magazine 2018

Chemical Plant Construction —Growing Market with GrowingChallenges |Wie sieht die Zukunftdes Chemieanlagenbaus aus? 24

Cyber Security in Cyberspace — theSystem Security Challenge | NeueKonzepte für die Sicherheit imCyberraum 32

Overview of the ACHEMA CongressProgram | Übersicht des ACHEMA-Kongress-Programms 56

Frankfurt/Main,June 11–15, 2018www.achema.de

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EDITOR'S PAGEmagazine 2018

WHAT’S UP? —UP ’N RUNNING!

That’s more or less how fair managers might sumthings up offhand these days. Whether it’s the OECDgrowth forecast, the IMF economic outlook or the Ifo

business climate index: currently, all reputable institutionsare not only assuming stable growth, but that this will con-tinue. This holds for the eurozone, for Germany and for theglobal economy in general.

It goes without saying that not all industrieswill benefit from the favourable boundaryconditions in equal measure—nor will allthe sub-sectors within the ACHEMA spect-rum. All in all, however, the economic mo-mentum is boosting demand in the sectorsassociated with ACHEMA. It is certainly nocoincidence that this year, for the first timein quite a while, ACHEMA is again bringing a new hall intoplay: hall 1. Nor is it a coincidence that international inte-rest in the “world forum of the process industries” has al-so increased once again.

How does ACHEMAmanage to remain amagnet and evengive that extra momentum to the economic tailwind? Firstand foremost: by flying the flag on all international plat-forms that can be reached with realistic efforts! And it’salways gratifying to discover how far ACHEMA’s reputationhas spread, even to circles which one would otherwise notsuspect of having close ties to our tra-ditional community.

The second keyword is diversity. Theprocess industries are interdisciplina-rity in practice. This is exactly whatACHEMA succeeds in showcasing! AndI hope my self-confidence won’t bemistaken for arrogance when I say: thevast range of cutting-edge topicsspanning all areas of the process in-dustries makes ACHEMA second tonone.

Join us in discovering exciting productpremieres. Be inspired by up-to-the-minute innovations. Immerse yourselfin the world of process engineeringand derive inspiration for your day-to-day professional practice. And last,but by no means least: meet the peo-ple behind these innovations!

We look forward to your visit!

So oder ähnlich könnte man ein Gespräch unterMesseverantwortlichen derzeit in Jugendspracheübersetzt auf den Punkt bringen. Ob OECD-Lang-

fristprognose, IWF-Konjunkturbarometer oder Ifo-Ge-schäftsklimaindex: alle namhaften Institute gehen ak-tuell von einem stabilen Wachstum aus, das weiter an-halten wird. Das gilt für die Eurozone, für Deutschlandund auch für die Weltwirtschaft. Naturgemäß profitieren

nicht alle Branchen gleichermaßen vonden guten Randbedingungen – auchnicht alle Teilbranchen innerhalb desACHEMA-Spektrums. Summa summarumjedoch belebt der konjunkturelleSchwung auch die Nachfrage imACHEMA-Umfeld. So ist es sicherlichkein Zufall, dass die ACHEMA in diesem

Jahr mit der Halle 1 erstmals wieder eine neue Halle insSpiel nimmt. Und es ist ebenfalls kein Zufall, wenn dasInteresse am „Weltforum der Prozessindustrie“ auch in-ternational erneut zulegt.

Was tut die ACHEMA selbst, um attraktiv zu bleiben unddem konjunkturellen Rückenwind zusätzlichen Schwungzu geben? Zuallererst: auf allen internationalen Bühnen,die mit realistischem Aufwand erreichbar sind, Flagge zei-gen! Wobei uns immer wieder überrascht, wie hoch derBekanntheitsgrad der ACHEMA auch in Kreisen ist, denen

man keine unmittelbare Nähe zu unsererklassischen Community unterstellt.

Das zweite Stichwort lautet Facetten-reichtum. Die Prozessindustrie ist geleb-te Interdisziplinarität. Genau dies gilt esauf der ACHEMA zu inszenieren! Und esist, hoffe ich, keine Arroganz, sondernlediglich Selbstbewusstsein, wenn ichsage: Weltweit gibt es wohl keine zweiteVeranstaltung, die einen derart umfas-senden und aktuellen Themenbogenspannt über alle Bereiche der Prozess-industrie wie die ACHEMA.

Entdecken Sie gemeinsammit uns span-nende Produktpremieren. Lassen Siesich von aktuellen Innovationen inspirie-ren. Tauchen Sie ein in die Welt der Pro-zesstechnik, und gewinnen Sie Anregun-gen für Ihre berufliche Praxis. Nicht zu-letzt, treffen Sie die Menschen, die hinterdiesen Innovationen stehen.

Wir freuen uns auf Ihren Besuch!

UND …? –LÄUFT!

“The process industriesare interdisciplinarity inpractice. This is exactlywhat ACHEMA succeeds inshowcasing!”

n JÜRGEN NOWICKIChairman of the ACHEMACommittee n

Source:G

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3 Editor’s page: What’s up?—Up ’n running!Editorial: Und …? – Läuft!

6 ACHEMA 2018: Feeling the Pulse of ChemicalsACHEMA 2018: Am Puls der Industrie!

10 ACHEMA 2018—Quick Facts and Message from the Organizer

12 Traveling Light — The Advantages of the ACHEMA App

14 Statements: This Trends will shape the Process Industry

16 Focal Topic: Biotech for Chemistry brings “Tech” into Biotechnology

18 A Showcase for Flexible Production — The Joint Stand “ProcessIndustry 4.0”

19 Going with the Flow — The Flow Chemistry Pavilion

20 Trend Report Modularization: Paving the Way to “Process Industry4.0”Trendbericht Modularisierung: Das Ganze ist mehr als die Summe der Teile

24 Trend Report Chemical Plant Construction — Growing Market withGrowing ChallengesTrendbericht Chemieanlagenbau: Zukunft des Chemieanlagenbaus

28 Trend Report Pumps & Compressors: App in the CloudTrendbericht Pumpen & Kompressoren: App in die Cloud

32 Trend Report Cyber Security: Cyber Security in Cyberspace—TheSystem Security ChallengeTrendbericht Cyber Security: Neue Konzepte für die Sicherheit im Cyberraum

36 Trend Report Lab 4.0: Lab 4.0—Intelligent, network-integratedTrendbericht Labor 4.0: Labor der Zukunft ist intelligent und vernetzt

n MODULARISIERUNGDie Chemieproduktionder Zukunft könnte eineBaukasten-Lösung sein. 20

Cover Picture: Jean-Luc Valentin/DECHEMA

n CONTAINMENTA paradigm change in solidsproduction is underway: manyproduction processes will haveto be designed as a containmentsystem. 40

CONTENTS INHALT

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CONTENTS

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CONTENTS

n STATEMENT“Process development orprocess optimization canno longer be imaginedwithout digitization.” 14

n PUMPE & CO.Bereit für die Cloud?Das „Rotating Equip­ment“ wird immer stär­ker mit elektronischenBauteilen und Sensorikausgerüstet. 28

40 Trend Report Containment: Containment inProcess EngineeringTrendbericht Containment: Containment in derProduktion

44 Trend Report Pharmaceutical and Chemical Logis-tics — A lot more than getting from there to hereTrendbericht Pharmazeutische und chemische Logistik:Digitalisierung in der Pharma­ und Chemielogistik

48 Trend Report Bio-Economy: The Search for theBio-based Holy GrailTrendbericht Bioökonomie: Wer macht das Rennen?

52 ACHEMA Start-Up Award

56 ACHEMA Congress Program

62 How to make use of... ACHEMA PRAXISforums

64 11.3 Million Data Sets are waiting for you — TheDETHERM database

65 Corrosion Information in a New Guise — TheDECHEMA-Werkstoff-Tabelle

66 Product Innovations at ACHEMA 2018Produktneuheiten zur ACHEMA 2018

79 International Events Organized by DECHEMA

79 ImprintImpressum

80 ACHEMA at Night: Tips for your Fair EveningsACHEMA at Night: Tipps für Ihren Messeabend

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DenisAglichev-stock.ado

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INTRODUCTION

FEELING THEPULSE OFCHEMICALSThe leading trade fair for the process industrylooks into the future: From June 11th to 15th,Frankfurt will not only become the heart of thesector, but will also provide impulses forchemistry, biotechnology and process technol-ogy with new topics and innovations.

As the leading trade fair for a connected industry,Achema's 32nd edition focuses on the megatrendsof biotech for chemistry, flexible production, and

chemical and pharmaceutical logistics. Whether digitiza-tion is fueling the trend towards smaller batches and fast-er cycles or whether chemical and biotechnological pro-cesses bride the gap from gene to product, the trade fairand expo presents itself as a firework of innovation and antrend indicator. With the logistics hotspot, the organizersset new trends and expand the areas of pharmaceuticalpackaging and storage technologywith topics ranging fromintralogistics to traceability to supply chain management.

AM PULS DERINDUSTRIE!Die Leitmesse der Prozessindustrie setzt auf Zu-kunft: Vom 11. bis 15. Juni schlägt in Frankfurt nichtnur das Herz der Branche, mit neuen Themen undInnovationen gibt die Achema auch Impulse fürChemie, Biotechnologie und Prozesstechnik.

Als Leitmesse einer weltweit vernetzten Industrie setzt dieAchema in ihrer 32. Auflage auf die Megatrends Biotechfor Chemistry, Flexible Produktion und Chemie- und Phar-

malogistik. Da die Digitalisierung den Trend zu kleineren Char-gen und schnelleren Zyklen anheizt und chemische und biotech-nologische Verfahren vom Gen bis zum Produkt zusammenwachsen, präsentiert sich die Messe als Innovationsfeuerwerkund Konjunkturbarometer. Mit dem Logistik Hotspot setzen dieVeranstalter neue Akzente und erweitern die Bereiche Pharma-verpackungs- und Lagertechnik um Themen von Intralogistiküber Nachverfolgbarkeit bis zum Supply Chain Management.

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In 2018, the organizers expect more than 3,800 exhibi-tors and 170,000 participants from 100 countries, with aneven higher share of international companies than in previ-ous years. All this makes for a participation an order ofmagnitude higher than in other events for the sector—andthe once again higher top marks in terms of exhibitor sat-isfaction speak for themselves. Achema also bundles prac-tical know-how among its visitors: With 40% engineers,19% technicians or laboratory experts and 14% chemistsand physicists, the trade fair becomes the leading globalhub for process specialists. In addition, the Achema Found-er's Prize with its mentoring program shall become an in-cubator for the chemistry start-ups, explains the Dechema.No reason to rest on one’s laurels: After all, digitization

is turning entire value chains upside down. Even thoughthe chemicals are not becoming digital, processmonitoringandmanagement are. In the future, digital predictivemain-tenance solutions as well as the smart marketing of emptycapacities up to completely new operator models will findtheir way into the production facility. Smart Data in the bestsense of the word—no wonder that the trade fair puts anemphasis on networking on all channels.All this combined with an exciting congress program: in

around 600 specialist lectures and discussions, trend top-ics such as the sector coupling in sustainable value chains,the opportunities and risks of digitization or the challengesfacing environmental and resource protection in polymerchemistry are taken up. Enoughmaterial tomake the heartof the process industry beat faster in 2018. n

2018 rechnen die Veranstalter mit über 3.800 Ausstellern und170.000 Teilnehmern aus 100 Ländern, wobei der Anteil inter-nationaler Firmen 2018 nochmals gestiegen ist. Das macht inSumme eine deutlich höhere Beteiligung als bei anderen Bran-chenevents weltweit – und auch die nochmals gestiegenenBestnoten in der Ausstellerzufriedenheit sprechen eine deutli-che Sprache. Auch bei den Besuchern bringt die Achema geball-tes Praxis-Know-How zusammen: Mit 40% Ingenieuren, 19%Meistern, Technikern oder Laboranten und 14%Chemikern undPhysikern aus über 100 Ländern wird die Messe zur Drehschei-be der Prozess-Spezialisten. Zusätzlich soll der Achema-Grün-derpreismit seinemMentorenprogramm sich zum Inkubator derChemie-Start-Ups entwickeln, erklärt die Dechema.Das ist kein Grund, sich auf seinen Lorbeeren auszuruhen:

Immerhin stellt die Digitalisierung ganzeWertschöpfungskettenauf den Kopf. Zwar werden die Chemikalien nicht digital, Pro-zessüberwachung und -Management hingegen schon. So liefernschon heute vernetzte Sensoren Prozess- und Gerätedaten. InZukunft sollen digitale Predictive-Maintenance-Lösungen eben-so wie die smarte Vermarktung von Leerkapazitäten bis hin zuganz neuen Betreibermodellen Einzug in der Produktionsanlagehalten. Smart Data im besten Sinne also – kein Wunder, dassdie Messe auf Vernetzung auf allen Kanälen setzt.Und das auch mit einem spannenden Kongressprogramm: In

rund 600 Fachvorträgen und Diskussionenwerden Trendthemenaufgegriffen – etwa die Sektor-Kupplung in nachhaltigen Wert-schöpfungsketten, Chancen und Risiken der Digitalisierung oderdie Herausforderungen, die Umwelt- und Ressourcenschutz andie Polymerchemie stellen. GenugStoff, um auch 2018 das Herzder Prozessindustrie schneller schlagen zu lassen. n

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X What ACHEMA is:The World Forum and leading show for the process industry.The most comprehensive and trend-setting technology dis-play in our discipline.And: The Number One meeting point of decision makers andexperts in the chemical process industry.Not to forget: The world’s largest laboratory in demo mode.Here is where you feel the heartbeat of our community!

