"Mensch und Technik" ist das Thema des diesjährigen Jahrestreffens der Betriebsingenieure, die den Fokus auf den Erfolgsfaktor Mensch richtet.

Zu Recht bezeichnet Frau Prof. Gutsche, Referentin des diesjährigen Treffens, den Mensch in der Instandhaltung als „letzte Instanz“ (CIT plus 2016/06). Das Arbeitsfeld des Betriebs­ingenieurs ist extrem heterogen, so ist er für eine Vielzahl technologisch sehr unterschiedlicher Anlagen und Apparate verantwortlich und muss sich täglich neuen Arbeitssituationen stellen. Als Mittler in der Schnittstelle zwischen Management, Instandhaltung, Produktion, Werkstätten, Kontraktoren und Einkauf sind neben seiner hohen fachlichen Expertise auch ausgeprägte Dienstleistungsmentalität, hohes Kostenbewusstsein sowie häufig auch die Eigenschaften eines Mediators gefragt. Zur Bewältigung dieser Aufgaben muss der Betriebsingenieur über ausgeprägte „kreative, experimentelle, improvisatorische, intuitive und sensomotorische Fähigkeiten“ (acatech, 2015) verfügen. „Vor dieser Fülle an Aufgaben, ist die Frage, wie der Change Prozess hin zu einer digitalisierten Produktion und Instandhaltung menschzentriert erfolgen kann, bisher unzureichend beantwortet.“ betont Frau Prof. Gutsche und will auf Basis ihrer internationalen Studie erste Antworten geben.
Dipl.-Ing. Jens von Erden, Leiter der Instandhaltung am BASF Standort Ludwigshafen und Vorsitzender des VDI-Fachbereichs „Betrieb verfahrenstechnischer Anlagen“ bringt es auf den Punkt: „Die verschiedenen Rollen und Aufgaben eines „ Betriebsingenieurs“ beim Betreiben technischer Anlagen sind essentiell für einen sicheren und wirtschaftlichen Produktionsbetrieb über den gesamten Lebenszyklus der Assets hinweg. Mit der professionellen Umsetzung seiner Aufgaben trägt diese Berufsgruppe eine hohe Verantwortung und ist wichtiger Erfolgsfaktor für den Produktionsstandort Deutschland. Dies führt auch zu einem erweiterten, neuen Rollenverständnis weg vom Kostenverursacher hin zum Wertschöpfer.“
Eine Herausforderung stellt der anstehende Generationenwechsel an. Betriebsingenieure werden nicht über Nacht zum „kreativen Pro­blemlöser“, der situationsabhängig mit Technik, organisatorischen und personellen Strukturen interagiert. Bereits heute hat der Arbeitsalltag des Betriebsingenieurs einen geringen repetitiven Charakter, trotz gut geplantem Asset Managements ist täglich mit neuen Herausforderungen zu rechnen. Durch die fortschreitende Digitalisierung wird der Betriebsingenieur im Zeitalter von Industrie 4.0 in immer selteneren, dafür aber komplexeren und kritischeren Situationen richtige Entscheidungen treffen und Handlungen mit weitreichenden Konsequenzen ausführen müssen. Genau dann, wenn Standardarbeitsanweisungen scheitern, muss er den bis dahin selbständigen Arbeitsprozess übernehmen und oftmals rein auf Anlagendaten ohne Kenntnis des Prozesszustandes agieren.
Dr. Christian Poppe, Covestro, Dormagen, engagiert sich daher im neu geschaffenen VDI-Zertifikatslehrgang „Betriebsingenieure“: „Wir wollen unsere zukünftigen Betriebsingenieure bestmöglich auf die Betreiberverantwortung und die anspruchsvollen Arbeitssituationen vorbereiten, damit sie den anstehenden Herausforderungen als eine der tragenden Säulen auch in einer Instandhaltung 4.0 standhalten können. Bei den anstehenden Change Prozessen müssen wir die Menschen mitnehmen: wenn wir die Betriebsingenieure abhängen, wird in letzter Konsequenz auch der Produktionsstandort Deutschland abgehängt!“

Die Vorträge beim 7. Jahrestreffen der ­Betriebsingenieure
Im Folgenden werden die Schwerpunkte der Vorträge zusammengefasst und Lösungsansätze vorgestellt, um gemeinsam einen Dialog zu diesen aktuellen Thematiken zu beginnen

