MSR/Prozessautomatisierung Abschied vom Analysenhaus

Ob Petrochemie, Polymerchemie oder klassische chemische Produktion - mit Prozessanalytik kann man Verfahren optimieren, die Ausbeute erhöhen und Kosten senken. Trotzdem gibt es noch allerhand zu tun, um den breiten Einsatz der Prozessanalytik zu fördern. Industrie und Gerätehersteller zum Dialog zusammenzubringen, war deshalb das Ziel des Kolloquiums des GDCH-Arbeitskreises Prozessanalytik.

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Ob Petrochemie, Polymerchemie oder klassische chemische Produktion - mit Prozessanalytik kann man Verfahren optimieren, die Ausbeute erhöhen und Kosten senken. Trotzdem gibt es noch allerhand zu tun, um den breiten Einsatz der Prozessanalytik zu fördern. Industrie und Gerätehersteller zum Dialog zusammenzubringen, war deshalb das Ziel des Kolloquiums des GDCH-Arbeitskreises Prozessanalytik.

Zum zweiten Mal hatte der im letzten Jahr gegründete Arbeitskreis der Fachgruppe analytische Chemie zum Erfahrungsaustausch über den Status der Prozessanalytik eingeladen - diesmal in das Konferenzzentrum nach Dresden - und fast neunzig Teilnehmer waren gekommen.

„Querempfindlichkeit und Kalibration sind zurzeit die großen Herausforderungen“, betont Dr. Frank Diederich, Leiter Process Analytics bei Siemens Automation and Drive. Hinzu kommt: Da dem Prozess zur Analyse fast immer eine Probe entnommen werden muss, sind Labormethoden oft nicht adaptierbar, was die Auswahl einschränkt. Analysemethoden, die wie die Gasschromatographie eine aufwändige Probenvorbereitung erfordern, sind deshalb nur schwer an oder in den Prozess zu bringen. Hier ist eigentlich immer ein Analysenhaus erforderlich. Trotzdem hat Siemens einen Vorstoß unternommen und einen Micro-Gaschromatographen entwickelt, der prozessnahe Analytik ermöglicht. Kern des Konzeptes: Probenaufbereitung und Analysemodul sind in getrennten Gehäusen untergebracht und ermöglichen kundenspezifische Applikationen und eine Anpassung an verschiedene Messaufgaben.

Echte Inline-Messung ist hingegen mit der optischen Spektroskopie möglich - sicher mit ein Grund, warum alle Industriereferenten Anwendungsbeispiele brachten, die sich mit dem Einsatz optischer Methoden befassten. Die NIR-Spektroskopie ist immer dann die Methode der Wahl, wenn es darum geht, Reaktionsfortschritt oder -ende von Synthesen zu verfolgen. Dr. Heiko Egenolf, im Komptenzzentrum Analytik der BASF für Spektroskopie verantwortlich, erklärte: Mit relativ geringem Aufwand seien die Analyseeinheiten im Prozess installiert und ermöglichten dann schnelle Eingriffe, falls der Prozess aus dem Ruder läuft.

Aber auch klassische Methoden, die auf den ersten Blick nur wenig mit Prozess-analytik zu tun haben, wandern in oder an den Prozess. Dazu gehört z.B. die Kalorimetrie, die aus der Wärmebilanz die Energie bestimmt, die das Kühlmedium aus dem Reaktor entfernt. „Für uns ist die Kalorimetrie eine der wichtigsten Prozessanalytik-Methoden bei der Herstellung von Polymerschmelzen“, erklärt Dr. Eric Frauendorfer, Leiter Process Design bei Wacker Polymer Systems. Wichtiger Zusatznutzen: Die über die Kalometrie erhobenen Temperaturdaten nutzt man bei Wacker für Softsensoren, das sind Prozessmodelle, die auf Basis chemometrischer Auswertungen erstellt werden.

Als klaren Trend bei der Prozessanalytik macht Siemensspezialist Diederich Miniaturisierung und Inline-Analytik aus: „Zurzeit ist die Analytik im Prozess noch eine Immobilie. Aber immer mehr Automatisierungsfunktionalitäten wandern in den Sensor.“ Mikrosystemtechnik macht’s möglich.

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