X Website: www.achema.deX Exhibitors: ±3,800 from 55 countriesX Attendees: ±170,000 from 110 countriesX Exhibition area: 135,000 m² net… 230,000 m² gross … more

than 30 soccer fields full of exhibits!X Focal topics: Flexible Production / Biotech for Chemistry /

Chemical and Pharma Logistics—all of them potential gamechangers for the process industry’s future!

X Must attend:Opening session with Nobel Laureate Sir FraserStoddart

X Must see: The world’s largest display of pumps in hall 8 andhall 9—all you want to know about fluid handling.

X Growth drivers: Pharma Technology in halls 3, Forum and 1;Automation in hall 11—both sectors generate plenty of newmomentum for our industry.

X All-time classics: The Laboratory group in halls 4.1 and4.2.

X Core business: Engineering in halls 9.1 and 9.2; Mechanicaland Thermal Processes in hall 4.0 plus halls 5 and 6.

X Not to be missed: Exhibition groups ‘Materials Technology’and ‘Safety’—without their expertise chemistry on an indus-trial scale would not be possible.

X Attendees’ favorite: Research and Innovation in hall 9.2where universities and start-ups are presenting fresh ideas.

X Panel discussions: “Plastic free Europe?” (June 11) and “Dig-italization meets Process Industry” (June 12)

X Congress: 800 lectures on essential and practice-orientedtopics—admission is included in the ticket price!

X ACHEMAworldwide Business Forum: “Revolutionizing Distri-bution andSupply Channels of China’s Process Industry”—ahot topic … and another great networking opportunity in therun-up to AchemAsia 2019

X Guest events:More than ever before!Powder & Nano Forum / ISSA: Health & Safety in Logistics /VDI-Platform for Production Engineers / GDCh / perspectives2018 / Automation in Dialogue (Namur/ZVEI/ARC) / formnext:discover3Dprinting / Watervent@ACHEMA

X Career/recruiting: job vector career forum on Thursday,June 14

X Party time: “Meet your Friends” – our social highlight onMonday evening, June 11; tickets available online at €30(“first come, first served”).

X Awards: ACHEMAStart-Up Award as part of the Opening Ses-sion; ACHEMA Media Award on Thursday, June 14.

X Partnering: Simply register online as a visitor, and get intouch with other attendees or be contacted by exhibitors.Cost-free and custom-tailored for your smart phone.

X ACHEMAApp: All you need to know tomake your way throughthe fairgrounds.

X Opening hours: 9:00 to 18:00 h (Friday: 9:00 to 16:00 h)X Admission tickets: €35 (day tickets) / €80 (season tickets)X Accommodation: www.frankfurt-tourismus.de

+++ ACHEMA 2018 +++ QUICK

“In two years’ time we will celebrate ACHEMA’s 100th anniversary.Throughout these years ACHEMA has become the undisputed flag­ship event for the chemical process industry. This is an enormouslyvaluable asset and, at the same time, also an obligation we as orga­nizers take absolutely serious.Our team at DECHEMA Exhibitions—some twenty people who arepassionate about staging the world’s leading event for our indus­try—strives hard to constantly improve the quality of our show. It isour mission to keep ACHEMA unique and special. To bring the entirediversity of our discipline to life. And to cope with the ever growingexpectations on the part of our exhibitors and attendees.We don’t consider ACHEMA being just a trade show. We consider it asthe central meeting point for our community, and a great platform toconnect the Who­is­Who in chemical engineering and biotechnology

from all over the world. Central aim ofthis platform is to stimulate personalencounters and to inspire technologicalprogress in our discipline.What counts at the end of the day—theend of YOUR ACHEMA day—is the peo­ple you have met, the innovations youhave witnessed, and the inspiration youhave gained.We wish you a successful, in everyaspect outstanding and enjoyableACHEMA week in Frankfurt am Main, and we trust as attendee youwill experience at least some of the excitement we feel when organi­zing the show.”

FACTS +++ WHY YOU SHOULD ATTEND +++

Source:JosePoblete/DE

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+++ +++ +++ +++ +++ +++ ACHEMA 2018 +++ +++ +++ +++ +++ +++

Dr. ThomasScheuring,CEO DECHEMAExhibitions

→

ON A PERSONAL NOTE

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In a world prior to digitization a tradeshowvisitor would have been equippedwith the well-known fair or conference

bag containing the catalogue, the list ofexhibitors, a plan of the exhibition siteand additional information on hotels andtransportation. The visitor would havecollectedmore information, e.g. informa-tion on companies’ profiles, products,etc., while visiting the trade show, andthe bag’s weight would have increasedfrom hour to hour, finally resulting in re-ally heavy luggage. Looking for specificinformation in the mass of the collected

TRAVELING LIGHT

•ACHEMA Partnering: a networking toolto find and meet potential cooperationand business partners face-to-face be-fore, during and after the event;

•updated congress programme with alllectures and speakers;

•your personal ACHEMA schedule;•the possibility to share interesting exhi-bition stands and lectures via socialmedia;

•all relevant information on travel direc-tions to ACHEMA, admission tickets,guest events, hotel reservation.

For Friends of Printed CataloguesIt goes without saying that—even giventhe role of digitization in our daily life andall related possibilities—you will alsofind the proven printed exhibition cata-logue at ACHEMA 2018. This year the in-formation will however be consolidatedinto one volume to present all exhibitorsfrom A-Z, true to the sense of weight re-duction and traveling light. n

→ Save the date

• The all new ACHEMA App willbe available from Mid May 2018.

• Then, you will find all details anddownload links on:www.achema.de/achema-app

material would have becomemore labori-ous from day to day, and finally the pleas-ure in enjoying such a large event and thecontacts made would easily have beenreplaced by a growing tension.This is why DECHEMA developed the

ACHEMA App, which offers visitors thefollowing features without adding extra-weight:•all ACHEMA exhibitors from A-Zwith halland stand numbers;

•interactive hall plans for orientation onthe exhibition grounds;

•simple search functions covering allproduct categories, exhibition groups,focal topics and halls;

•short company profiles of exhibitorswith business fields and products;

•contact data for getting in touch direct-ly;

•‘My ACHEMA’ feature to list your favour-ites and synchronize your personal listof exhibitors with selections created inACHEMA online;

Source:D

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No more heavy luggage! Get to know the advantages of the all new ACHEMA App …

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http://www.chemspeceurope.com

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What are the trends that will mostly affect the process industry in thenear and medium term? We have asked the new board members ofDECHEMA and got interesting answers.

THIS TRENDS WILL SHAPETHE PROCESS INDUSTRY

“The plant engineering envi-ronment continues to be verychallenging. The prices ofraw materials, especially oil,remain at a low level. Theovercapacities existing insome areas are holding backinvestment, leading to strongprice and competitive pres-sure. Regional and interna-tional tensions are also in-hibiting investment. Bigtrends are digitization andautomation as for example

Virtual Reality/Augmented Reality, Big/Smart Data Ana-lytics, Predictive Maintenance, Digital Twin, Human Ro-bot Interface, and Additive Manufacturing. The focus lieson areas such as resource efficiency, the transition to re-newable energies and climate protection. Many custom-ers in plant engineering are based in the primary indus-try. Consequently plants must be reliable and economi-cal in operation—with the same product quality.”

„Das Umfeld im Großanlagenbau ist weiterhin sehr heraus-fordernd. Die Rohstoffpreise, insbesondere der Ölpreis,bleiben auf niedrigem Niveau. Die teilweise vorhandenenÜberkapazitäten verringern die Investitionsbereitschaft erhe-blich. Das führt zu einem starken Preis- und Wettbewerbs-druck. Darüber hinaus beeinflussen die regionalen und inter-nationalen Spannungen die Investitionsbereitschaft. GroßeTrend-Themen sind vor allem die Digitalisierung und Automa-tisierung, z.B. VirtualReality/AugmentedReality, Big/Smart Da-ta Analytics, Predictive Maintenance oder Digital Twin genau-so wie Human Roboter Interface und Additive Manufacturing.Schwerpunkte gibt es aktuell bei Themen wie Ressourcenef-fizienz, Energiewende und Klimaschutz. Viele Kunden im Anla-genbau sind in der Grundstoffindustrie beheimatet. Darausfolgt, dass Anlagen im Betrieb zuverlässig und sparsam seinmüssen – bei gleichbleibender Produktqualität.“

→ Helmut Knauthe, Head of Technology, Innovation &Sustainability, Thyssenkrupp Industrial Solutions

“Driven bymegatrends, interest in the development of newprocess technologies is steadily increasing: Renewable rawmaterials and energies, rawmaterial and energy efficiency,the circular economy, industrial symbioses, as well as newproducts andmaterials require new process concepts. Thusmodular process technologies help to increase productionflexibility, or the product-by-process approach, e.g. throughflow chemistry, creates access to new product features. In-creasing requirements caused by varying rawmaterial quan-tities and qualities call for tolerant processes that integrallyensure the overall optimum E2E in a wide production win-dow. Process development, plant planning or process opti-mization can no longer be imaginedwithout digitization. Agoal-oriented and interdisciplinary innovationmanagementis critical for the success of process innovation. Processtechnology is thus not just an enabler of new products,growth and technological leadership, but also a driver of in-novative business and service concepts.”

„Getrieben vonMegatrends steigt das Interessean der Entwicklung neuer Prozesstechnologienstetig: Erneuerbare Rohstoffe und Energien,Rohstoff- und Energieeffizienz, ZirkuläreWirtschaft, industrielle Symbiosen sowie neueProdukte undMaterialien erfordern neue Prozess-konzepte. So verhelfenmodulare Prozesstechnol-ogien zur Flexibilisierung der Produktion, oder derProduct-by-Process-Ansatz, z.B. durch FlowChemistry, schafft Zugang zu neuen Produkt-eigenschaften. Die wachsenden Anforderungenaufgrund variierender Rohstoffmengen oder-qualitäten erfordern tolerante Prozesse, die inte-

gral in einembreiten Produktionsfenster das gesamtheitliche Opti-mumE2E gewährleisten. Die Digitalisierung ist aus der Prozessent-wicklung, Anlagenplanung oder Prozessoptimierung gar nichtmehrwegzudenken. Erfolgskritisch für Prozessinnovation ist ein ziel-gerichtetes und interdisziplinäres Innovationmanagement. DieProzesstechnologie ist damit nicht nur ein Enabler für neue Produk-te,Wachstum undTechnologieführerschaft, sondern auch Treiberfür innovative Geschäfts- undServicekonzepte.“

→ Dr.Martin Vollmer, Chief Technology Officer and Head ofGroup Technology & Innovation, Clariant

Bilder:Claria

nt;Thyssenkrup

p;Covestro

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“Industry 4.0, the Internet of Things, BigData— for many years there have been manybuzzwords about digitization, one of themost important trends in the chemical in-dustry. At Covestro, too, we are dedicated tothis topic more and more intensively andsee more and more progress through the in-creasing availability of data and computingpower.An example of optimized processes and pre-dictive maintenance: Years ago, we installedglobally standardized data systems in ourplants and can increasingly better evaluatethe collected process and machine data. Af-ter initial testing we are confident that we can identifyproblems such as pump failures before they happen.Global connectivity also helps us to have access to thedata of all plants from central tech-centers. In this way,we can help plant operators around the world to optimizeprocesses and eliminate faults. These are just two con-crete examples of how the buzzwords of digitization canbecome competitive advantages.”

„Industrie 4.0, Internet of Things, Big Data – esgibt seit Jahren viele Schlagwörter zur Digitalisier­ung, einem der wichtigsten Trends in der che­mischen Industrie. Auch bei Covestro widmen wiruns diesem Thema immer intensiver und sehenimmer mehr Fortschritte durch die zunehmendeVerfügbarkeit von Daten und Rechenleistung. EinBeispiel für optimierte Prozesse und voraus­schauende Wartung: Vor Jahren haben wir globaleinheitliche Datensysteme in unseren Anlagen in­stalliert und können die gesammelten Prozess­und Maschinen­Daten zunehmend besser aus­werten. Wir sind nach ersten Tests zuversichtlich,dass wir zukünftig Probleme wie Pumpenausfälle

erkennen können, bevor sie passieren. Die globale Vernetzunghilft uns auch, von zentralen Tech­Centern aus auf die Daten allerAnlagen zuzugreifen. So können wir den Betrieben weltweithelfen, Prozesse zu optimieren und Störungen zu beheben. Diessind nur zwei konkrete Beispiele, wie aus den Schlagwörtern derDigitalisierung Wettbewerbsvorteile werden können.“

→ Dr. Klaus Schäfer, Chief Technology Officer, Covestro

STATEMENTS

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FOCAL TOPIC: BIOTECH FORCHEMISTRY BRINGS “TECH”INTO BIOTECHNOLOGY

Where great ideas are conceived. Universi-ties, research institutes and creative compa-nies show their latest brain waves in theResearch and Innovation group.

