Bei der Achema 2024, der Weltleitmesse der Prozessindustrie, zeigten vom 10. bis 14. Juni 2024 insgesamt 2.842 Aussteller aus 56 Nationen 106.001 Teilnehmern aus 141 Ländern auf dem Frankfurter Messegelände die neueste Ausrüstung und innovative Verfahren für die Chemie-, Pharma- und Lebensmittelindustrie.
Mehr als 50 Studierende waren für CHEManager und CITplus dieses Jahr auf der Achema als ‚Reporter‘ unterwegs. Sie schrieben 33 Beiträge, die wir auf www.chemananger-online.com veröffentlicht haben. 16 davon haben es in diese Ausgabe geschafft. Davon werden fünf Autoren und Autorinnen mit einem Preis für einen besonders gelungenen Text ausgezeichnet.
Die Lithium-Ionen-Batterieproduktion birgt einige Sicherheitsrisiken, denn während der Produktionsprozesse können Stäube, brennbare und toxische Gase sowie Dämpfe freigesetzt werden. Diese können die Anlagen und die dort arbeitenden Menschen gefährden. In Batteriefabriken beginnt die Sicherheitsbetrachtung mit einer detaillierten und individuellen Risiko- und Gefährdungsbeurteilung und daraus abgeleiteten Arbeitsschutzmaßnahmen.
Um den Bedarf an Batterien bedienen zu können, werden aktuell immer mehr Batteriewerke in Europa gebaut. Im neuen Werk eines nordeuropäischen Batterieherstellers sind mobile Systeme von SEW-Eurodrive im Einsatz. Die Besonderheit dieser fahrerlosen Transportfahrzeuge (FTF) ist ihr Edelstahl-Aufbau. Diese spezielle Entwicklung ermöglicht den Einsatz in Reinraumapplikationen der Klasse ISO 6, z. B. beim kontrollierten Ein- und Ausschleuseprozessen.
Dieser Anstieg der Batterieproduktion wird durch Innovationen in der Kathoden-Zellchemie begleitet, da die Kathode ein zentraler Bestandteil von Lithium-Ionen-Batteriezellen ist. Forschungsarbeiten am Zellmaterial erfordern den Umgang mit Schwermetallen wie Kobalt, der aufgrund seiner Giftigkeit eine umfassende Sicherheitsvorkehrung für die Beschäftigten erfordert. Containment ist im Umgang mit den Batteriematerial ein wichtiger Sicherheitsfaktor.
Bei der Herstellung von Batteriezellen kommt es auf Sicherheit, Hygiene und Präzision an. Die verwendeten Materialien sind zum Teil hochgiftig und leicht entflammbar, weshalb Staubemissionen auf ein Minimum reduziert werden müssen. Gleichzeitig muss die Einhaltung der Rezeptur bei der Herstellung der Batteriemasse gewährleistet sein und das Produkt darf nicht kontaminiert werden. Diese unterschiedlichen Anforderungen in Einklang zu bringen, ist insbesondere bei der Dosierung der Rohstoffe eine Herausforderung.
Die Rohstoffe in Batterien machen ein großen Teil der Kosten und der Leistungsfähigkeit einer Batterie aus. Die Qualitätskotrolle der Ausgangsprodukte wie auch der verarbeiteten Materialien im Prozess sowie auch von recycelten Batteriewerkstoffen trägt daher erheblich zur Kosteneffizienz der Batterieproduktion bei. Kerstin Dreblow und Sabrina Hakelberg geben im Interview mit CITplus einen Überblick über die Möglichkeiten von Deutsche Metrohm Prozessanalytik, um die Batterieindustrie für mehr Effizienz und Performance zu unterstützen.
Das Berliner Cleantech-Unternehmen C1 hat es geschafft, die Produktion von grünem Methanol Mithilfe der Vorhersagekraft der Quantenchemie in computergestützten Katalysesimulationen, einen vollständig autonomen und kontinuierlichen Methanolproduktionslauf durchzuführen – ein Prozess, der normalerweise viele Jahre dauert. Die Ergebnisse bestätigten die Vorhersagen aus den Simulationen.
Abfallvermeidung, Ressourcenschutz und Energieeffizienz werden in der täglichen industriellen Anwendung immer wichtiger. Ein Ansatz innerhalb der Filtertechnik ist die Verwendung von Rezyklat im Herstellungsprozess von Filterkerzen. Dabei muss die technische Spezifikation identisch mit dem bisherigen Produkt sein.
Kommunikationstechnische Kompatibilitätsprobleme können Betreiber von Tanklägern daran hindern, ihre veralteten Füllstandsmessgeräte durch genauere und zuverlässigere Alternativen, wie Radarmessgeräte, zu ersetzen. Eine Lösung für dieses Problem bietet die Messgeräteemulation, die bei entsprechend verfügbarem Budget eine schrittweise Aufrüstung von Tankmesssystemen mit nur minimalen Betriebsunterbrechungen ermöglicht.