Wohin steuert die Automatisierung?
Dipl.-Ing. Igor Stolz, Evonik Technology & ­Infrastructure, Hanau
Es ist einiges los in der Automatisierung, von einer Aufbruchsstimmung war im letzten Jahr schon einmal die Rede. Die Zeiten sind also spannend, allerdings ist es wohl weniger die Dynamik der Branche als das „Überschwappen“ von Industrietrends, die für Bewegung sorgen.
In Zeiten, in denen kein Tag vergeht, an dem nicht über Industrie 4.0, Digitalisierung oder Big Data gesprochen wird, fragen sich viele Anlagenbetreiber, was das für sie bedeutet. Schnell werden einige von ihnen feststellen, dass Big Data in der Realität eher nach Small Data aussieht. Denn ein vollständiges und aktuelles digitales Abbild der installierten Assets existiert in den meisten Fällen nicht. Die in unseren Anlagen installierten Feldgeräte generieren heutzutage eine Fülle an Informationen und in der Summe könnte man hier sicher von Big Data sprechen, allerdings ist der Zugriff auf die Daten heute noch stark beschränkt.
So wird eifrig gearbeitet an neuen Datenmodellen, die die Assets in unseren Anlagen durchgängig beschreiben und an offenen Schnittstellen, um Planungstools und Produktionssysteme miteinander zu verbinden. Es wird gebaut an der Autobahn, die neue schnelle Wege eröffnet zu den in unseren Installationen stark verteilten Daten.

Kältemittel: Überblick und aktuelle Herausforderungen
Dipl.-Ing. Thorsten Lerch, Bundesfachschule Kälte-Klima-Technik, Maintal
Im Zuge des zu erwartenden Produktionsrückgangs von fluorierten Kältemitteln, bedingt durch die EU-Verordnung 517/2014 (F-Gase-­Verordnung) sowie das Verbot des Inverkehrbringens, nimmt die Bedeutung an alternativen und natürlichen Kältemitteln zu.
Die Entwicklung sogenannter synthetischer Kältemittel wie z. B. der teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoffen HFKW, wurde initiiert, weil der Einsatz “natürlicher“ Kältemittel gefährlich, unwirksam und teuer war. Das Wiedererstarken dieser “natürlichen“ Kältemittel ist auf ihr niedriges Globalerwärmungspotential (GWP) zurückzuführen. Die neue Generation der HFO besitzt nicht nur Leistungs- und Sicherheitsmerkmale, die denen der HFKW ähneln, sondern vor allem auch gute Umwelteigenschaften, die durch das niedrige GWP gekennzeichnet sind. Bei der Auswahl des richtigen Kältemittels müssen mehrere Bedingungen berücksichtigt werden. Es gibt keine Einheitslösung für alle Anwendungsfälle, daher existiert auch ein breites Angebot an Kältemitteln für die verschiedenen Anforderungen. So kommen z. B. die natürlichen Kältemittel dort zum Einsatz, wo nur wenig Kältemittel nötig und diese Menge durch Sicherheitsnormen erlaubt ist, also z. B. in der häuslichen Kühlung. CO₂ hat bspw. gute Eigenschaften für Niedrigtemperaturanwendungen und wird in gewerblichen Kälteanlagen für den Tiefkühlbereich eingesetzt. Um die technischen Grenzen, denen CO₂ bei hohen Umgebungstemperaturen unterliegt, zu überwinden, wurden CO₂ / HFKW-Systeme (Kaskaden) entwickelt. Diese CO₂ / HFO Systeme oder CO₂ / KW Systeme zur Verringerung des CO₂-Äquivalents stellen auch zukünftig tragfähige Lösungen für viele Anwendungsfälle z. B. Supermarktkälte dar. Bei einigen Anwendungen werden HFO-Kältemittel eine bevorzugte Rolle spielen. Schon heute gibt es HFO-Gemische, die die meisten aktuellen Kältemittel ersetzen können.

