Neue Tools verhelfen großen Anlagen zu höherer Ressourceneffizienz

Neue Indikatoren und Software für Ressourceneffizienz können einfach in große Verarbeitungsanlagen integriert werden, um im täglichen Betrieb die optimale Leistung zu erzielen.

Energie

Indikatoren für Ressourceneffizienz und Sachbilanz werden zwar häufig eingesetzt um die Umweltbelastung durch die industrielle Produktion zu beurteilen, solche Indikatoren wurden bis heute jedoch nicht rückblickend verwendet. Die Energieeffizienz chemischer Produktionsverfahren ist jedoch stark von den Entscheidungen abhängig, die im alltäglichen Betrieb getroffen werden. Im EU-geförderten Projekt MORE wurden neue Softwaretools und Methoden entwickelt, um Indikatoren für die Ressourceneffizienz in Echtzeit sowohl für die Produktion in Chargen als auch für kontinuierliche Prozesse zu definieren, zu errechnen und zu präsentieren. Mit diesen Indikatoren werden die Ressourcen gemessen, die zur Herstellung einer Tonne des Produkts verbraucht werden. Die wesentlichen Daten werden auf speziell entwickelten Übersichtsseiten zusammengefasst und übersichtlich angezeigt, sodass Leiter und Bediener schnell erkennen können, ob der Prozess mit optimaler Ressourceneffizienz abläuft oder ob Maßnahmen für deren Verbesserung ergriffen werden können. „Der Betrieb von Verarbeitungsanlagen kann durch Messung und Visualisierung der Energie- und Ressourceneffizienz erheblich verbessert werden. Auch die tägliche Anwendung von Entscheidungshilfe-Tools kann die Betreiber von Anlagen unterstützen“, erklärt Dr. Stefan Krämer, Industrial Applications Coordinator des Projekts von INEOS in Köln. „Die neuen von uns entwickelten Echtzeit-Indikatoren für Ressourceneffizienz (REI) liefern in Steuerräumen und auf Verwaltungs-Dashboards Informationen zu Energie- und Ressourceneffizienz. So unterstützen sie Leiter und Bediener, die Leistung ihrer Anlage zu überwachen und zu optimieren.“ Im MORE-Projekt wurden zudem neue Analyseverfahren entwickelt, um Konzentrationen von Prozessströmen zu messen, die zur Programmierung der Effizienzindikatoren erforderlich sind. Zur Implementierung der REI-Berechnungen und der Optimierungsalgorithmen wurde von einem KMU des Projektkonsortiums eine Echtzeitplattform erstellt, die einfach mit bereits existierender Software für Anlagenautomatisierung verknüpft werden kann. Die MORE-Forscher konzentrierten sich auf Lösungen für vier bestimmte Chemieanlagen: eine Raffinerie; eine Petrochemieanlage; eine Anlage, die aus nachwachsenden Rohstoffen Inhaltsstoffe für Konsumgüter produziert und eine Produktionsanlage für Zellulose. „Wir sind zuversichtlich, dass die Projektergebnisse über die Sektoren der Demonstrationssysteme hinaus auch für weitere Branchen anwendbar sein werden“, sagt der wissenschaftliche Projektleiter Prof. Sebastian Engell von der Technischen Universität Dortmund. „Dies wurde mit unseren Durchführbarkeitsstudien für die industrielle Produktion von Zellstoff und Papier sowie von Zucker belegt. Natürlich müssen die Indikatoren, die Visualisierung, die Entscheidungshilfe-Tools und die Algorithmen für die automatische Steuerung für jede Anwendung speziell angepasst werden, um die Gegebenheiten der Branche und der Anlage zu berücksichtigen.“ Im MORE-Projekt wurde belegt, dass die Ressourceneffizienz vieler industrieller Prozesse auch ohne große Investitionen und neue Technologie erheblich verbessert werden kann. „Dieses Potential muss noch weiter ausgeschöpft werden“, sagt Engell. „Betrachtet man Chemieanlagen oder Industrieparks, wird klar, dass noch viele Möglichkeiten bestehen, einzelne Anlagen eines Standorts oder sogar zwischen mehreren Unternehmen besser zu koordinieren, um die Ressourceneffizienz insgesamt zu verbessern.“ Das MORE-Projekt kommt gut voran. Eines der am Projekt beteiligten KMU entwickelt bereits vorkommerzielle Automatisierungssoftware und strebt an, diese Produkte nach Abschluss des Projekts Ende 2016 zu vermarkten. Ein weiteres KMU des Konsortiums erhielt bereits Kooperationsangebote von großen Geräteherstellern, wodurch die Tools des Projekts eine größere Zielgruppe erreichen könnten.

Schlüsselbegriffe

MORE, chemische Produktionsverfahren, Energieeffizienzindikatoren, neue Softwaretools, Übersichtsseite, Prozessströme

Real-time Monitoring and Optimization of Resource Efficiency in Integrated Processing Plants

Neue Tools verhelfen großen Anlagen zu höherer Ressourceneffizienz

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