Überall wo es in einem Partikelkollektiv Relativbewegungen gibt, reiben Pulverpartikel sowohl gegeneinander als auch miteinander an den Kontaktflächen des Mischers. Mischer sind insofern dem Verschleiß umso mehr ausgesetzt, je abrasiver die Schüttgüter sind. Verschleißschutz ist daher ein besonders wichtiger Aspekt.
Die fluktuierende Bereitstellung von erneuerbarem Strom hat einen signifikanten Einfluss auf die Auslegung und den Betrieb von e-Methanol-Anlagen. Air Liquide hat techno-ökonomische Untersuchungen mit einem eigens dafür entwickelten Simulations-Framework durchgeführt, um den Bedarf und den Nutzen des flexiblen Betriebs der Methanolsynthese zu analysieren. Im Ergebnis ist ein flexibler Betrieb von enormem Vorteil, ab einem gewissen Grad ist jedoch kein Mehrwert mehr erkennbar.
Der demografische Wandel verändert auch die Altersstruktur in Unternehmen der Chemieindustrie. Es gilt, nicht nur junge Fachkräfte zu gewinnen, sondern auch Wissen und Erfahrung auf die nachfolgende Generation zu transferieren. CITplus fragt bei Jens Becker, CFO, und Magdalena Langel, Talent Acquisition Manager bei Levaco nach, wie sie diesen Herausforderungen begegnen und welche Lösungen sie zum Wissensmanagement gefunden haben
Aktuelle Herausforderungen wie eine nachhaltige Produktion von qualitativ hochwertigen Batterien bei gleichzeitig kosteneffizienter Herstellung beeinflussen die Entscheidungen von Batterieherstellern deutlich. Neue Entwicklungen und Verfahren, die die Produktion von Batteriemassen optimieren können, werden zu bestimmenden Komponenten. Systemlieferanten bieten Herstellern umfassende Lösungen und Gesamtsysteme mit reduzierten Schnittstellen, um die Herstellung deutlich zu optimieren.
Die Novellierung der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) stellt neue Herausforderungen für Betreiber von industriellen Anlagen dar, insbesondere hinsichtlich der Kontrolle von diffusen Emissionen an Flanschverbindungen. Zur Adressierung dieser erweiterten Vorschriften haben sich Experten der Unternehmen Evonik, Wacker und Merck zu einer interdisziplinären Arbeitsgruppe zusammengeschlossen.
Wasserstoff gilt als „Wundermittel“ im Kampf gegen den Klimawandel. Speziell mit grünem Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energien wie Solar oder Wind gewonnen wird, soll die energieintensive Industrie klimaneutral werden. Die Erzeugung von Wasserstoff etwa durch die Zerlegung von Wasser ist jedoch selbst energieintensiv. Für den Hochlauf der Wasserstoffproduktion sind die Energieeffizienz der Verfahren und die Skalierungsmöglichkeit im Anlagenbau entscheidende Wachstums- und Wettbewerbsfaktoren.
Zur Eindämmung des Klimawandels ist eine drastische Reduzierung fossiler Kohlenstoffemissionen erforderlich. Während Energie- und Verkehrssysteme dekarbonisiert werden können, benötigen Chemie- und Werkstoffsektoren Kohlenstoff als Rohstoff. Diese Sektoren sollten auf erneuerbaren Kohlenstoff aus Biomasse, CCU und Recycling umsteigen, wie von der Renewable Carbon Initiative (RCI) gefördert. CCU bietet zahlreiche Vorteile, darunter die Defossilisierung der Industrie und die Reduzierung der Treibhausgasemissionen. Trotz ihrer Bedeutung wird CCU politisch noch nicht ausreichend anerkannt. Eine stärkere Unterstützung und der Einsatz erneuerbarer Energien sind notwendig, um CCU als Schlüsseltechnologie für eine nachhaltige Zukunft zu etablieren.
Pharmaproduzenten entdecken zunehmend das Continuous Manufacturing (CM) als Alternative zum Batch-to-Batch-Verfahren. Damit der Umstieg einfach und effizient wird, ist vor allem die Zusammenarbeit zwischen Hersteller und Maschinenbauer gefragt.
Auch nach Abklingen der Coronapandemie steigt der Bedarf an Arzneimitteln. Doch die Anforderungen verändern sich – und das hat Auswirkungen auf die Produktionsanlagen. Maschinen zur Verpackung von Medikamenten sind davon nicht ausgenommen. Und deren Hersteller spornt das nur noch mehr an.
Das Smart Meter Valve Focus-1, entwickelt von Focus-On, einem Joint-Venture von Samson und Krohne, revolutioniert die Durchflussmessung und -regelung durch die Integration von Sensorik, Aktorik und Regelung in einem Gerät. Es verkürzt die Regeldauer, verbessert die Präzision und vereinfacht durch seine intelligente Automatisierung die Anlagensteuerung direkt im Feld. Mit seiner Fähigkeit, frühzeitig Unregelmäßigkeiten zu erkennen, optimiert es die Wartung und steigert die Effizienz kritischer Prozesse.
