versandgebäude werden die Gebinde vollautomatisch auf Holzpaletten umgesetzt und nochmals in Folie wetterfest verpackt. Ein zusätzliches Pufferlager befindet sich neben der Halle.

Trinkwasser-Aufbereitung
Schwach saure Kationenaustauscher werden hauptsächlich in Kartuschen für Haushaltswasserfilter sowie in immer häufiger installierten Hauswasserwerken eingesetzt. Dort nehmen sie härtebildende Calcium- und Magnesiumionen, ggf. aber auch gesundheitsgefährdende Blei- oder Kupferionen aus dem zugeführten Leitungswasser auf und geben dafür andere, unbedenkliche Ionen an das Wasser ab. Damit werden die Qualität und der Geschmack des Wassers verbessert. In jüngster Zeit gewinnt auch die Anreicherung von Trinkwasser mit bestimmten Ionen an Bedeutung: So werden spezielle, mit Calcium- oder Magnesiumionen beladene Ionenaustauscher in bestimmten Regionen Italiens eingesetzt, um sehr mineralstoffarmes Wasser aufzubereiten.