Smarte Armaturen auf Valve World im Mittelpunkt Digitale Armatur: Hype oder Gamechanger?

Von Dominik Stephan

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Alles digital: Wer sich ändert, verschwindet, heißt es. Und die Fluidik? Die macht weiter in analog, scheint es. Immerhin strömen ja statt Daten "echte", physische Medien durch Rohre und Leitungen. Braucht es da überhaupt digitale Produkte und Services? Während die einen skeptisch bleiben, sprechen andere von einem echten Gamechanger. Zeigt die Valve World 2022, wohin die Amaturen-reise geht?

Ein dezentrales Steuerungssystem für Stellantriebe – wie die Sima²  Master Station von Auma – erleichtert den Zugang zu wichtigen Daten und entlastet zugleich das Leitsystem
Ein dezentrales Steuerungssystem für Stellantriebe – wie die Sima² Master Station von Auma – erleichtert den Zugang zu wichtigen Daten und entlastet zugleich das Leitsystem
(Bild: Auma)

Wo gibt es solche Wachstumsraten? Plus 16,4 Prozent Jahr für Jahr, das kann nur die Digitalisierung (und vielleicht noch der Wasserstoff). Der Worldwide Digital Transformation Spending Guide der International Data Corporation (IDC) jedenfalls sieht den Digital-Trend ungebrochen: Tatsächlich wird sogar prognostiziert, dass die weltweiten Ausgaben für die digitale Transformation von Geschäftspraktiken, Produkten und Organisationen im Jahr 2025 2,8 Billionen US-Dollar erreichen werden, mehr als doppelt so viel wie im Jahr 2020. Und auch der Maschinen- und Anlagenbau will sich nicht lumpen lassen - nicht zuletzt, um sich von den immer zahlreicheren internationalen Wettbewerbern abzusetzen, steckt die Branche große Summen in Bits und Bytes: „Beispielsweise bei der Vernetzung innerhalb der Produktion sowie bei der Einbindung von Sensorik zur Optimierung der Produktion“, erklärt Prof. Claus Oetter, Geschäftsführer Fachverband Software und Digitalisierung im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA).

Und auch die Armaturenhersteller haben sich - allen Unkenrufen zum Trotz - auf den Weg gemacht: „In den vergangenen Jahren gab es eine deutliche Zunahme bei der dezentralen Automatisierung von Prozessarmaturen – gerade in Verbindung mit der digitalen Kommunikation“, berichtet Sebastian Kundel, Produktmanager Automation Process Values bei Bürkert. Besonders wichtig sei die Digitalisierung bei hochautomatisierten Prozessen. „Produkte mit hohen Qualitätsstandards verlangen nach Validierung der Prozessabläufe.“

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Armaturen-Digitalisierung live in Düsseldorf

Vom 29. November bis 1. Dezember 2022 präsentieren sich die Key-Player der Industriearmaturenbranche auf der VAalve World Expo mit begleitender Konferenz in Düsseldorf. Experten aus der ganzen Welt nutzen das Düsseldorfer Messegelände als internationalen Armaturengipfel, um hier ihre Innovationen zu präsentieren und aktuelle Forschungs- und Produktionsprozesse zu diskutieren.

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Und nicht nur das: Die schöne neue Welt soll nicht nur ökonomisch, sondern auch ökologisch besonders effizient daher kommen: So könnten laut einer Bitkom-Studie („Klimaeffekte der Digitalisierung“) bei einem beschleunigten Einsatz digitaler Technologien allein in Deutschland im Jahr 2030 bis zu 64 Millionen Tonnen CO₂ eingespart werden – das sind 17 Prozent der insgesamt geplanten CO₂-Einsparungen im Rahmen des Klimaziels 2030. Dass sich die Bitkom für das Thema stark macht, verwundert nicht. Die 33 Millionen Tonnen CO₂, die sich durch den Einsatz digitaler Zwillinge sparen lassen könnten, vielleicht schon eher. Weitere 31 Millionen Tonnen könnten laut Bitkom durch verstärkte Automatisierung in der Produktion vermieden werden, indem digitale Technologien manuelle Eingriffe und den Materialeinsatz reduzieren sowie Prozesse optimieren.

Kugelhähne bleiben gefragt - auch analog

Immerhin gehen Analysten davon aus, dass nach dem Corona-Einbruch der Weltmarkt für Ventile bis 2027 mit jährlichen Wachstumsraten von 4,3 Prozent auf 118 Milliarden Dollar (von 88 Milliarden im Jahr 2020) wachsen könnte. Die USA, der größte Absatzmarkt für die Fluidikkomponenten, erzielte 2020 ein Umsatzvolumen von 17 Milliarden - ein Wert, der zukünftig von China übertroffen werden könnte: Ventilhersteller sollen in der Volksrepublik schon 2027 rund 26 Milliarden Dollar umsetzen. Auch der deutsche Armaturenmarkt wächst,w enn auch nur mit 3.2 Prozent pro Jahr. Unter den Ventilen sind Kugelhähne weiter stark gefragt: Mit einem 4,7 Prozent Wachstum übertreffen sie auch die Absperrklappen (Plus 4,1 Prozent). Absperrventile sollen im gleichen Zeitraum um 3,7 Prozent zulegen können.

Goldrausch im Digital-Land: Sind die besten Claims abgesteckt?