Im Gespräch mit CITplus erläutern die Produktmanager von VEGA Stefan Kaspar und Robin Müller die Anforderungen an Druck- und Füllstandmessgeräte für Anwendungen in der Wasserstoffproduktion. Neben der Anwendungstechnik für Druck- und Füllstandmessungen in Elektrolyseuren beschreiben sie auch die Kommunikationsmöglichkeiten der Sensoren und beleuchten die Nachfragesituation für eine digitale Vernetzung der Messtechnik. Außerdem sprechen wir darüber, welche Rolle das Thema Nachhaltigkeit derzeit bei der Gerätetechnik spielt.
Das in Itzehoe, Tübingen und Detroit ansässige Unternehmen CustomCells setzt auf eine konsequente Innovationskultur, um im globalen Wettbewerb der Batteriezellhersteller zu bestehen. Aber wie gestaltet sich diese Kultur und welche Perspektiven sind dabei am wichtigsten? Jan Diekmann, Vice President im Bereich Innovation bei CustomCells, erläutert die Strategie des Zellherstellers im Interview.
Prozessluft ist für viele Industrien essenziell, doch ihre Erzeugung ist energieintensiv. Angesichts steigender Energiepreise und des Klimawandels gewinnt Energieeffizienz an Bedeutung. Der Kompressorenhersteller Aerzen erzielt mit einem ganzheitlichen Ansatz erhebliche Energieeinsparungen. Das zahlt sich vor allem in Branchen mit einem sehr hohen Prozessluftbedarf schnell aus.
Für den Erfolg der Elektromobilität ist eine nachhaltige Versorgung mit Batterierohstoffen entscheidend. Nickel-Mangan-Kobalt (NMC)-Akkus sind derzeit führend, könnten jedoch bis 2030 von den weniger rohstoffintensiven Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Batterien abgelöst werden. Die EU stuft wichtige Batterierohstoffe als kritisch ein und fördert das Recycling von Lithiumbatterien, um Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit zu verbessern. Fortschrittliche Recyclingmethoden und gesetzliche Regelungen sind essenziell für den Übergang zur Elektromobilität.
Im Juni wird Frankfurt erneut zum Mittelpunkt der Chemie, Pharma und Biotechnologie: Die 34. Achema wird am 10. Juni von Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck eröffnet.
Grußwort zur Achema 2024 von Björn Mathes
Die Initiative der Europäischen Union, welche darauf abzielt, Europa bis 2050 zum ersten klimaneutralen Kontinent zu machen und dabei Wirtschaftswachstum von der Ressourcennutzung zu entkoppeln, besteht aus einem weit gespannten legislativen Paket. Dieses erstreckt sich über unzählige regulatorische Felder, darunter das PFAS-Verbot, und betrifft dabei auch maßgeblich die Dichtungsindustrie.
Am 11. Juni 2024, 10:00 bis 12:00 Uhr, laden die VDI-Betriebsingenieure zur Achema Lecture in Raum Symmetrie 3 in Halle 8 ein. Die „VDI-Informationsplattform für Ingenieure in der Produktion“ ist eine Initiative der VDI-Gesellschaft für Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (VDI-GVC), die sich mit praxisorientierten Problemstellungen der Betriebsingenieure rund um die Produktionsanlage befasst.
Die Achema 2024 verzahnt erneut das Vortrags- und Rahmenprogramm vollständig mit der Ausstellung.
Interview mit Kerstin Dreblow und Sabrina Hakelberg, Deutsche Metrohm Prozessanalytik
Der Katalysator Puristar R0-20 und die Sorbead-Adsorptionstechnologie sind zum Reinigen und Trocknen des in der Wasserelektrolyse erzeugten Wasserstoffs geeignet. In Zusammenarbeit mit Shell hat BASF die Technologien für die Herstellung von grünem Wasserstoff erfolgreich bewertet und qualifiziert.
Aufgrund des hohen Stärkegehalts ist die Verarbeitung der Weizenstärke besonders relevant und der Herstellungsprozess wird mit Blick auf die Nachhaltigkeit immer wichtiger. Der ungarische Produzent von Weizenstärke Viresol reduziert seinen ökologischen Fußabdruck und optimiert gleichzeitig das Hygienic Design mit der Technologie von Flottweg.
Mit der Eröffnung der Customer Solutions Center in Brühl und Singapur schafft HIMA völlig neue Möglichkeiten, um Safety- und Security-Lösungen zu erleben, zu testen und gemeinsam mit Anwendern weiterzuentwickeln. Durch die Bündelung der Expertise können Anwender-Fragestellungen zielgerichtet beleuchtet und validiert werden.
Eine gute Wasserqualität ist unerlässlich für moderne Produktionsprozesse in einer Vielzahl von Branchen. Das Clorious2-Desinfektionssystem ermöglicht, für diesen Zweck die bewährten Vorteile von Chlordioxid zu nutzen. Das schafft nicht nur dauerhaft biofilmfreie und hygienische Bedingungen, sondern eröffnet auch neue Optimierungs- und Einsparmöglichkeiten in der Desinfektion.
Eine erheblich erleichterte Kommunikation und Übergabe von Daten und Dokumenten zwischen Anlagenbetreibern und ihren Kontraktoren sowie die verbesserte Bereitstellung und Nutzung von Daten zu allen relevanten Assets sind die zentralen Themen von Aucotec auf der Achema.