You can’t switch off nature. Once afermentation process is started it needsmonitoring 24/7 and extra carefulInstrumentation, Automation and Control.

Think big. Making large scale processes areality is the expertise of Engineering compa-nies. Raw sugar or molasses as substrate forcitric acid? Single-use reactor or strainless steelfor penicillin? The engineers have the answers.

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FOCAL TOPIC: BIOTECH FOR CHEMISTRY

Citric acid, penicillin, bioethanol—every biotechnological process starts with a tiny plastic vial

that contains the starter culture. The next step—the shake flask—is still familiar when it comes

to depicting biotechnology. Anything larger is mostly hidden in production facilities. Biotechnol-

ogy, however, is big business. ACHEMA features the unsung heroes of biotechnology, the compa-

nies that make large scale production of citric acid, penicillin and bioethanol possible in the first

place. They are all over ACHEMA in every exhibition group. Keep your eyes peeled for the Biotech

for Chemistry icon that marks the stand of every exhibitor belonging to the focal topic.

TheMechanical Processes group has shinyreactors to grow every kind of bacteria,fungi and algae you can imagine. It’s alsothe home of downstreaming equipment likecentrifuges, filters and mixers.

Laboratory and Analytical Techniques are indispens-able for the development of any process. From simplethermometer to the most complex gaschromatographand from the test tube to microbioreactors, the lab iswhere it all starts.

Distilling ethanol,crystallizing citricacid and steriliz-ing spent penicil-lium biomass re-quires apparatusyou can find inthe ThermalProcesses group.Festhalle4.C

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Press

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Luckily, ACHEMA is not only colourful,but also the place to experience thetrends of the process industry hands-

on. So for anyone who wants to knowwhatmodularization is about, visiting thejoint stand “Process Industrie 4.0: TheAge of Modular Production” in Hall 9.2 isa definite “must”. Visitors can learn first-handwhatmodularization looks like andhow intelligent automation and MSRtechnologies can increase productivity.Organized by ZVEI, Namur, VDMA and

ProcessNet—an initiative fromDECHEMAandVDI—the stand shows how solutionsfrom suppliers such as ABB, Emerson,Endress+Hauser, Festo, Finesse, Hima,Huber, Pepperl+Fuchs, Phoenix Contact,Samson, Siemens, SpiraTec, Wago andYokogawa work together to create moreflexible and at the same time efficientprocesses. Users from the chemical andpharmaceutical industry contribute busi-ness cases and best practices on thepractical application of modular con-cepts.“Competitive advantage in the process

industry depends increasingly on how ef-fectively and efficiently production is de-signed”, said Dr. LinusSchulz, DECHEMA.According to Schulz, plant operators de-mand that their production is more flex-ible, faster and more cost-efficient thanthat of their competitors—in short: supe-rior.A prerequisite for modularization is the

standardization of interfaces and the de-centralized implementation of intelligent

A SHOWCASE FOR FLEXIBLEPRODUCTION

→ Guide

• You will find the joint stand“Process Industrie 4.0” inHall 9.2, Stand D41

automation devices. Working groups atNamur, ZVEI, DECHEMA and VDI havebeen cooperating for a number of years,developing a neutral module descriptionthat is applicable to equipment inde-pendent of the specific supplier. ModulType Packages (MTPs) are the key: Theycan easily be combined to form a com-plete process chain—and they changeparadigms that have been valid in pro-cess automation for a long time. FelixSeibl, Managing Director of theMeasure-ment and Process Automation Division atZVEI sees major progress in this field:“Functionalities, dynamic processes, di-agnostics and maintenance have beenimproved and proven that informationtransfer into a high-level process automa-tion system is feasible.” n

Sources:DE

CHEM

A

Much has been said about the trend towards more flexibility in the process industries, drivenby market demands and shortening product cycles and implemented thanks to digitizationand modularization. But grey is all theory …

The stand shows how solutions from different suppliers work together to create more flexibleand at the same time efficient processes.

Find your way to the focal topic“flexible production” by simplyfollowing the icon.

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PROGRAM AT THE FLOW CHEMISTRY PAVILIONMONDAY 11TH JUNE

Panel Discussions1. “Challenges and opportunities for micro reaction technologies”(Michael Reubold & Volker Oestreich, Wiley-VCH, Weinheim, Germany)

2. “Sustainable Flow Chemistry”(Prof. Luigi Vaccaro, University of Perugia/Italy)

WEDNESDAY 13TH JUNE, 9.30 AM

One-day Symposium comprising of 13 lectures presented byexperienced users from around the world

Topics that will be discussed include:• Membrane based liquid-liquid separation technology and examples of how this is usedin the flow chemistry context (Dr. Andrea Adamo, Zaiput)

• Industrial case studies to illustrate the way various companies have approached conside-ring continuous flow as a research tool through to implementation as a manufacturingtool (Dr. Charlotte Wiles, Chemtrix)

• How Industry 4.0 uses elements of the digital world for future manufacturing conceptsand the speed of implementation will generate a significant competitiveness (Dr. DirkKirschneck, Microinnova Engineering)

According to nature.com, “Flowchemistry is the development andstudy of chemical reactionswhere-

by reactants are combined by pumpingfluids, including solutions of reagents,through tubes at known rates. The rela-tive proportions of the reactants are con-trolled by their concentrations and rela-tive flow rates. These reactions can takeadvantage of rapid mixing and surface tovolume ratio effects.”Furthermore, rapid process optimisa-

tion, faster reactions, cleaner products,increased safety and ease of scale-upand additional advantages can be gainedby integrating unit operations such aswork-up and analysis. Flow chemistryenables the production of synthetic inter-mediates and products that would other-wise be inaccessible using conventionalbatch techniques.

Continuous Manufacturingon the Rise

Specifically, within the pharmaceuticalindustry, as the “patent cliff” looms formany high-volume API’s, there is also ashift away from blockbusters towardslower volume, higher potency API’s. Thispresents an opportunity for manufactur-ers to adopt newer methods of produc-tion—one answer being continuousman-ufacturing—a trend that cannot be ig-nored anymore.

GOING WITH THE FLOWWith flexible production selected as a focal topic for ACHEMA 2018, the Flow Chemistry Pavilion(hall 9.2) highlights the importance of flow chemistry and continuous manufacturing as a re-sponse to an increasing demand for adaptability and resource efficiency within the chemicalmanufacturing marketplace.

The Flow Chemistry Pavilion at thisyear’s ACHEMA provides visitors with aunique one-stop opportunity to get an in-depth introduction into this increasinglyimportant manufacturing topic. Along-side the presentations and discussions

there is an exhibition area highlightingthe tools available to leverage the bene-fits of flow chemistry, responding to anincreasing demand for adaptability andresource efficiency within the chemicalmanufacturing landscape. n

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Within thepharmaceuticalindustry, thereis a shift awayfrom block­busters towardslower volume,higher potencyAPI’s. This pres­ents an oppor­tunity for manu­facturers toadopt newermethods of pro­duction. So

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Nicht nur Autos, Kleidung oder dasFrühstücksmüsli werden individu-alisiert. Auch die chemische und

pharmazeutische Industrie bietetmaßge-schneiderte Produkte. Mit konventionel-len Anlagen sind die notwendigen kurzenEntwicklungs- und Produktlebenszyklenkaum machbar. Modulare Anlagen sindim Aufwind, um die Kundenerwartungenzu erfüllen. Sie ermöglichen Flexibilitätbei Produktionskapazitäten, Produktviel-falt, Rohstoffen oder Standort und erhö-hen die Wettbewerbsfähigkeit.Dabei stellen die Vorteile sich von der

Planungsphase an ein: Die Wiederver-wendung von Informationen und eindurchgängiges Datenhandling ermögli-chen ein beschleunigtes Engineering undkürzere Markteinführungszeiten. Dafür

DAS GANZE IST MEHR ALSDIE SUMME DER TEILE

Die physikalische Modularisierungkann auf Apparate-, Anlagen- oder Logis-tikebene vor Ort sowie im Produktions-netzwerk erfolgen. Falls erwünscht, wer-den kompatible Module als anpassbareEinheiten konstruiert und zuMehrzweck-Anlagen zusammengestellt. Während desBetriebs vereinfacht die Austauschbar-keit Wartung und Service und reduziertUmrüstzeiten. Betriebsdaten können da-zu verwendet werden, Wartungsstrategi-en festzulegen und Module für künftigeProjekte zu optimieren. Im Anschluss andie Produktion wird die Anlage zurückge-baut, während Informationen und physi-sche Komponenten weiter verwendetwerden können. So werden eine kontinu-ierliche Verbesserung und dieWeiternut-zung von Erfahrungen sichergestellt.

→Weitere Informationen:

• Einen Blick in die Zukunft der che-mischen Produktion werfen – dasgeht in Halle 9.2 am Stand „Modu-lare Produktion“ auf der ACHEMA.

• Den vollständigen Trendbericht fin-den Sie auf www.process.de / Findthe full trend report at www.pro-cess-worldwide.com

ist die Verwendung eines standardisier-ten, modularen Planungsablaufs ent-scheidend. Um vielseitige Produktions-einheiten zu erhalten und eine dezentra-lisierte Produktion zu ermöglichen, kanneine physikalische Modularisierung vonProzessanlagen zum Einsatz kommen.Die Moduldefinition wird so vorgenom-men, dass je Modul festgelegte Funktio-nen beibehalten werden.

Bild:©

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be.com

Es gibt wenig, das frustrierender ist als ein unsauber geschnittenes Puzzle, bei dem nicht klar ist, ob dieTeile zusammengehören. Das Gleiche gilt für den Anlagenbau: Ein Puzzle aus Einzelkomponenten, dienicht passen, nützt nichts. Aber wenn die Module zusammenpassen, bietet der modulare Anlagenbauenormes technisches und wirtschaftliches Potenzial.

Die Chemiepro-duktion der Zu-kunft könnte ei-ne Baukasten-Lösung sein.

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Um einen systematischen Ansatz vonder Entwicklung bis zum Rückbau umzu-setzen, wird ein Prozess zunächst virtuellin Equipment-Gruppen unterteilt. Das re-duziert die Komplexität und schafft wie-derverwendbare Bausteine. Alle für dieKonstruktion solcher Module erforderli-chen Planungsdokumente werden infunktionalen Prozesseinheiten zusam-mengefasst, die man als Prozessequip-ment-Design-Module (Process Equip-ment Design – PED) bezeichnet und inDatenbanken speichert. Ein PED umfasstmindestens einen Hauptapparat, der diegewünschte Unit Operation zusammenmit allen erforderlichen Peripheriekom-

PAVING THE WAY TO “PROCESS INDUSTRY 4.0”Few things are more frustrating than a

jigsaw where the pieces are not cut cleanly,leaving room for doubt during the assem-bling process. The same is true for plant en-gineering: A jigsaw of individual compo-nents that don’t go together is of no use.But if the modules fit, modular plant engi-neering offers tremendous technologicaland economic potential.The chemical and pharmaceutical industryis facing an increasing demand for custom-ized products. The resulting short develop-ment and product life cycles are a challengeto conventional plant concepts. Modularplants are on the rise to meet the changingcustomer expectations. They allow flexibilityin terms of production capacity, product va-riety, raw materials and location.The benefits can be reaped right from theplanning. Reusing engineering informationand closed data handling leads to an accel-erated engineering phase and shorter timeto market. To achieve this goal, the utiliza-tion of a standardized modular planningworkflow is essential.Module definitions will be performed suchthat functions defined in PED definition aremaintained. Physical modularization cantake place on the apparatus, plant or logis-tics level as well as in the production net-work. If desirable, the compatible modulesare constructed as adaptable units and areassembles to form multi-purpose plants.During operation, the exchangeability ofmodules simplifies maintenance and ser-vice and reduces changeover times. Opera-tional data can be directly used to definemaintenance strategies. Following the pro-

duction phase, the plant will be dismantledwhile information and physical componentscan be reused, ensuring continuous im-provement and reapplication of experience.To implement a systematic modularizationapproach, a process is virtually divided intoequipment groups that belong to the samepart of the process. This reduces complexityand creates reusable building blocks. Allplanning documents required for moduleconstruction are merged in functional pro-cess units that are called Process Equip-ment Design modules (PED). A PED incorpo-rates at least one main equipment item,providing the desired unit operation with allneeded peripheral components. Withineach PED, main equipment items can be ex-changed to adapt to operating conditions.PEDs should be accompanied by simulationmodels, which allow for the configuration ofmodules, starting with a description of thefunctionality. The PEDs are then categorizedin functional units, between process andservice. Process units are in direct contactwith reactants, process or waste streams.Service units have supporting functions forone or more process units such as utilityand energy supply, and don't have directcontact to the process streams. This distinc-tion and the related database should allowfor different reuse scenarios.Single PEDs can be combined to form a Pro-cess Plant Design (PPD) which conform tothe scope of performance of a modularplant and comprise all documents for con-struction and operation. It defines the posi-tions and connections between PEDs andrepresents the desired process.