Mulm, Schaum, Fouling – Probleme für Betriebsingenieure?
Dr.-Ing. Sebastian Zeck, Consulting SZ, Freinsheim
In den letzten Jahrzehnten hat es in der Prozess­industrie, insbesondere auf dem Gebiet der Fluidverfahrenstechnik erhebliche Fortschritte gegeben. Dies betrifft vor allem das Verständnis der ablaufenden Prozesse, deren Simulation und Modellierung, sowie die Vorausberechnung auch komplexer Vorgänge. Trotz aller Anstrengungen gibt es jedoch immer noch „weiße Flecken“ auf der verfahrenstechnischen Landkarte. Drei dieser Phänomene sind in der betrieblichen Praxis besonders relevant und können großen wirtschaftlichen Schaden anrichten:
Als Mulm wird eine stabile Dispersion an der Phasengrenzfläche zwischen zwei flüssigen Phasen bezeichnet. Dadurch wird die Trennwirksamkeit in den betroffenen Apparaten häufig negativ beeinflusst.
Schaum kann in allen Apparaten in denen Gas und Flüssigkeit in intensiven Kontakt kommen, auftreten. Er ist fast immer unerwünscht und kann im Extremfall zu ungeplanten Anlagenstillständen führen
Mit Fouling werden Ablagerungen an Rohrleitungs- und Apparatewänden bezeichnet. Die Ablagerungen bilden sich häufig unbemerkt über einen langen Zeitraum und führen dann oft zu Leistungs- und Kapazitätsminderungen.
Zu allen drei Problemstellungen sind aktuell Verbundforschungsprojekte in Vorbereitung. Der Verbund besteht aus mehreren Forschungsstellen (Universitäten, Forschungseinrichtungen) und Partnern aus der Industrie (Anwender, Produzenten, Apparatebauer, Engineering-Firmen). Ziel ist es, mit Hilfe von experimentellen und rechentechnischen Untersuchungen essentielle Fortschritte in der Beschreibung und Modellierung zu erzielen. Wesentlich zur Erreichung dieser Ziele ist es, ausreichend Beispiele sowie Anforderungen aus der Praxis an die zu erzielenden Forschungsergebnisse zu erhalten.

Management von Betreiberpflichten
Dr.-Ing. Robert Meiers, Covestro Deutschland, Dormagen
In der chemischen Industrie, insbesondere in Deutschland, hat die Anlagen- und Arbeitssicherheit höchste Priorität. Sicher errichtete und betriebene Anlagen sind die Basis für unsere „License to operate“. Für die Planung und den Bau von sicheren Prozessanlagen existieren etablierte Methoden wie z. B. Risikobetrachtungen und PAAG-Studien (PAAG steht für Prognose, Auffinden der Ursache, Abschätzen der Auswirkungen, Gegenmaßnahmen).
Welche vergleichbare Systematik existiert innerhalb von Produktion und Technik für das Betreiben der Anlagen unter Berücksichtigung aller geltenden Betreiberpflichten? Wie können diese Anforderungen effizient in der Praxis umgesetzt werden?
Anhand der Anzahl und der Dynamik der Betreiberpflichten wird die Bedeutung dieser Thematik sichtbar: Einem typischen chemischen Produktionsbetrieb lassen sich i. d .R. über 1.000 Betreiberpflichten zuordnen. Hinzu kommen ständige Änderungen und Neuerung in den gesetzlichen Auflagen.
Dem Betriebsingenieur, der sich an der Schnittstelle zwischen der abstrakten „Gesetzeswelt“ und der realen Anlage befindet, müssen daher geeignete Werkzeuge zum Management der Betreiberpflichten zur Verfügung gestellt werden.

