Smart Process Manufacturing Kongress Warum sich in der Chemie vieles ändern muss

CO₂-neutrale Produktion, schnelles Time-to-Market, flexible Lieferketten – ein weiter so kann es angesichts der momentanen Verwerfungen auf den Rohstoffmärkten nicht geben. Aber wo soll es hingehen? Der ehemalige Namur-Vorstand Dr. Wilhelm Otten und Dr. Gabriel Loh, Projektleiter am Institute of Sustainability for Chemicals, Energy and Environment, stellen auf dem Smart Process Manufacturing Kongress am 3 und 4. Mai ein Projekt in Singapur vor, das die Richtung weist..

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Die Prozessindustrie steht vor großen Herausforderungen: Prozesse müssen schnell entwickelt, Lieferketten und die Produktionsanlagen so flexibel wie möglich gestaltet werden. Gleichzeitig sollten sie möglichst wenig Energie und Rohstoffe verbrauchen, um den CO₂-Fußabdruck gering zu halten.

Der Weg dahin scheint klar zu sein: Um den Wandel in der Spezialchemie und der pharmazeutischen Industrie voranzutreiben und die CO₂-Reduzierung zu beschleunigen, müssen moderne Technologien erforscht, entwickelt, integriert und eingesetzt werden. Doch immer noch gibt es eine Kluft zwischen akademischer Forschung und industriellem Betrieb, den es zu überbrücken gilt.

Pilotprojekt in Singapur

Die Initiative „Pilot Plant of the Future“ des Institute of Sustainability for Chemicals, Energy and Environment (ISCE2), A*STAR in Singapur will das nun ändern.

Projektleiter Gabriel Loh hat die Aufgabe eine chemische Produktionsplattform der nächsten Generation zu schaffen, indem verschiedene aufkommende Konzepte und Technologien zusammengeführt werden, um die Transformation der chemischen Industrie in Singapur voranzutreiben. Zu diesem Zweck plant er die Entwicklung einer Pilotanlage für die Prozessindustrie und insbesondere für den Spezialchemie- und Pharmasektor. Die Anlage soll nach dem Baukastenprinzip aufgebaut werden.

Um nämlich die zukünftigen Anforderungen der Prozessindustrie wie flexible Produktion, kürzere Markteinführungszeiten, geringere Investitionskosten usw. zu erfüllen, hat die Branche schon länger zwei wichtige Technologietreiber identifiziert: Modularisierung und Digitalisierung. Das Ziel dieses Projekts ist es nun, die kombinierten Konzepte des integrierten Datenmanagements entlang des Lebenszyklus von Anlagen (digitaler Zwilling) auf der Grundlage von herstellerunabhängigen internationalen Standards zusammen mit der Modularisierung des Engineering-Projekts und der Produktionstechnologie zu erproben. Beide Konzepte wurden in der Vergangenheit separat umgesetzt, aber nicht in einem integrierten Ansatz zusammen angewendet.

Ein weiterer Schwerpunkt der Initiative ist die Entwicklung eines Ökosystems in Singapur, das Know-how-Transfer und Umsetzung der neuen Konzepte und Technologien unterstützt.

In der Studienphase wurde das Grundkonzept entwickelt und die Machbarkeit in Zusammenarbeit mit internationalen Verbänden wie NAMUR, DEXPI, CFIHOS sowie CAE-, Automatisierungs- und Modulanbietern aus Asien, Europa und den USA validiert.

Als Anwendungsfall für die Kohlenstoffabscheidung und -verwertung wurde die Entwicklung, Bewertung und Erprobung innovativer Technologien in diesem Bereich ausgewählt, um die Industrie Singapurs dabei zu unterstützen, CO₂-neutral zu werden.

Derzeit wird eine Prozessentwicklung und ein konzeptionelles Engineering durchgeführt, um den modularen Ansatz zu definieren und den digitalen Zwilling in einer integrierten CAE-Landschaft zu etablieren. Ein erstes Etappenziel ist erreicht: Die Gesamtkosten sind geschätzt und die Planungen, wie das Investitionsprojekt durchgeführt werden soll, sind abgeschlossen.

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