→ CONTINUATION ON PAGE 22

ponenten bietet. Innerhalb jedes PEDskönnen die Hauptapparate ausgetauschtwerden, um das PED an unterschiedlicheBetriebsbedingungen anzupassen.PEDs sollten Simulationsmodelle für

die Modul-Konfiguration beinhalten. Füreine leichte Wiederverwendung werdendiese nach funktionalen Einheiten – Pro-zess undService – kategorisiert. Prozess-Einheiten stehen in direktem KontaktmitReaktanten, Prozess- oder Abfallströmen,währendService-Einheiten unterstützen-de Funktion haben. Einzelne PEDs kön-nen zu einem Prozess-Plant-Design (PPD)kombiniert werden, welches dem Leis-tungsumfang einer modularen Anlage

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TREND REPORT: MODULARISIERUNG

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wie die F3 Factory oder die Enpro-Initiati-ve haben bewiesen, dass der Modulari-sierungsansatz realistisch und umsetz-bar ist. Die Vision der F3 Factory war einradikalmodularer Ansatz für eine schnel-le Prozessentwicklung und Implementie-rung neuartiger, flexibler und nachhalti-ger Prozesse mit verbessertem CapEx(Investitionen in Sachanlagen) und OpEx(operativen Ausgaben).In erfolgreichen Fallstudien wurde das

Potenzial für die chemische Industrienachgewiesen. Während des Projektswurden zudem erste Design-Richtlinien

und -Standards angewandt, die die Flexi-bilität einer Produktionsanlage durchaustauschbare PEAs erhöhten. Nebenden öffentlich geförderten Projekten ha-ben Chemiekonzerne und Lieferanten da-mit begonnen, derartige Konzepte umzu-setzen. Da gemeinsame Vorstellungenüber den Grad von Modularisierung undStandardisierung fehlten, wurden ver-schiedene Wege eingeschlagen, um dieModularisierung in diesen Unternehmenanzugehen:•BASF nutzt maßgefertigte Container fürdie kleinskalige Produktion, die in zen-tralen Werkstätten gefertigt werden.

•Evonik verwendet Container als stan-dardisierte mobile Infrastruktur-Platt-form (Eco-Trainer) für die Prozessent-wicklung und anschließende kleinska-lige Produktion. Darüber hinaus führtder Konzern einen dem F3-Factory-Kon-zept ähnlichenmodularen Frame für dieProzessentwicklung ein.

•Merck arbeitet in einer Umgebung, inder die Markteinführungszeit ein sen-sibler Faktor für neue Produkte ist. Diekleinskaligen kontinuierlichen Produk-tionsanlagen beruhen auf dem Mehr-prozessanlagenkonzept, das eine hoheFlexibilität verbundenmit Prozessinten-sivierung gewährleistet.

•Clariant unterscheidet zwischen modu-laren Anlagenkonzepten, die spezifi-sche Bedürfnisse wie den Markteintritt

Bild:Invite

Chemie aus dem Container: Die F3-Factory von Evonik.

To enable an efficient, yet versatile produc-tion, the availability of reliable processequipment for small scale processing is abasic requirement. This includes validateddescriptions for process-intensified equip-ment and robust devices with industrialgrade reliability. A single piece of equip-ment can be defined as modular if it pro-vides one of the following features:• inherent modular design, providing serialor parallel numbering-up of basic ele-ments or other key features for equip-ment reusing.

• inherent modular design, providing con-figurable elements for various conditions.

• a series of device with the same function-ality at different operational scales.

Physical modularization is suitable for mul-tiproduct or multi-purpose plants, in whichfrequent reconfigurations of the processstructure are common. Additionally, an inte-

gration of small scale continuously operat-ed equipment into pilot or multi-purposebatch plants can be realized to enable high-ly efficient hybrid concepts. In this case, theplant consists of individual Process Equip-ment Assemblies (PEAs). A PEA representsthe physical implementation of a PED, fol-lowing additional geometrical and technicaldesign guidelines, to ensure compatibility.The connection of various PEAs is describedby the Process Equipment Frame (PEF)which contains the geometric conditionsand safety-related specifications. Contain-ing the overall process control system of ar-ranged PEAs, the PEF is considered as an in-dependent production unit. For standaloneor decentralized production scenarios, PEAscan be integrated into a PEF in modifiedfreight containers, which can provide an in-tegrated infrastructure for a mobile and re-configurable production environment.n

→ CONTINUED FROM PAGE 21entspricht. Das PPD umfasst alle Doku-mente, die für Konstruktion und Betriebbenötigt werden, und legt die Positionenund Anschlüsse zwischen den PEDs fest.Voraussetzung für eine effiziente und

vielseitige Produktionsumgebung ist dieVerfügbarkeit von zuverlässigem Equip-ment. Dazu gehören auch valide Simula-tionsmodelle für prozessintensivierteApparate sowie robuste Geräte, mit einerentsprechenden Zuverlässigkeit. Ein ein-zelnes Equipmentteil kann als modulardefiniert werden, wenn es eines der fol-genden Merkmale bietet:•inhärentes modulares Design, welchesdas Numbering-up in Serien- oder Par-allelanordnung bietet oder ein weiteresSchlüsselmerkmal, das die Wiederver-wendung der Apparate begünstigt.

• inhärentes modulares Design, mit kon-figurierbaren Elementen.

•eine Baureihe, mit einheitlicher Funkti-on bei verschiedenen Betriebsgrößen.

Die Funktion bestimmt das ModulModularisierung eignet sich für Mehrpro-dukt-Anlagen, bei denen Neukonfigurati-onen zwischen den Produktionskampag-nen häufig sind. Darüber hinaus kanneine Integration von kleinskaligem, kon-tinuierlich betriebenem Equipment in Pi-lot- oder Mehrzweck-Batch-Anlagen effi-ziente Hybridkonzepte ermöglichen.Zu den Voraussetzungen für modulare

Anlagen gehören ein tiefgehendes Ver-ständnis der Mikroreaktionstechnologie,Prozessintensivierung und der kontinu-ierlichen Produktion – Bereiche, in denenin den letzten Jahren erhebliche For-schungsanstrengungen unternommenund Gelder investiert wurden. Projekte

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(schnell und zuverlässig) und Arten vonTechnologietransfer ansprechen. Der-zeit arbeitet das Unternehmen an Pilot-projekten mit Schwerpunkt Formulie-rung und chemische Reaktionen.

•Invite bietet Engineering-Services fürmodulare Anlagen gemäß dem F3 Fac-tory-Konzept. Dazu zählen ein Basic-und Detail-Engineering sowie Prüfun-gen und Tests von modularen Anlagenin einem Technikum.

Damit die Puzzleteile passenNicht nur Chemiekonzerne, auch Liefe-ranten setzen aufModularisierung: Zetonbietet modulare Labor-, Mini- und Pilot-anlagen für verschiedene chemischeSek-toren. Integrated LabSolutions (ILS) bautkompakte Labor- und Mini-Anlagen fürHochdurchsatzverfahren mit ME. Htestellt Technologien und Services für ver-besserte F&E-Produktivität basierend aufeiner Hochdurchsatztechnologie-Platt-form zur Verfügung.Lonza und Ehrfeld bietenmodulareMi-

kroreaktoren für die kontinuierliche Pro-duktion. Darüber hinaus entwickelt Hitec

Zang ein Laborautomatisierungssystem,das eine schnelle Realisierung von Batch-Sequenz-Protokollen ermöglichen soll.Um das Ziel einer vollständig modular

konzipierten und gebauten Anlage zu er-reichen, bedarf es noch einiger Anstren-gungen, besonders bei der Standardisie-rung von Ausrüstung und Automations-technologie. Eine zentrale Voraussetzungist die Entwicklung von Standard-Lösun-gen für wiederholt auftretende Probleme(wie Lagern, Dosieren oderMischen) und

die Definition von Richtlinien für die Kon-zipierung neuer PEDs. Diese basieren ty-pischerweise nicht auf proprietäremWis-sen und können gemeinsam von mehre-ren Unternehmen entwickelt und vonLieferanten gebaut werden. Auf der ande-ren Seite müssen PEDs individuell ent-worfen oder abgeändert werden, wennkein geeignetes PED verfügbar ist oderRahmenbedingungen ein individuellesDesign unabdingbar machen.Um die PEAs in Betrieb zu nehmen,

sind Schnittstellen erforderlich, die denAnforderungen einer Vielzahl verschiede-ner Prozesse entsprechen. ObwohlSchnittstellen für häufig angewandte An-schlüsse standardisiert werden müssen,ist ein bestimmter Grad an Freiheit nötig,damit eine schnelle PEA-Installation und-Neukonfigurationmöglich wird. Bei häu-figem Austausch sind starre Schnittstel-len erforderlich, die ein schnelles An- undAbkoppeln ermöglichen. Das kann je-doch erhebliche Mehrkosten verursa-chen. Daher ist es wichtig, einen sinnvol-len Kompromiss zwischen Standardisie-rung und Flexibilität zu finden. n

Bild:Lew

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Bausteine für die Modularisierung: Anlagen-komponenten zusammengefasst zu soge-nannten Prozess-Skids.

TREND REPORT: MODULARISIERUNG

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Growth creates a size imperative:The Sadara mega-project, whichwas completed in Jubail, Saudi

Arabia, in autumn 2017, marks an addi-tional milestone in the global chemicalboom.With their $20 billion investment,

planning to spend $5 billion on construc-tion of an ethylene-propylene plant. Ad-noc, the Abu Dhabi state oil company,has announced plans to increase its pet-rochemical production capacity by a fac-tor of three to 11.4million tons until 2025.

US Shale Gas Drives the Demand forNew Crackers

However, the launch of spectacular pro-jects is not limited to theMiddle East: TheUS shale gas boom generates demandsfor new petrochemical projects. Four newethane crackers were completed in 2017.Four additional crackers are currently un-

the project partners Saudi Aramco andDow Chemicals have positioned them-selves to exploit the increasing demandfor chemicals. Market researchers esti-mate that the annual increase in demandfor chemical products over the next 20years will be in the 4–4.5% range.In response, chemical companies con-

tinue to invest and to some extent thesize of the investments is also increasing.The oil company Saudi Aramco and plas-tics manufacturer Sabic intend to buildan oil-to-chemical complex for $20 bil-lion. Together with French energy com-pany Total, the Saudi industry leader is

Source:©

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be.com

;[M]GötzelHorn

GROWING MARKET WITHGROWING CHALLENGESChemical companies are filling up plant order books: Between 2005 and 2015, global investmentin the sector increased by nearly a factor of three and currently stands at more than $200 billion.Most of these plants are based on conventional design and construction, but the engineering de-partments at chemical companies and EPC contractors are about to make major changes to the en-gineering process.

→ Further Information

• The exhibition group Engineering willbe located in hall 9.1 and 9.2.

