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Dynamische Simulation

Mit dynamischer Simulation bekommen Sie ihre Prozesse in den Griff

| Autor / Redakteur: Volker Butz, Dipl.-Ing. Gordana Hofmann-Jovic* / Anke Geipel-Kern

Bei komplexen Anlagen, wie die hier gezeigte petrochemische Anlage, lohnt sich die dynamische Simulation, um Engpässe zu erkennen.
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Bei komplexen Anlagen, wie die hier gezeigte petrochemische Anlage, lohnt sich die dynamische Simulation, um Engpässe zu erkennen. (Bild: Infraserv Knapsack; ©chombosan - stock.adobe.com)

Dynamische Simulationen werden in der chemischen Praxis immer noch relativ selten eingesetzt, um Probleme in der Prozessführung zu lösen oder Prozesse zu optimieren. Vielen Betreibern erscheint die Relation von Aufwand zu Nutzen zu gering. Drei praktische Beispiele zeigen, dass sich der Einsatz einer dynamischen Simulation durchaus lohnen kann.

Viele Absolventen der Verfahrenstechnik beschäftigen sich während des Studiums und der Promotion intensiv mit der dynamischen Simulation. Spätestens in der betrieblichen Praxis spielt die Vorgehensweise dann eine untergeordnete Rolle. Doch woran liegt das? Viele Betreiber von chemischen Anlagen legen heute in der Planung die Produktionsprozesse mit modernen stationären Simulationstools auf einen bestimmten Betriebspunkt aus.

Anlagen ändern sich ständig

Während der Laufzeit einer Anlage kann es jedoch zu ständigen Lastwechseln und starken Fluktuationen kommen. Diese Schwankungen und Probleme bekommt erfahrenes Betriebspersonal in der Regel durch Erfahrungswerte in den Griff.

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Über die dynamische Simulation denken viele Betriebsleiter daher erst nach, wenn Erfahrungswerte keine Hinweise für die Ursachen von Problemen und deren Lösung mehr geben, heftige Systemschwankungen nur mit Spezialwissen über einzelne Zusammenhänge zu beruhigen sind oder sie Produktspezifikationen über einen längeren Zeitraum nicht mehr einhalten können.

„Gerade wenn Anlagenteile sehr stark voneinander abhängen oder eine Ursache eine Kettenreaktion auslöst, helfen Erfahrungswerte allein nicht mehr weiter“, sagt Dr. Moritz Wendt, der sich beim Industriedienstleister Infraserv Knapsack mit dynamischen Simulationen befasst. Daneben sind Änderungen von Spezifikationen, Lasten und starke Fluktuationen bei den Störgrößen, wie den Feedbedingungen, bei der langen Laufzeit von Anlagen nichts Ungewöhnliches. Sie führen jedoch häufig zu starken Schwankungen im gesamten Prozessverhalten. Auch hier liefern dynamische Prozessrechnungen wertvolle Hinweise.

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