Prüfpflichtige Betriebsmittel und Werkzeuge
Dipl.-Ing. Christoph-Atilla Kun, BASF, Ludwigshafen
Mit Einführung der Betriebssicherheitsverordnung ­(BetrSichV) im Jahr 2002 hat sich die Sichtweise auf die Prüfung von Arbeitsmitteln und Anlagen grundsätzlich geändert. Das Management von Prüfpflichten für Arbeitsmittel und Anlagen ist seitdem eine stetig wachsende Aufgabe für die Betriebsingenieure.
Bis 2002 bestand lediglich eine Prüfpflicht für jene Arbeitsmittel, deren Prüfung explizit in einem Regelwerk wie etwa den Unfallverhütungsvorschriften gefordert wurde. Heute ist der Betreiber einer Anlage hingegen verpflichtet, jedes Arbeitsmittel einer Gefährdungsbe­urteilung zu unterziehen und – sofern notwendig – geeignete Maßnahmen, wie bspw. wiederkehrende Prüfungen zur Gewährleistung der Anlagensicherheit und des Arbeitsschutzes, zu treffen. Bei der Gefährdungsbeurteilung sind insbesondere die einschlägigen Regelwerke, Herstellerangaben und arbeitsmedizinischen Erkenntnisse zu berücksichtigen. Die Ausübung dieser Betreiberpflichten wird in der Regel an Betriebsingenieure delegiert. Diese führen dann die Sichtung der Prüfanforderungen in Regelwerken und Herstellerunterlagen, die Gefährdungsbeurteilungen, sowie die Planung, Ausführung, Dokumentation und Optimierung der Prüfungen durch.
In Anbetracht der mehr als 1.000 zu berücksichtigenden Regelwerke ist ein Managementsystem für Prüfpflichten heute ein unerlässliches Werkzeug für Betriebsingenieure. Ein solches System muss sowohl die Prüfpflichten aus Regelwerken und Herstellerunterlagen in strukturierter und für die Erzeugung von Prüfplänen und Anweisungen erforderlicher Form zur Verfügung stellen, als auch die sich aus Gefährdungsbeurteilungen für den Einzelfall ergebenden Prüfungen abbilden und verwalten können. Gleichzeitig gilt es, den durch die Prüfungen bedingten Anlagenstillstand so kurz wie möglich zu halten. Daher muss ein solches System auch die Optimierung der Prüfungen an einem Arbeitsmittel unterstützen. Dies umfasst zum Einen die Abstimmung der Prüfzyklen aufeinander, und zum Anderen die Bündelung von Prüfungen.
Durch die Umsetzung der BetrSichV konnte die Zahl technisch bedingter Ereignisse in den vergangenen Jahren weiter gesenkt werden. Dies führte in Deutschland zu einer – insbesondere im internationalen Vergleich – nochmals gesteigerten Anlagensicherheit. Die BetrSichV in ihrer Gesamtheit ist damit eine Erfolgsgeschichte für die Anlagensicherheit und den Arbeitsschutz. Die herausfordernde Aufgabe der Betriebsingenieure ist es nun, die BetrSichV durch eine intelligente Umsetzung auch unter wirtschaftlichen Aspekten im globalen Wettbewerb zu einem Erfolg zu machen.

Neuerungen der Betriebssicherheitsverordnung am Beispiel des Explosionsschutzes
Dipl.-Ing. Michael Michalski, Siemens, Frankfurt/Main
Die novellierte Betriebssicherheitsverordnung ist seit Juni 2015 in Kraft, im Juli 2015 wurde sie geringfügig angepasst. Viele der Forderungen sind nicht neu. Sie haben aber einen anderen Stellenwert bekommen, weil sie von der TRBS/BGR-Ebene („nur“ mit Vermutungswirkung, kann auch anders umgesetzt werden) auf Verordnungs-Ebene (direkte Umsetzung gesetzlich gefordert) angehoben wurden. Zum Teil sind diese Vorschriften auch verschärft worden. Die Gefährdungsbeurteilung wird als zentrales Element der neuen BetrSichV herausgehoben und gegenüber der alten Verordnung konkretisiert. Künftig gibt es die Gefährdungsbeurteilung für alle Arbeitsmittel – auch für überwachungsbedürftige Anlagen. Der Drittschutz ist bei überwachungsbedürftigen Anlagen weiterhin zu beachten.
Wichtige Veränderungen betreffen den Explosionsschutz: Das früher in der Betriebssicherheitsverordnung verankerte Explosionsschutzdokument ist mit der Gefährdungsbeurteilung für den Explosionsschutz in die Gefahrstoffverordnung übergegangen.
In der neuen Betriebssicherheitsverordnung werden Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen als die „Gesamtheit der explosionsschutzrelevanten Arbeitsmittel einschließlich der Verbindungselemente sowie der explosionsschutzrelevanten Gebäudeteile“ definiert (BetrSichV Anhang 2 Abschnitt 3). Dabei werden die Ex-Anlagen nach der Erlaubnispflicht unterschieden und die Anforderungen an Prüfungen und deren Dokumentation wurden teilweise verschärft. Die Novelle der novellierten Betriebssicherheitsverordnung wird für Ende 2016 erwartet.