Daten, heißt es immer wieder, seien das neue Gold - Doof, wenn da die begehrtesten Claims in den Händen anderer liegen - mit dieser Überlegung brachte etwa Auma (eigentlich bekannt als Hersteller elektrischer Stellantriebe) schon vor einiger Zeit eine eigene Cloud an den Start, um Asset Management und zustandsorientierte Instandhaltung der Ventilantriebe „effizient und kostenorientiert zu gestalten und die Anlagenverfügbarkeit nachhaltig zu sichern“. Unterstützt wird die Datenwolke durch ein dezentrales Steuerungssystem, dass das Leitsystem entlasten soll.

Unternehmen der Armaturenbranche nutzen die digitale Transformation, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen
Unternehmen der Armaturenbranche nutzen die digitale Transformation, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen
(Bild: gemeinfrei / Pixabay)

Dabei offenbart sich allerdings auch einer der zentralen Streitpunkte der Digitalisierung: Auma ist nämlich keinesfalls die einzige Firma, die versucht, eine Fluidik-Cloud zu etablieren. Auch Rotork entwickelt digitale Systeme, um etwa Ausrüstungsfehler, Alterung oder Ineffizienzen zu vermeiden, die zu Produktionseinbußen, Reputationsschäden und finanziellen Verlusten führen. Die intelligenten elektrischen Rotork-Stellantriebe besitzen einen Datenlogger, der Daten aufzeichnet und auswertet. Zum Beispiel zur Zahl der Ventilbewegungen, zu Alarmen, Drehmomentprofilen und unbefugten Bedienungsversuchen.

Drehmomentprofile „liefern wertvolle Informationen über den Zustand der Armatur, während plötzliche Änderungen der Durchschnitts- und Spitzen-Temperatur oder -Vibration auf ein Anlagenproblem hindeuten“, erläutert Andreas Fuchs, Rotork Country Manager Germany. Daten werden in Asset-Management-Systemen analysiert. Sie bieten frühzeitig Informationen, um durch Maßnahmen einen sicheren und zuverlässigen Anlagenbetrieb zu gewährleisten und unvorhergesehene kostspielige und gefährliche Anlagenausfälle zu vermeiden.

Was bedeutet Wasser 4.0 für die Armaturen-Spezalisten?

Die Digitalisierung macht vor keiner Branche halt: Sie prägt nicht nur zunehmend Produktionsprozesse und auch die On- und Offshore-Branche, sondern beispielsweise auch die Wasserwirtschaft. Auch Wasser 4.0 leitet – neben Industrie 4.0 – eine regelrechte Revolution reinsten Wasser ein. Eine ressourceneffiziente, flexible Wasserwirtschaft vermag eine optimierte Wasserver- und -entsorgung jederzeit sicherzustellen – in einem Zusammenwirken von Mess- und Steuersystemen sowie Stellantrieben und Armaturen.

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Und so versuchen immer wieder Hersteller, eigene Plattformtechnologien zu etablieren - mit der Gefahr, dass zahlreiche isolierte Insellösungen im Betrieb entstehen. Bei der konkreten Umsetzung der Digitalisierung vor Ort, bei pneumatischen Stellantrieben, hat sich noch kein echter Standrad etablieren können, so die Experten: „Bisher wurde sie in Anbauteile ausgelagert“, erklärt Mark Schmidt, Geschäftsführer von Air Torque. Vorteil dieser Lösung ist die einfache Austauschbarkeit. Allerdings gibt es mittlerweile auch All-in-One-Produkte. „Es bleibt abzuwarten, für was sich der Markt entscheidet.“

Insel-Lösung oder Netzwerkeffekte?

Der Markt soll es also richten - zugleich stehen Anwender vor einer schier unüberschaubaren Vielzahl von Strategien, Plattformen und Ansätzen. Abhilfe könnten Abstimmungen – auch in Form von Unternehmensnetzwerken – schaffen. Aus dieser Idee entwickelte sich das Open-Integration-Netzwerk. Kooperationspartner testen und dokumentieren hier das Zusammenspiel ihrer Produkte und die Wege, die Digitalisierung in typischen automatisierten Verfahrensumgebungen vollständig zu nutzen.

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„Die Nutzer profitieren dabei doppelt: Sie können die besten Produkte aus dem jeweiligen Produktsegment in ihren Betriebsumgebungen kombinieren und sie auch noch schnell und problemlos in Betrieb nehmen“, erläutert Endress+Hauser. Dem Partnerprogramm des Unternehmens gehören unter anderem Auma Riester, Bürkert, Flowserve, Pepperl+Fuchs sowie Rotork an.

Vom 29. November bis 01. Dezember 2020 findet die 12. Fachmesse für Industriearmaturen mit begleitender Konferenz in Düsseldorf statt. Erwartet werden rund 700 Unternehmen auf einer Gesamtfläche von 19.000 Quadratmetern. Weitere Informationen befinden sich im Internetportal unter www.valveworldexpo.de

Bleibt die Frage, ob diese Zusammenarbeit angesichts des Potenzial der Künstlichen Intelligenz nicht "too little, too late" ist: Diese könnte - so die Vision - nicht nur Daten sammeln und interpretieren, sondern ohne menschliche Entscheidung in die Produktionsprozesse eingreifen - Maschinen reagieren aufeinander. Bis zu einer durchgehenden Umsetzung dieses Trends wird es allerdings noch Jahre dauern.

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