• You will find the complete ACHEMAtrend report at / Den komplettenACHEMA-Trendbericht finden Sie auf:www.achema.de

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ZUKUNFT DES CHEMIEANLAGENBAUSMarktforscher schätzen, dass die Nach-

frage nach chemischen Produkten in dennächsten 20 Jahren jährlich um 4 bis 4,5%steigen wird. Als Reaktion investieren Che-mieunternehmen weiterhin in immer größe-re Anlagen. So will der Ölkonzern SaudiAramco in Zusammenarbeit mit dem Kunst-stoffhersteller Sabic einen Öl-zu-Chemie-Komplex für 20 Milliarden Dollar bauen. Ge-meinsam mit dem französischen Energieko-nzern Total plant der saudische Branchen-führer, fünf Milliarden Dollar in den Bau ei-ner Ethylen-Propylen-Anlage zu stecken. Ad-noc, Abu Dhabis staatliche Ölgesellschaft,hat angekündigt, ihre Petrochemie-Produk-tionskapazität bis 2025 um das Dreifacheauf 11,4 Millionen Tonnen zu erhöhen.Der Strukturwandel im Anlagenbau ist je-doch seit Jahren im Gange. Das Projektvolu-men nimmt zu, größere Risiken müssen inKauf genommen werden. Darüber hinausbevorzugen Investoren und Betreiber globa-le Partner, die von Machbarkeitsstudienüber die Inbetriebnahme bis hin zur Finan-zierung die volle Verantwortung überneh-men können. Europäische Anlagenbauerund besonders deutsche Unternehmen sindoft zu klein, diese Rolle zu übernehmen.Trotz hoher Investitionen geht die Anzahlder mittelgroßen Projekte durch den Trendzu größeren Anlagen zurück. In Folge su-

chen deutsche EPCs nicht nur nach Differen-zierungsmöglichkeiten, sondern auch nachneuen Geschäftsmodellen. So wollen Engi-neering-Unternehmen Auftraggeber mit ei-genen Technologien und zusätzlichenDienstleistungen überzeugen. Der Industrie-dienstleister Bilfinger schätzt, dass bis zumJahr 2020 in Europa, Nordamerika und demNahen Osten mehr als 11000 Anlagen überzehn Jahre alt sind und modernisiert wer-den müssen. Das Servicegeschäft bietet dieMöglichkeit, den Umsatz zu steigern, was esauch für EPCs attraktiv macht.Darüber hinaus gibt es einen Trend zu mehrlokalen Inhalten bei Bauprojekten. Dies um-fasst die Beschaffung, häufig basierend aufeiner Best Cost Country Sourcing Strategie,sowie die lokale Rekrutierung für Projektar-beiten wie Installation und Projektmanage-ment. Lokaler Inhalt wird auch oft von Kun-den verlangt, besonders in Asien und demNahen Osten. Hier zahlt sich der Aufbau ei-ner eigenen Organisation vor Ort aus.Neben Dienstleistungen haben EPCs die Di-gitalisierung als ein mögliches Unterschei-dungsmerkmal im Wettbewerb identifiziert.In einer aktuellen Studie zu Chancen für In-dustrie 4.0 im EPC-Markt berichtet der VD-MA, dass 72% der EPCs digitale Produkteund Dienstleistungen als Mittel zur Generie-rung von Zusatzumsätzen sehen. Nahtlose,

→ FORTSETZUNG AUF SEITE 26

der construction and scheduled to beginoperating in 2019. A second wave of in-vestment is already underway. The feasi-bility of building fivemore crackers is cur-rently being assessed. The AmericanChemical Council estimates that annualcapital spending by US chemical compa-nieswill increase from $40 billion in 2016to $58.6 billion in 2021. In February, theCouncil listed 294 current projects with atotal value of $179 billion.Capital expenditure increased in Eu-

rope as well: According to estimates bythe European chemical trade associationCefic, capital spending in the globalchemical industry increased more thanthreefold between the years 2005 and2015. Excluding theMiddle East for whichno data is available, capital spending inthe chemical-producing countries rose to€170 billion in 2015. Capital spending byGerman chemical producers was roughly€16 billion in 2017.

Structural Change in Chemical PlantConstruction

Rawmaterial demand to support existingand new production capacity produces afollow-on effect, as further investment isneeded in the oil and gas sector. TheInternational Energy Agency (IEA)estimates that by the year 2040,petrochemicals will replace the fuelsector as the main force driving globaldemand for crude oil. Daily demand inthe chemical industry will reach 15.7 mil-

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TREND REPORT: CHEMICAL PLANT CONSTRUCTION

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Despite increased capital spending inthe chemical industry, the trend towardslarger-scale plants reduces the number ofmedium-scale projects. As a result, EPCsare looking not only for ways to differenti-ate themselves, but also for new busi-ness models. For example, the engineer-ing companies want to attract customerswith their technology and by adding op-erational services to their portfolios. Theyare doing this in response to growingmarket demand. The engineering andservices company Bilfinger estimatesthat by 2020 there will be more than11,000 chemical and pharmaceuticalplants in Europe, North America and theMiddle East that are more than ten yearsold and will require modernization. Theservice business provides an opportunityto increase turnover, and that is one fac-tor which makes it attractive to EPCs. Inaddition, the presence of a local service

organization provides an operating basewhich can be used by a local sales teamto acquire new projects and for other ac-tivities in the regions. There is an ongoingtrend towards increased local content inconstruction projects. This includesequipment procurement, often based ona best cost country sourcing strategy, aswell as local recruitment for project worksuch as installation and project manage-ment. Local content is often a require-ment imposed by customers. This is fre-quently the case in Asia and the MiddleEast where companies are state-owned,and it is used as a means for stimulatingthe local economy.

Digitalization: Differentiator andDriving New Business Models

Besides services, EPCs have identifieddigitalization as a possible differentiatorto help ward off the competition. In a cur-rent study on opportunities for Industry4.0 in the EPC market, the VDMA reportsthat 72% of EPCs see digital productsand services as a means for generatingadditional turnover. Seamless, standard-ized interfaces in the trans-disciplinaryengineering process are also seen as away to improve efficiency.The lackof seamless data architectures

remains a problem in chemical plant en-gineering. The IT landscape is heavily di-versified, and interface management re-quires an enormous amount of effort.Process flows also very significantly fromcompany to company. This makes col-laboration more difficult, and it is harderto create the standards which are essen-tial for effective digitalization.EPCs such as Thyssenkrupp Industrial

Solutions realize that engineers spend40% of their time at installation sitesSo

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standardisierte Schnittstellen im transdiszi-plinären Engineering-Prozess werden auchals ein Weg zur Effizienzsteigerung gesehen.Der Mangel an nahtlosen Datenarchitektu-ren bleibt im Anlagenbau ein Problem. DieIT-Landschaft ist stark diversifiziert und dasSchnittstellenmanagement erfordert einenenormen Aufwand. Prozessabläufe sind vonUnternehmen zu Unternehmen ebenfallssehr verschieden. Dies erschwert die Zu-sammenarbeit und es ist schwieriger, die füreine effektive Digitalisierung notwendigenStandards zu schaffen.

Die Geschwindigkeit, mit der die Entwick-lungen vorangetrieben werden, erfordert einneues Projektmanagement. Die traditionelleMethodik bestand darin, alle Ziele im Detailzu definieren und zu beschreiben. Im Ge-gensatz dazu beginnen Digitalisierungspro-jekte, bevor die gesamte Funktionalität spe-zifiziert wurde. Projektmanagement erfor-dert ein hohes Maß an Agilität. EtablierteMethoden, die solche Fähigkeiten bieten,z.B. „Scrum“, könnten die im Engineeringfür das Projektmanagement verwendetenTools ergänzen.n

→ FORTSETZUNG VON SEITE 25lion barrels, 47% higher than in the year2015.That is basically good news for the

chemical plant engineering and construc-tion industry. However, a structuralchange in the industry has been under-way for several years: As projects con-tinue to increase in size, greater risk hasto be accepted. In addition, investors andplant operators prefer to do businesswith global partners who take total re-sponsibility for everything from feasibil-ity studies to commissioning, and oftenthe financing as well. European plantconstruction companies, and Germanfirms in particular, are now often consid-ered to be too small to take on that role.For several years, European companies

have been lamenting the increased com-petitive pressure. A current study carriedout by the German Engineering Federa-tion VDMA indicates that competition willbecome even tougher in world markets.Especially EPCs based in China, WesternEurope and the US are regarded asmajorcompetitors in the market for large pro-jects. Depending on the technology andarea of specialization, companies havefelt the effects of lower oil prices as cus-tomers canceled or delayed capitalspending projects.Restrictive financing conditions and a

reluctance to offer alternative financingservices are often cited as reasons whyGerman companies fail to acquire EPCprojects. A current study by the consult-ant company PWC reveals just how impor-tant this factor can be: Customers ask forproject financing in one out of every fourrequests for quotation.

The Sadara mega-project marks an ad-ditional milestone inthe global chemicalboom. In summer2017, the inaugura-tion of the on-siteisocyanate plant sawthe completion ofthe world’s biggestchemicals complexever to be built in asingle step.

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looking for material and documents. Datainconsistency and changes cause 20%ofcost overruns and delays. The engineer-ing companies want to exploit these op-portunities and use digitalization to cre-ate new businessmodels. One approachis to analyse existing databases.The technology company Linde has set

up a dedicated digitalization team. Itsrole is to workwith experts from the busi-ness units on development of digitalproducts. One of the first projects is anew service portal for plant operatorswhich greatly simplify the spare partsprocurement process. P&ID details arestored in the Linde databases, and thatinformation is used initially to create anelectronicmarketplace for spare parts. Inthe future, data flows will be used to pre-dict faults and generate maintenanceplans on the service portal.

New Forms of Project Managementare Required

However, the speed at which these devel-opments are being driven in the digitalworld creates the need for a totally new

approach to project management. Whilethe traditional methodology was to de-fine and describe all of the project goalsin detail, digitalization projects in starkcontrast get underway before all of thefunctionality of the product has beenspecified. Thus, the projectmanagementneeds a significant degree of agility tocope with these challenges. Establishedproject management methodologieswhich provide that capability, such as the“Scrum” framework currently used insoftware development could supplementthe tools used in engineering for projectmanagement.Evonik is a case in point which shows

the advantages of taking a critical look atthe established approach to project ex-ecution, as a new methodology helpedthe company to reduce capital spendingby 15% on plant construction projects,officials state. The difference is as fol-lows: Traditionally, the emphasis in pro-jectmanagement has been on the execu-tion phase. With the new approach, pro-ject definition takes place at an earlierstage, and greater attention is paid to the

project risks. The scope of the project isbased on the minimal business needsand not on the optional enhancements.Chemical processes in Germany and

Europe are based mostly on in-housetechnologies, so in the future process de-velopment and engineering will becomean interrelated process. New strategieswill cut process development time, withmodularization and digitalization beingkey concepts in this context. Core pro-cesses can be based on modular plat-forms. Engineering as we know it todaywill be replaced bymuch simpler moduleconfiguration. The technical basis is nowbeing put in place and evaluated in pilottrials. The chemical plant constructionindustry is operating in a changing envi-ronment. In response to more intensecompetitive pressures, EPCs are adjust-ing their business models, and servicewill play a greater role over the plant lifecycle. New projectmanagementmethod-ologies and business process digitaliza-tion are also being introduced. The latterwill also provide the basis for new futurebusiness models. n

TREND REPORT: CHEMICAL PLANT CONSTRUCTION

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Wie kann die Prozessindustrieschneller und flexibler produ-zieren und dabei den Wunsch

nach individuelleren Produkten erfüllen?KonventionelleMono-Anlagen sind dafüreher nicht geeignet – sie sind die Domä-ne der Commodity-Produktion. „Schnel-ler, flexibler, individueller“ braucht Anla-gen auf Basis modularer Konzepte. Zielist es, bestimmte Grundfunktionen beisolchen Anlagen immer wieder zu wieder-holen, um damit die Abwicklungs- undMontagezeiten zu optimieren. Im Mittel-punkt steht die Überlegung, eine erprob-te Lösung zum Standard zu erheben undzu wiederholen – sozusagen ein Copy &Paste mit anschließendem Plug & Play.

Modularer Anlagenbau fordertKomponenten-Hersteller heraus

Auch die Ausrüster vonSchlüsselkompo-nenten wie Pumpen und Kompressorenarbeiten an der Entwicklung vonmodula-ren Konzepten (Skids) für Neuanlagensowie Anlagenerweiterungen. Denn zu-künftig wird der Planer bevorzugt in Funk-tionen – sprich Modulen und Systemlö-

APP IN DIE CLOUD

verschiedenen Betriebsgrößen bietet,z.B. eine Pumpenserie des gleichen Typs,die verschiedene Volumenstrom- undDruckbereiche bietet. Eine wichtige For-derung dazu ist die Standardisierung der

technischen Komponenten. KSBofferiert dazu dasVirtual Impel-ler Trimming – das individu-elle Anpassen der Drehzahlper Smartphone. Dabei ist,anders als bei der mechani-schen Anpassung des Pum-penlaufrades, kein Eingriffin den Betriebsablauf nötig.

So lässt sich bei Abweichungdes tatsächlichen Q/H-Punktes

von den Planwerten die Energieeffizienzschnell und wirtschaftlich optimierenoder auf eine anlagenbedingte Verände-rung des Arbeitspunktes reagieren. DieIndividualisierung der Pumpe kann maninnerhalb der Beschaffungskette vielspäter nach hinten schieben. Damit ein-her geht natürlich auch eine Reduzierungder Varianten – das wird in Zukunft einegroße Rolle bei der Pumpenauswahlspielen. Mit einer individuellen Festdreh-zahl decken jetzt weniger Baugrößen dengesamten Kennfeldbereich ab, bei prak-tisch gleichem Wirkungsgrad und NPSH-Wert. So wird die Variantenkomplexitätder Hydrauliken um mehr als 50 Prozentreduziert, was in der Planung undVerwal-tung Zeit und Kosten spart.Zur Umsetzung modularer Funktions-

blöcke sind auch mehrstufige Hoch-druckpumpen (z.B. von Grundfos, Rhein-hütte, Flowserve, Xylem) eine guteWahl:Mit verschiedenen Baugrößen, Werk-stoffausführungen und unterschiedli-chen Anschluss- und Ausstattungsvari-anten stehen demBetreiber diverse Kom-binationsmöglichkeiten zur Verfügung.Durch die Zahl der Förderstufen kann dieLeistung der Pumpe flexibel an die ge-wählte Modulgröße angepasst werden;mit einem übersynchronen Betrieb desMotors kann der Anlagenbauer auch die

→Weitere Informationen

• Die Ausstellungsgruppe Pumpen/Kompressoren/Armaturen finden Siein den Hallen 8.0 und 9.0.