Der Mensch in der Instandhaltung
Prof. Dr. Katja Gutsche, Hochschule Furtwangen, Furtwangen
Die Industrie und damit die Instandhaltung in produzierenden Unternehmen stehen mit dem Wandel hin zu einer digitalisiert(er)en Produktion vor Veränderungen in ihren Prozessen und Werkzeugen. Daraus ergibt sich die zentrale Rolle des Instandhalters für das Gelingen des Wandels. Um ein erfolgreiches Change Management gestalten zu können, bedarf es einer genaueren Betrachtung des Instandhalters als bisher erfolgt. Neben bereits vielfach benannten Veränderungen in den Qualifikationsanforderungen sowie einer nutzerzentrierten Technikgestaltung stellt sich insbesondere die Frage, für Welchen Instandhalter Welche Systemgestaltung Welchen Effekt auf seine Arbeitsmoral und damit auf seinen Wertschöpfungsbeitrag haben. Ausgangspunkt hierzu ist die Kenntnis der Arbeitsplatzmerkmale in der Instandhaltung. In Zusammenarbeit mit der East Central University sowie der University of New Hamp­shire (USA) wurde erstmalig der wissenschaftliche Versuch unternommen, den Arbeitsplatz eines Instandhalters in produzierenden Unternehmen systematisch zu beschreiben. Die Ergebnisse zeigen, dass es nicht ausreichend ist, den Instandhalter umfassend in den Veränderungsprozess der Industrie 4.0 miteinzubeziehen. Vielmehr ist der Veränderungsprozess auf den Instandhalter abzustimmen.

Digitale Transformation – neue Herausforderungen an das Change-Management in Technik und Produktion
Dipl.-Ing. Markus Ahorner, Ahorner & Partner, Ratingen
Die Digitalisierung verspricht neue Potenziale für Optimierungen und Geschäftsmodelle in Produktion und Technik. Gleichzeitig wird ihr disruptiver Charakter vielerorts einen kulturellen Wandel erforderlich machen.
Industrielle Anlagen werden nämlich zunehmend intelligenter – bis zu 50 Mrd. „smarter Equipments“ weltweit in den nächsten drei Jahren. Dabei verdoppeln sich jedes Jahr die Datenmengen!
Dadurch wird die Herausforderung „Wie können wir aus Daten der Vergangenheit lernen?“ zukünftig noch erweitert werden durch die Frage: „Woher weiß ich, aus welchen Daten ich lernen soll? Und wie bewältige ich die riesigen Datenmengen?“
In der Folge wird die Instandhaltung sich auf innovative IT-Methoden ausrichten müssen. Also auf den Einsatz von maschinellem Lernen, automatischer Anlagenüberwachung, Augmented Workflow, Virtual Reality und Big-­Data-Analysen.
Solche Innovationen werden zukünftig ganz neue Anforderungen an Mitarbeiter und Führungskräfte stellen. Tradierte Arbeitsweisen werden überprüft und vielleicht über Bord geworfen werden. Damit Organisationen dabei nicht aus der Balance geraten, müssen sie Betroffene zu Beteiligten machen und den „Change“ strukturiert und aktiv steuern – indem sie gemeinsam Visionen und Ziele aufstellen, Sinn vermitteln, Rollen und Verantwortungen neu definieren und Abläufe und Methoden systematisch coachen und einüben.
Erfolgreiches Change-Management schafft es, Mitarbeiter nicht nur zu motivieren, sondern sie in die Veränderung einzubeziehen und sie für die zukünftigen Aufgaben und Herausforderungen immer wieder neu zu begeistern.

Change Management – Erfahrungsbericht eines Betroffenen
Dipl.-Ing. Rolf Gerhardt, Lanxess, Krefeld
Die sich immer stärker globalisierende Arbeitswelt erfordert von den Betroffenen in den Unternehmen in immer kürzer werdenden Zeitabständen eine Reaktion auf Veränderungen des geschäftlichen Umfeldes, auf neue Märkte, auf neue Kunden oder geänderte Kundenwünsche und auf neue Technologien und Vernetzungen. Dies hat immer auch direkte oder indirekte Auswirkungen auf die Prozesse im Unternehmen und dabei auch auf die handelnden Personen sprich Menschen.
Hier rücken in den letzten Jahren gerade die serviceorientierten Prozesse immer mehr in den Vordergrund, nachdem Methoden wie Lean, Six Sigma etc. in den produktionsorientierten Bereichen fast schon überall in der einen oder anderen Ausprägung eingeführt wurden.
Diese Veränderung (Change) von einer Strategie auf eine Neue will immer wohl bedacht sein, weil wir als Menschen sehr unterschiedlich auf eine Änderung unseres Arbeitsumfeldes reagieren. Hier gilt es genauer hinzusehen, um den Changeprozess als Erfolg Aller spürbar und greifbar zu machen.
Die subjektive Sicht eines Betroffenen erklärt, wie Changeprozesse in Unternehmens­einheiten wirken können. Auf Basis persönlicher Erfahrungen sind hilfreiche Ansätze zu diskutieren, damit – gerade im serviceorientierten Aufgabenbereich der Betriebsingenieure -– der Mensch nicht verloren geht, und der Change zum Erfolg wird.