Anlagen- und Versorgungssicherheit, der Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit beim Umstieg auf neue Energieträger oder schnellere Produktentwicklungszeiten – die Liste der Herausforderungen für die Prozessindustrie ist lang. Mess- und Automatisierungstechnik, Digitalisierung und KI sind Wegbegleiter bei ihrer Bewältigung.

Unter dem Motto „Sustainable Partner, Sustainable Success“ gibt Endress+Hauser auf der Achema 2024 einen umfassenden Überblick über moderne Messtechnik für die Chemie- und Life-Sciences-Branche und zeigt praxisnahe Industrielösungen. Im Fokus steht dabei die Unterstützung zur Optimierung des CO₂-Ausstoßes sowie eine fortschreitende Digitalisierung, welche einen sehr viel größeren Stellenwert auch im Anlagenbetrieb einnehmen soll.

Risiken erkennen und reduzieren

Störungen in verfahrenstechnischen Anlagen können schwerwiegende Auswirkungen auf Umwelt, Menschen und Maschinen haben. Je komplexer die Anlage ist, desto größer ist das Risiko für sicherheitsrelevante Fehler. Insbesondere in den Branchen Chemie & Öl sowie Life Sciences birgt auch die Prozessumgebung erhebliche Gefahren: So muss die eingesetzte Messtechnik nicht nur extremer Korrosion oder Temperatur standhalten, sie muss auch in explosionsgefährdeten Bereichen Sicherheit garantieren. Endress+Hauser zeigt dafür SIL-zertifizierte Messgeräte sowie intelligente Prüfkonzepte, die Sicherheitsrisiken systematisch reduzieren. Dazu gehört auch das Diagnose- und Prüfkonzept Heart­beat Technology. „Unsere Messgeräte denken mit, kontrollieren sich selbst und helfen durch präzise Handlungsanweisungen, Fehler in Rekordzeit zu beheben. Auf diese Weise schaffen wir die Grundlage dafür, dass Daten und Dokumente sich in wirtschaftlichen Erfolg verwandeln, in dem sie zuverlässig und sicher die maximale Anlagenleistung erzielen“, sagt Andreas Leppert, Industry Manager Chemical & Oil bei Endress+Hauser Deutschland.

Nachhaltig handeln und Effizienz steigern

Als Partner der Prozessindustrie will das Unternehmen seinen Kunden dabei helfen, klimaneutral zu werden und bietet die dafür benötigte Mess­technik, Lösungen und Dienstleistungen an. Dabei spielen das transparente Erfassen von eingefangenem CO₂ sowie das direkte und indirekte Reduzieren und Vermeiden von CO₂ durch Optimierung der Messtechnik eine wesentliche Rolle. Grundlage für die Dekarbonisierung legt die Digitalisierung: Ohne valide Daten können viele Anwendungen im Bereich Dekarbonisierung nicht nachhaltig eingesetzt und überwacht werden.

Die Digitalisierung trägt aber nicht nur zu mehr Nachhaltigkeit bei, sondern fördert auch die Effizienzsteigerung. Hierzu bedarf es einer intelligenten, nahtlos vernetzten Messtechnik: Die Vernetzung von Feldgeräten bietet ein großes Potenzial zur Verbesserung der Anlagenleistung. Mit APL, dem Ethernet Advanced Physical Layer, ist es heute möglich, Geräte in der Prozessindustrie mit hoher Geschwindigkeit und über Entfernungen von bis zu 1.000 m miteinander kommunizieren zu lassen können. APL kann als Schlüsseltechnologie die Lücke in der Kommunikation in Richtung der Feldebene schließen und damit Türen für effizientere Prozesse öffnen.

Digital Twins: Von der Planung zur Prozessgestaltung

Nachhaltig digitalisierte Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette können die Prozessindustrie für eine effizientere Zukunft rüsten. „Ein flächendeckender Einsatz und eine nahtlose Integration von Datenströmen bleiben für die Prozessindustrie eine Herausforderung. Gerade diese sind aber von entscheidender Bedeutung, um unseren Kunden mehr Transparenz über ihre Produktion zu ermöglichen, um damit fundierte Entscheidungen zu treffen. Auch um das Ziel einer klimaneutralen Industrie zu verwirklichen, ist eine solche Transparenz unumgänglich“, erläutert Rolf Birkhofer, Managing Director von Endress+Hauser Digital Solutions. Dabei kommt dem standardisierten digitalen Zwilling eine Schlüsselrolle zu. Er ist die Schnittstelle für physische Geräte und Komponenten in die digitale Welt und ermöglicht die Abbildung kompletter Anlagen in IT-Systemen – zur Simulation, Steuerung und Verbesserung von Prozessen.

„Als Gründungsmitglied der Industrial Digital Twin Association setzen wir auf einen intensiven Austausch von Herstellern und Betreibern, um gemeinsame Standards zu erkennen und im Markt umzusetzen“, sagt Michael Riester, Senior Enterprise Architect. Ziel ist es, den manuellen Engineering-Aufwand zu reduzieren, indem vorhandene Informationen in Feldgeräten mit Herstellerinformationen erweitert werden, wie z.B. durch Daten für den „As planned“-Zustand aus rechnergestützten Entwicklungstools. Anwender profitieren so von Datenverfügbarkeit in digitaler, standardisierter und herstellerübergreifender Form und vermeiden fehlerhafte und doppelte Datenspeicherung.

KI – ein neuer Erkenntnistreiber

KI, die künstliche Intelligenz, soll und wird auch in den Anlagen der verfahrenstechnischen Industrie für einen Effizienzschub sorgen – z.B. bei Themen wie

• Predictive Maintenance, um drohende Geräteausfälle, Belagbildung, Abrasion oder Korrosion frühzeitig zu erkennen,
• Predictive Quality, um mit Soft­sensoren Parameter zu bestimmen, die sich einer direkten physikalischen Messung entziehen,
• Predictive Reliability, um z.B. Kalibrierintervalle von Messgeräten zu optimieren,
• oder dem digitalen Zwilling, der sich mit KI selbstständig an veränderte Systembedingungen anpassen kann.

KI kann so zum Schlüssel werden, um die Möglichkeiten der Digitalisierung umfassend auszuschöpfen.  

Autor: Volker Oestreich, CHEManager