• Den kompletten ACHEMA-Trendbe-richt finden Sie auf / You will find thecomplete ACHEMA trend report at:www.achema.de

sungen – denken. Sein Vorteil: Er mussdann nicht immer wieder alle Details vonKomponenten wie des Pumpen-, Vaku-um- oder Verdichtersystems neu durch-denken. Wichtiger noch: ModularisierteBaugruppen machen es möglich, fertigeund bewährte Lösungen in neuen Projek-ten wiederzuverwenden; das spart Zeitund Kosten. Aus einzelnen Bausteinen(Prinzip Lego) mit unterschiedlichenFunktionen lassen sich die Anlagenschnell immer wieder neu zusammenstel-len, um unterschiedlichste Produktions-verfahren abzubilden.Modulares Equipment zeichnet sich

u.a. dadurch aus, dass eine bestimmteBaureihe dieselben Funktionalitäten bei

Industrie 4.0 und Lösungen rund um die digitale Transformation stehen auch bei den Herstellern vonPumpen, Vakuumtechnik und Kompressoren vielfach im Mittelpunkt. Das wir auch die ACHEMA 2018zeigen. Der Wettbewerb um neue Geschäftsmodelle hat gerade erst begonnen.

Bereit für die Cloud? Das ‚Rotating Equipment’ wird immer stärker mit elektronischen Bautei-len und Sensorik ausgerüstet.

Bild: ©Doin Oakenhelm, ©Felix Pergande - stock.adobe.com [M]Beeger

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Dimension der Pumpe beeinflussen (bautdann kompakter).Die Modularisierung bietet zusammen

mit einer weitgehendenStandardisierungdie Chance zu einer Konfiguration einfa-cher Pumpenlösungen auf der Homepagedes Herstellers: In ähnlicher Weise, wieder Planer bereits heute seine Pumpe perKonfigurator auslegen kann, ist dannauch der virtuelle Anstoß des realen Fer-tigungsprozessesmöglich (Pumpe on de-mand).

Die praktische Umsetzungvon Industrie 4.0

Unter dem Eindruck rasant wachsenderEnergiekosten wird das Rotating Equip-ment immer stärker mit elektronischenBauteilen und Sensorik ausgerüstet.Doch reicht das allein nicht aus, solcheKomponenten Industrie-4.0-ready zuma-chen. Nach der Generierung von Daten(Big Data) muss deren Analyse und Be-

PUMPS & COMPRESSORS: APP IN THE CLOUDIndustry 4.0 and digital transformation

solutions are a priority for many pump, vac-uum equipment and compressor manufac-turers. The race to develop new businessmodels has just started. Suppliers who de-liver equipment for key subsystems (e.g.pumps and compressors) are working onmodular designs (skids) for new systemsand system upgrades. In the future, engi-neers will be thinking in terms of functions,in other words modules and system solu-tions. This approach has the advantage thatengineers do not always have to pay atten-tion to every detail of components such aspump, vacuum and compressor systems.Even more importantly, modularized sub-systems facilitate reuse of proven, pre-de-signed solutions on new projects. Based onthe Lego principle, new systems can be en-gineered by designing in modules with dif-ferent functions for use with a wide varietyof production technologies.One of the characteristics of modularity isthe ability to offer the same functionality ondifferent models of a product line designedfor different operating parameters, for ex-ample a family of pumps with versionswhich handle different volume flows andpressure ranges. This approach requiresstandardization of technical components.In response to rapidly increasing energy

costs, more and more electronic compo-nents and sensors are being installed on ro-tating equipment. However that in itself isnot enough to make the components Indus-try 4.0 ready. Data generation (big data)must be followed by data analysis and in-terpretation (smart data). Sensors providedata, microchips with on-board software in-terpret the data and actuators initiate theappropriate response.Practical implementation of Industry 4.0means that a system no longer operates ex-clusively under the guidance of a centralprocess control system. Intelligence mi-grates to the field level. Smart field devicesexecute specific functionalities and option-ally may monitor and control other technicalequipment. The next step is the digitalcounterpart in the cloud. The digital twincan access other data sources or communi-cate over a network with other digital twins,e.g. as an active element in a cyber-physicalsystem.Connectivity and interactivity are essentialfor Industry 4.0 readiness. The compellingbenefits for plant operators are enhancedtransparency and higher system availabilitytogether with increased productivity.Smart Data provides an opportunity to gen-erate business models which in the pastwere not feasible. Manufacturers have been

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wertung folgen (Smart Data): Sensorenliefern Daten, Mikrochipsmit hinterlegterSoftware interpretieren sie, Stellgliedersetzen Aktionen um.Die praktische Umsetzung von Indus-

trie 4.0 bedeutet, dass eine Anlage nichtmehr allein vom zentralen Prozessleitsys-tem gesteuert wird. Die Intelligenz wan-dert ins Feld, wo smarte Feldgeräte spe-zifische Funktionalitäten ausführen, op-tional auch anderes technisches Equip-ment steuern und überwachen. Dernächste Schritt ist dann das digitale Pen-dant in der Cloud. Dieser digitale Zwillingkann auch auf andere Datenquellen zu-greifen oder sich mit anderen digitalenZwillingen vernetzen, z.B. als Akteureines cyber-physischen Systems.Unabdingbar für die Industrie-4.0-Rea-

diness ist also die Fähigkeit zur Konnek-tivität und damit der Interaktivität. Derüberzeugende Nutzen für den Betreiber:eine vertiefte Transparenz und damit eine

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Anbieter von Rotating Equipment wer-den zukünftig Produkte mit einem höhe-ren Dienstleistungsanteil anbieten. Dazuhat KSB eine eigene Taskforce ‚BusinessInnovation Lab‘ gegründet: In vier Teamsarbeiten dort zwischen 15 und 20 internewie externe Mitarbeiter. Sie sollen Servi-ceangebote auf der Basis technischerKundendaten entwickeln, Angebote aufInternet-Plattformen ausbauen und her-ausfinden, wie additive Fertigungsverfah-ren (3D-Druck) für Ersatzteile genutzt wer-den können.

Hybrid-Lösungen machenvon sich reden

Hybrid-Technologien sind derzeit in derAutomobil-Welt angesagter Hype – dieKombination aus Elektro- und Verbren-nungsmotor gilt zumindest als gute Brü-cken-Technologie. Auch bei Pumpen ma-chen Hybrid-Lösungen nun von sich re-den: Beispielsweise sind einstufige Pum-pen der Baureihe TPS von GEA Hilge mitdem herkömmlichen Laufrad einer nor-malsaugenden Kreiselpumpe ausgestat-tet, unterstützend ist eine Zulaufschne-cke (Inducer) vorgeschaltet. Mit dieserHybrid-Technik ist die Pumpe selbstan-

saugend und damit insbesondere für denEinsatz als CIP-Rücklaufpumpe und fürdas Fördern gashaltiger Medien geeignet– eine kostengünstige Alternative zu Sei-tenkanalpumpen.Die Freistrom-Pumpe TEO mit Hybrid-

Laufrad von Egger verbindet die Vorteileeines halboffenen Laufrads mit deneneines Turo-Freistromrads. Die Pumpeempfiehlt sich für die Förderung von Me-dienmit hohen Gasanteilen bis zehn Pro-zent bei großem Kugeldurchgang.Hybrid-Kompressoren kombinieren die

Vorteile von Kolbenmaschinen undMem-branmaschinen. Sie spielen dann ihrebesonderenStärken aus, wenn sehr hoheDrücke von 1500 bar und mehr zur Kom-primierung von technischen Gasen undGasgemischen ohne Ölschmierung imhochverfügbaren Betrieb gefordert sind.Gleichzeitig stellen Hybrid-Kompressorenauch eine zukunftssichere Investition imHinblick auf zu erwartende Umweltaufla-gen dar. Um jeweils die Stärken eines je-denVerdichtungsprinzips zu nutzen, liegteine Kombination auf einem Maschinen-gehäuse nahe. Da es sich umdas gleichephysikalische Verdichtungsprinzip han-delt, sind die Verdichtungskonzepte ther-

Bild:G

rund

fos

Daten sicher in die Cloud:Über den Grundfos eigenenKommunikationsbus könnenbis zu 15 Dosierpumpen inReihenverdrahtung an einGrundfos Sysmon Cloudgateangebunden werden, wel-ches die bidirektionale Da-tenkommunikation per Mo-bilfunk oder Ethernet zwi-schen den Pumpen und derCloudplattform ermöglicht.

selling hardware, but what they are reallyselling is conveyance of the medium. Cus-tomers could conceivably pay for convey-ance of a medium from A to B without actu-ally investing in the hardware. It is up to themanufacturer to design a material flow pro-cess which is as efficient as possible. Thisapproach generates additional value-addfor conventional solutions. In the future, ro-tating equipment suppliers will offer prod-ucts that have a higher service ratio.When will 3D printing revolutionize thespare parts market? It will probably happen

sooner rather than later due to the increas-ing popularity of metal printing. A laser se-lectively melts areas in a fine layer of pul-verized metal. These areas harden followingcontact with the laser. Then another layer ofmetal powder is deposited which again ismelted with the laser and subsequentlyhardens. The process is repeated until thehardened areas have the desired shape.So why should it not be possible to use thistechnique, for example, to revitalize the im-peller in a centrifugal pump or piston pumpnozzles?n

→ CONTINUED FROM PAGE 29höhere Verfügbarkeit der Anlagen, ver-bunden mit einer verbesserten Produkti-vität. Dazu drei Beispiele:•Mit der Dienstleistung „PumpOperationCheck“, die KSB als App anbietet, las-sen sich mit der Pumpenüberwa-chungseinheit „Pumpmeter“ Lastprofi-le ermitteln, um daraus Handlungs-empfehlungen zur Steigerung von Effi-zienz und Anlagenverfügbarkeit abzu-leiten (die über das Drehzahlregelsys-tem „Pumpdrive“ umgesetzt werden).

•Grundfos offeriert eine Chemicals-App:Hintergrund ist das für Kunden aus demBereich Wasseraufbereitung und Che-mikalien-Distribution leidige Problem,dass Gebinde beim Anschluss an Do-sierpumpen verwechselt werden. DieChemicals-App stellt sicher, dass nurzuvor über die Cloud freigegebene Ge-binde von der Dosierpumpe akzeptiertwerden. Mehr noch: Die App überwachtzudem den Gebinde-Füllstand undkann die Nachlieferung neuer Gebindesteuern.

•Für den Einstieg in die Digitalisierunghaben Boge-Kompressoren und Aven-tics das Smart Pneumatic Grid aufge-baut. Über das Kommunikationsproto-koll OPC UA soll eine intelligente Ver-netzung von Drucklufterzeugern undDruckluftverbrauchern gelingen, diePotenziale zum Überwachen, Steuernund Optimieren der gesamten System-topologie liefert. Das Smart PneumaticGrid erfasst den Energiebedarf bis aufEinzelverbraucherebene und visuali-siert ihn transparent, so Aventics. Mitgeringem Aufwand können aus diesenInformationen bedarfsgerechte Rege-lungen für die Boge-Kompressoren ab-geleitet werden. Darüber hinaus zeigtdas Gerät auch einen steigenden Luft-verbrauch (Leckage) verbrauchergenauan.

Das Geschäftsmodell„Big Data zu Smart Data“

Smart Data bieten die Chance zu weite-ren, bislang nicht verfügbaren Geschäfts-modellen: Bisher verkaufen die Herstellerfaktisch Hardware, aber eigentlich dieBewegung des Mediums. Denkbar sindKonzepte, bei denen der Kunde das För-dern einesMediums von A nach B bezahlt– also nicht mehr in die Hardware selbstinvestiert. Dem Hersteller fällt dann dieAufgabe zu, Förderprozesse so effizientwie möglich zu gestalten. So werden tra-ditionelle Lösungen mit digitalem Mehr-wert-Nutzen quasi veredelt.

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modynamisch unkritisch kombinierbar.Auch die verfahrenstechnisch nötigenKomponenten zwischen den Stufen (wieKühler, Behälter, Abscheider) haben fürbeide Verdichtungsprinzipien keine un-terschiedlichen Anforderungen. So ist dieNutzung von Kolbenkompressor-Stufenals Niederdruckverdichtung und vonMembranstufen als Hochdruckverdich-tung eine optimale Wahl, um Gase unge-schmiert auf Hochdruckzu verdichten, soNeumann & Esser (NEA Group).

3D-Druck spieltbesondere Rolle

Wann wird der 3D-Druck den Ersatzteil-markt revolutionieren? Das kann nichtmehr lange dauern, weil derzeit auchMetall-Drucker an Bedeutung gewinnen:Dabei schmilzt ein Laser vorgezeichneteStellen in einer feinen Schicht aus pulve-risiertem Metall. Diese Stellen härtennach demKontaktmit dem Laser aus, da-rauf kommt eine weitere Schicht Metall-pulver, die wieder mit dem Laser ge-schmolzen wird und danach aushärtet.Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bisdie gehärteten Stellen die gewünschteForm angenommen haben.Warum sollte es nicht möglich sein,

beispielsweise das Laufrad einer Kreisel-pumpe oder Düsen einer Kolbenpumpeauf dieseWeise zu revitalisieren?Wie die3D-Technologie weitergedacht werdenkann, das zeigen die Land- und Bauma-schinenhersteller Caterpillar und JohnDeere mit dem „Cloud Producing“. DieIdee: Sie speichern die Daten der Ersatz-

teile in einer Datenbank, auf die jederBefugte überall auf der Welt zugreifenkann. Benötigt eine Werkstatt also ir-gendwo auf dem Globus ein Ersatzteil,kann sie die Daten herunterladen und dieKomponenten vor Ort drucken.Pumpenhersteller KSB sieht sich in Sa-

chen 3D-Druck in einer branchenweit füh-renden Position und erwartet eine gewal-tige Kostenersparnis, die sich derzeitaber noch nicht quantifizieren lasse. Diessei erst möglich, wenn die Produkte ent-sprechend umkonstruiert seien – dannsinke der Materialverbrauch, auch seienweniger Bearbeitungsschritte nötig. Ak-tuell setzt das Unternehmen den 3D-Druckhauptsächlich im Forschungsstadi-um, zumTeil aber auch bereits in der Pro-duktion ein. Beispielsweise dann, wennErsatzteile besonders schnell und in ge-ringen Stückzahlen hergestellt werdenmüssen.

Last not least spielt der Service imMa-schinenbau eine immer wichtigere Rolle– so ist es für viele Pumpenanbieter einklar definiertes Ziel, den Bereich Service-dienstleistungen und Ersatzteile weiterzu verstärken. Bei großen Herstellernliegt der Aftermarket-Anteil am Gesamt-umsatz inzwischen bei 30 bis 35 Prozent.Fazit: In der Prozessindustrie wachsen

die Anforderungen an Flexibilität, indivi-duellere Produkte und schnellere Pro-dukteinführungszeiten. Wie der einzelneHersteller alle Forderungen zugleich un-ter einen Hut bringt, bleibt zunächst ein-mal ihm überlassen. Nur sollte der Lö-sungsansatz nicht allzu exotisch sein.Anwender in der Chemie- und noch stär-ker in der Pharmaindustrie – sind bei derAuswahl zentral wichtiger Komponenten– und dazu zählen Pumpen und Kompres-soren – eher konservativ. PraxisbewährteReferenzen sind Trumpf. n

DIE ZUKUNFT DER INDUSTRIEPUMPEAUF EINEN BLICK

• Produkte ohne Sensorik und Kommunika-tion werden zukünftig keine große Rollein der 4.0-Welt mehr einnehmen.

• Traditionelle Produkte werden zukünftigdurch Produkte mit Sensorik und integri-erten Überwachungssystemen verdrängt– cyber-physische Systeme (CPS) werdenzum Standard.

• Hersteller oder Dienstleister etablieren

Plattformen (Cloud), mit denen CPS überGateways kommunizieren.

• Herausforderung ist die Filterung rele-vanter Datenströme und Erstellung vonModulen, die einen Kundenutzen bein-halten.

• Mit CPS, Cloud und Datenanalyse lassensich maßgeschneiderte Dienstleistungengenerieren.

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Erinnern Sie sich noch, wie TomCruise in „Minority Report“ über dieholografischen Bildschirme wischte

oder auf der „Enterprise“ der Replikatormehr Kaffeevarianten lieferte als einWie-ner Kaffeehaus? Nicht nur Kinobesucherträumen von einer Zukunft, in der Maschi-nen und digitale Anwendungen den All-tag erleichtern; Wissenschaftler arbeitenintensiv daran, diese Zukunft wahr wer-den zu lassen. Die ersten Schritte sindlängst getan: E-Mail, Internet und GPS

NEUE KONZEPTE FÜR DIESICHERHEIT IM CYBERRAUM

Industrie 4.0 ist der SchlüsselWas für das offene WLAN am Bahnhofund die Privacy-Einstellungen bei Face-book gilt, lässt sich auf die Industrieübertragen: Auch dort werden immermehr Konzepte entwickelt, die eine opti-male Zusammenarbeit zwischenMensch,Maschine und IT-Systemen gewährleis-ten. Gleichzeitig wird der Bedarf an indi-vidualisierten Produkten immer größer.Um für die anstehenden Veränderungengerüstet zu sein, müssen Produktions-

sind selbstverständliche Alltagstools,das gerade mal zehn Jahre alte Smart-phone nicht mehr wegzudenken. Gleich-zeitig hat sich die Welt beschleunigt. In-formationen werden in Echtzeit ausge-tauscht, schnell, jederzeit und weltweit.Allerdings hat diese neue und aufre-

gendeWelt auchSchattenseiten. Sind dieNetzwerke unzureichend gesichert, kön-nen unbefugte Außenstehende an ver-trauliche und persönliche Informationengelangen.

Bild:©

chom

bosan-stock.ado

be.com

Wenn Anlagen künftig im Cyberraum miteinander kommunizieren birgt das Risiken für die Anlagensicher-heit. Neue Sicherheits- und Schutzkonzepte sollen Hackerangriffe verhindern und auch künftig das hoheSicherheitslevel der Chemieproduktion garantieren.

Wie schützeich eine Petro-chemieanlagevor Hackeran-griffen?

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und Logistikprozesse neu überdacht undumstrukturiert werden. Das Schlüssel-wort ist hierbei „Industrie 4.0“. „Cyber-physische Produktionssysteme“ sollenzukünftig neue Produktionsprozessesteuern.Unter „cyber-physischen Produktions-

systemen“ wird die Verknüpfung von re-alen (physischen) Prozessenmit informa-tionsverarbeitenden Prozessen verstan-den. Dieswird über globale und jederzeitmiteinander verbundene Informations-netze realisiert. Die physischen Prozessebestehen aus eingebetteten Systemen,die in einem technischen Kontext einge-bunden sind. Die virtuellen Prozesse sindDaten, Informationen und Dienste, dieüber das Informationsnetz bereitgestelltwerden. Demzufolge besitzen die cyber-physischen Produktionssysteme denVor-teil, dass sie sich schnell und effizient angeänderte Anforderungen anpassen kön-nen. In einer Welt, die sich in Sekundenändern kann, ist diese Systemeigen-schaft besonderswichtig, vor allem in derProzessindustrie. Die Wahrnehmung vonfehlerhaften Prozessabläufen wird durchSensoren ermöglicht und führt nicht nurzur Selbstoptimierung und Gestaltungvon Produkten, Maschinen und Anlagen,sondern sorgt auch für die nötige Sicher-heit der Anlagen.Im BMBF-Projekt „Industrie 4.0“ liest

sich das so, dass „Maschinen […] mitein-ander kommunizieren, sich gegenseitigüber Fehler im Fertigungsprozess infor-

mieren, knappe Materialbestände iden-tifizieren und nachbestellen“. Denn erst„das ist eine intelligente Fabrik.“ Die Di-gitalisierung von Prozessen führt „durchdas Internet getrieben“ zum Zusammen-wachsen der „realen und virtuellen Weltzu einem Internet der Dinge“. Über dieseswird die Quervernetzung von einzelnenProzessschritten erzielt und ermöglichtdadurch den Zugriff für Außenstehendeauf die Produktionsanlagen.

Neue Technik = neue Risiken?Wenn aber künftig auch in der chemi-schen Industrie immer mehr im Cyber-raum stattfindet und wenn die Pumpewomöglich auch noch drahtlos mit demSensor kommuniziert – wie sieht es dannmit der Anlagensicherheit aus?Vor der Inbetriebnahme einer Anlage

erarbeiten Fachleute ein Sicherheitskon-zept, das die nötigenSchutzmaßnahmenumfasst. Das Ziel ist es, Risiken zu erken-nen, zu bewerten und geeigneteMaßnah-men zur Minimierung von Ereignissen zutreffen. Eine Anlage sollte nachStand derTechnik montiert, installiert und betrie-ben werden. Um dem gerecht zu werden,ist vor dem Betrieb der Anlage eine Ge-fährdungsbeurteilung durchzuführen.Dazu gehören Risikoanalysen, Auswir-kungsbetrachtungen und Ausbreitungs-rechnungen von Chemikalien, Brand- undExplosionsschutz sowie die Bewertungder durchgeführten Reaktionen. Am Endeder Sicherheitsanalyse steht das Sicher-

heitskonzept, realisiert unter anderemmittels Sicherheitseinrichtungen der Pro-zessleittechnik (PLT).Die Hauptaufgabe der Prozessleittech-

nik besteht darin, die Prozesse zu über-wachen und zu steuern. PLT-Sicherheits-einrichtungen sind Schutzvorrichtungen,die bei Abweichung eines Sollzustandseinen Alarm auslösen oder eine Sicher-heitsfunktion. Die Aufgabe der Sicher-heitseinrichtung ist es, einen Fehlzu-stand der Anlage zu verhindern. Beson-ders bei chemischen Prozessen kann dieAbweichung von Reaktionstemperatur,Druck und Füllstand verheerende Folgenhaben. Um sowichtiger ist, solche Abwei-chungen frühzeitig zu erkennen undmög-lichst zu vermeiden.Die Ursachen von Gefährdungen und

Schäden können vielseitig sein. In explo-sionsgefährdeten Bereichen kann eineZündung des Luft-Gas-Gemisches oderLuft-Staub-Gemisches erfolgen und eineExplosion verursachen. Übersteigt derDruck die zulässigen Höchstwerte, kannes zu Undichtigkeiten und Leckagen kom-men.Die Sicherheit von chemischen Anla-

gen hat oberste Priorität und wird durchsicherheitstechnische Normen und Re-gelwerke definiert. Im Bereich der „Funk-tionalen Sicherheit“ bildet die IEC61508/61551 die Basis für die Sicherheits-norm von Sicherheitseinrichtungen. Von„funktionaler Sicherheit“ spricht der Ex-perte, wenn der Schutz vor Gefährdungen

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und Schäden durch eine korrekte undsicherheitsrelevante Steuerung einer Si-cherheitseinrichtung gewährleistet ist.

Funktionale SicherheitDas Maß für die erreichte funktionale Si-cherheit einer Anlage ist dieWahrschein-lichkeit aus gefährlichen Ausfällen, Feh-lertoleranz und Qualität, der sogenannte„Safety Integrity Level“ SIL. Im Fehlerfallsollte die Sicherheitseinrichtung korrektfunktionieren und die Anlage in einemsicheren Zustand verweilen lassen oderwieder in den sicheren Zustand bringen.Um eine möglichst hohe funktionale Si-cherheit zu erzielen, müssen systemati-sche Fehler vermieden und zufällige Feh-ler beherrscht werden.In den vergangenen Jahren ist im Be-

reich der chemischen Industrie die einge-setzte und zugrundeliegende Technik vonProduktionsanlagen, System undMaschi-nen kontinuierlich weiterentwickelt wor-den. Das Abrufen, Erfassen und Verschi-cken großer Datenmengen ist ohne Prob-

leme möglich. So kann auf wichtige Da-ten, Netzwerke und Baupläne zugegriffenwerden und gleichzeitig können Expertenüber eine größere Distanz Informationenaustauschen. Die Überwachung der Anla-ge erfolgt über die Nutzung drahtlos ver-netzter Tablets undSmartphones, die dieKontrolle von Anlagen, die Prüfung vonMaschinen sowie Wartungs-, Inspek-tions- und Reparaturarbeiten einfachdurchführbar macht.Allerdings erhöhen veraltete Technolo-

gien, Fehlkonfigurationen von Systemenoder unzureichende Schulung der Mitar-beiter das Risiko eines unbefugten Ein-griffs. Die Kontrolle über das ganze Anla-gensystem kann durch den Zugang aufein Industrial Automation Control System(IACS) zu hohen Kosten durch Produkti-onsausfälle und Anlagenschäden führen.

Cyber Security – Security for SafetyDie chemische Industrie reagiert auf denWandel. Angesichts der steigenden Ge-fährdung im Bereich der IT-Sicherheit

stellt sich in der Anlagen- und Prozess-technik die Frage, ob und inwieweit dieIntegrität von PLT-Sicherheitseinrichtun-gen gefährdet sein könnte. Ein Schutz-konzept für die chemischen Anlagen isterforderlich. Die Automatisierungstech-nik ermöglicht in der funktionalen Sicher-heit (Safety) die Sicherung der Geräteoder Anlagen, damit keine Gefahr fürMensch und Umwelt entsteht. Im Gegen-satz dazu befasst sich die IT-Sicherheit(Security) mit der Abwehr von Gefahren,die demSystem von außen zugefügt wer-den können. In beiden Bereichen kanndurch den unbefugten Zugriff dasSystembeeinflusst werden, so dass eine Fehl-funktion verursacht wird.Die drei wichtigen Schutzziele der IT-

Sicherheit sind Vertraulichkeit, Integritätund Verfügbarkeit. Mithilfe von Normenund Standards kann die Sicherheits-grundlage für die firmenübergreifendeVernetzung geschaffen werden. Das Zielder Experten auf dem Gebiet der Cyber-Sicherheit ist die sichere und zuverlässi-

CYBER SECURITY IN CYBERSPACE—THE SYSTEM SECURITY CHALLENGE

The term “cyber-physical production systems” refers to tight inte-gration between real (physical) process flows and information pro-cessing. Global information networks with always-available connec-tivity provide the basis. The physical processes consist of embeddedsystems which exist in a technical environment. The virtual processesare data, information and services which can be made available onthe information network. Cyber-physical production systems have theadvantage that they can be adapted quickly and efficiently as re-quirements change. In a world which can change in a matter of sec-onds, this capability is highly important, particularly in the processindustry. Sensor-based detection of faulty process flows enables self-optimization and configuration of products, machines and systems,and it also ensures system safety and security. The chemical industryis reacting to the changes which are taking place. Given the increas-ing IT security threats, IT teams are looking at whether and to whatextent the integrity of PCT safety systems could be at risk. Chemicalplants need to develop a defense strategy. Functional safety on auto-mation systems makes it possible to protect equipment and systemsand prevent human health risks and environmental hazards. IT secu-rity provides protection against harm caused by external attack. Inboth functional safety and IT security, unauthorized access can inter-fere with systems, causing them to malfunction.The three main IT security protection goals are confidentiality, integ-rity and availability. The regulations and standards can create the ba-sis for inter-company networking. The goal of the cyber securityteams is secure, reliable automated data exchange between network-connected production systems along with protection of products andsystems. PCT safety systems are used in the chemical industry to pre-

vent damage or injury to workers, the environment and equipment.They are built around components such as sensors, actuators andprogrammable controllers. These elements can be the target of cyberattacks. Because systems used to configure sensors and actuatorsdirectly affect the safety function, data links with local systems mustbe protected. Directory services for user access control, update ser-vices for virus patterns and operating systems, time synchronizationand back-up and restore services are key elements which must be in-cluded in risk analysis and in the system documentation. A smallmodification in the system can result in the failure of PCT protection,putting plant safety at risk.Minimizing the number of components in a PCT safety systemreduces the need for protective measures. An effective way of provid-ing protection is to minimize the number of interfaces, hardware andsoftware components and humans involved.In theory, PCT safety systems should operate independently of theother equipment. In practice, that is often problematic. Informationsharing between scientists, engineers and IT professionals plays akey role during the development of safety and security strategies.Recommendations and standards developed by the Namur and KASworking groups lay a solid foundation for IT security. Implementationgives the plant operator a certain degree of system security.The cyber security world and security technology are still evolving,and there is a certain lack of clarity about the extent of unauthorizedaccess. A combination of functional safety and IT security provides anadequate level of protection on industrial systems. The best way tooptimize safety and security systems is to apply existing knowledgeand share information.n

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ge Gestaltung von automatisiertem Da-tenaustausch vernetzter Produktionssys-teme und der damit verbundene Schutzvon Produkten und Anlagen.

Weniger ist mehrIn der chemischen Industrie werden PLT-Sicherheitseinrichtungen eingesetzt, umPersonen, Umwelt und Anlagen vor Schä-den zu schützen. Den Mittelpunkt vonPLT-Sicherheitseinrichtungen bildenKomponenten wie Sensoren, Aktoren undprogrammierbare Steuerungselemente.Diese bieten eine Angriffsfläche für Cy-ber-Angriffe. Konfigurationseinrichtun-gen für Sensoren und Aktoren beeinflus-sen die Sicherheitsfunktion, sodass dieDatenverbindungen zu Systemen im Um-feld geschützt werdenmüssen. Verzeich-nisdienste zur Regelung des Benutzerzu-griffs, Update-Dienste für Virenpatter undBetriebssystem-Updates, Zeitsynchroni-sation und Sicherungen bzw. Wiederher-stellungen sind wichtige Elemente, die ineiner Risikoanalyse und Anlagendoku-mentation einbezogen werden müssen.Eine kleine Änderung im System kannzum Ausfall einer PLT-Sicherheitseinrich-tung führen und die Sicherheit der Anlageist gefährdet.Je weniger Komponenten eine PLT-Si-

cherheitseinrichtung enthält, desto weni-ger Sicherheitsmaßnahmen werden zumSchutz benötigt. Deshalb ist eine effekti-

ve Schutzmaßnahme, die Zahl von Ver-bindungen, Hard- und Softwarekompo-nenten und Personenmöglichst gering zuhalten.In der Theorie sollten PLT-Sicherheits-

einrichtungen getrennt und unabhängigvon der Umgebung betriebenwerden. DieTheorie in die Praxis umzusetzen, erweistsich jedoch in vielen Fällen als problema-tisch. Der Erfahrungsaustausch zwischenNaturwissenschaftlern, Ingenieuren undIT-Experten hat eine Schlüsselfunktion inder Entwicklung von Lösungsansätzenzur Absicherung von Anlagen. Die Ar-beitsausschüsse der Namur und der KAShaben durch ihre Arbeiten an Empfehlun-gen und Normen die Basis für die IT-Si-cherheit der Anlagen gelegt. Deren Um-setzung verschafft demAnlagenbetreibereine gewisse Sicherheit für seine Syste-me.

Systeme sind noch im AufbauDie Cyber-Sicherheits-Welt der Sicher-heitstechnik ist noch im Aufbau und einegewisse Unklarheit über die Ausmaßevon unbefugten Angriffen ist vorhanden.Erst die Kombination aus funktionaler Si-cherheit und dem Schutz der IT-Systemeschafft ein adäquates Sicherheitsniveauin Industrieanlagen. Das vorhandeneWissen nutzen und Erfahrungsaustausch,ist der Weg zur Optimierung von Sicher-heitseinrichtungen. n

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Im Zeitalter von Industrie 4.0 braucht sicherer Datenaustausch neue Konzepte.

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Die große Anforderung an das Laborder Zukunft lautet, dass Systemeund Technologie selbst kommuni-

zieren undVorgänge automatisiert ablau-fen. So überwacht beispielsweise ein Si-cherheitsschrank das Überlaufen vonSammelbehältern, kommuniziert mit an-deren Einrichtungsgegenständen und Ge-räten. Kameras können Labortechnik unddamit Prozesse steuern. Intelligente Mo-dule schalten Geräte ein und aus. Insge-samt werden Abläufe im Labor immermehr von der eigenständigen Kommuni-kation der Laborgeräte untereinander ge-steuert. Die Vision heißt „Labor 4.0“.

Entwicklung und Standardisierunginnovativer Labortechnologien

Die Vision vom intelligenten und vernetz-ten „Labor 4.0“ will das bundesweiteSmartlab-Innovationsnetzwerk verwirkli-chen. Eswird vomBundesministerium fürWirtschaft und Technologie (BMWi) imRahmen des Zentralen Innovationspro-gramms Mittelstand (ZIM) gefördert.Rund 20 Unternehmen und Institutionenaus Forschung und Industrie haben sichzusammengetan: Eppendorf, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnikund Auto-matisierung (IPA), Itizzimo, Köttermann,Labfolder, Lorenscheit, Lupyled, PresensPrecision Sensing, Sartorius, Schmidt +Haensch, Zühlke Engineering sowie Deut-sche Messe. Die Leitung des Projektsliegt beim Institut für Technische Chemie(TCI) der Leibniz Universität Hannover.„ImSmartlab habenwir als Unternehmendie Möglichkeit, im Verbundmit anderendie Vision einer Laborzukunft zu verwirk-lichen. Der Austausch untereinander undmit den Kunden vor Ort bringt wichtigeImpulse für zukünftige Projekte“, erklärtDr. TanjaMusiol, Projektleiterin Portfolio-

LABOR DER ZUKUNFT ISTINTELLIGENT UND VERNETZT

Bild:D

eutscheMesse/RainerJensen

Unter dem Schlagwort „Industrie 4.0“ halten Digitalisierung und Vernetzung Einzug in alle Bereiche derWirtschaft. Die physische Welt verschmilzt mit der virtuellen, in manchen Branchen geht es schneller, inmanchen langsamer. Großer Aufholbedarf besteht in Laboren: Konzepte, die Einrichtung, Ausrüstungund Technik, ganz zu schweigen von der Vernetzung und Einbindung in die IT-Umgebung oder die Auto-matisierung von Abläufen – in allen Bereichen gilt es aufzuholen.

Rund 20 Unternehmen und Institutionen aus Forschung und Industrie haben sich zusammen-getan, um gemeinsam ein voll funktionsfähiges, intelligentes Zukunftslabor zu entwerfen –das Smartlab.

management Marketing bei der Eppen-dorf.Ziel des Netzwerkes ist die Entwicklung

und Standardisierung innovativer Labor-technologien und darauf basierender Ap-plikationen und Lösungen. Mit ihrer Hilfesollen Abläufe vereinfacht, die Qualitätverbessert, die Effizienz gesteigert undgleichzeitig die Prozesssicherheit erhöhtwerden. Damit die Laborumgebung allen

→Weitere Informationen

• www.smartlab-netzwerk.de• Die Ausstellergruppe Labor- undAnaysentechnik finden Sie inden Hallen 4.1 und 4.2.

• Den kompletten ACHEMA-Trend-bericht finden Sie auf / You willfind the complete ACHEMA trendreport at: www.achema.de

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Anforderungen gerecht werden kann,müssen alle Komponenten und Funktio-nalitäten ineinandergreifen und Roboter-systeme viele Handgriffe übernehmen.„Dynamische, digitale Vernetzung, Auto-mation und Robotik, integrierte funktio-nale Oberflächen und modulare Konzep-te – im Zusammenspiel all dieser Techno-logien liegt die Zukunft, auch die Zukunftdes Labors“, bestätigt Dr. Simon Bun-gers, CEO von Labfolder undSprecher derSmartlab-Gruppe.

Das intelligente Zukunftslabor inHannover

Einen Prototyp des „Labor 4.0“ gibt esderzeit in Hannover. Smartlab heißt erund wurde als visionäres Musterlaborerstmals in 2015 auf der Labortechnik-messe Labvolution vorgestellt.Sowohl optisch als auch hinter den Ku-

lissen geht das Smartlab neue Wege.Dem Laien fällt zunächst auf, dass dasSmartlab nicht aus Tischen oder Labor-

LAB 4.0 — INTELLIGENT, NETWORK-INTEGRATEDIn the lab of the future, systems and

technologies will communicate autono-mously, and process flows will be automat-ed. Safety cabinets, for example, will detectoverflow in collection tanks and communi-cate with other fixtures and equipment.Cameras will be able to control lab equip-ment and process sequences. Intelligentmodules will switch equipment on and off.To an ever increasing extent, control of pro-cess flows will be based on peer-to-peercommunication between lab equipment.This is the vision behind Lab 4.0.The German national smartlab innovationnetwork intends to make the vision of theintelligent, network-integrated Lab 4.0 a re-ality. Funding is being provided by the Ger-man Ministry of Economic Affairs and Ener-gy (BMWi) under the national SME innova-tion program (ZIM). Approximately 20 com-panies and institutions have joined forcesin the network: Eppendorf, Fraunhofer-Insti-tut für Produktionstechnik und Automa-tisierung (IPA), Itizzimo, Köttermann, Lab-folder, Lorenscheit, Lupyled, Presens Preci-sion Sensing, Sartorius, Schmidt + Haensch,Zühlke Engineering and Deutsche Messe.The project is being managed by the Insti-tute of Technical Chemistry at Leibniz Uni-versity Hannover. “Smartlab gives us theopportunity to work with others to make the

vision of tomorrow’s laboratory a reality. In-formation sharing between companies andwith customers on site generates valuablestimulus for future projects,” said Dr. TanjaMusiol, Portfolio Management MarketingProject Manager at Eppendorf.The goal of the network is to drive develop-ment and standardization of innovative labtechnology along with the associated appli-cations and solutions. The intended out-comes include simplified process flows,better quality, higher efficiency and en-hanced process reliability. A lab environ-ment which meets all of these needs will re-quire components and functionalities whichwork together, and robotic systems will per-form many of the manual tasks.Fraunhofer IPA, in conjunction with partnersfrom industry, is also developing new tech-nologies for tomorrow's smart lab. Thescene of the action is the Niclas InnovationCenter in Stuttgart. The list of active contrib-utors includes industrial users and develop-ers as well as partners who build bridges tothe research and education sector. “Giventhe broad scope of the task, a multi-disci-plinary team is needed to successfully com-pete on the international stage. We arepleased to have highly capable partnersfrom industry such as Precise Automation,Tecan, Liconic, Thermo Fisher Scientifc, Pro-

→ CONTINUATION ON PAGE 38

bänken besteht, sondern aus einzelnensechseckigenWaben-Modulen, jedes vonihnen 90 Zentimeter hoch. Das spartPlatz und gestaltet den Aufbau des La-bors flexibel. Vernetzte Geräte, Automa-tion und Robotik, Oberflächen, die wie-gen und messen können, 3D-Druckeroder auch Datenbrillen, die Anweisungengeben und notfalls Alarm schlagen kön-nen, sind wesentliche technologischeNeuerungen. Das eigentlich Bahnbre-chende des Smartlab aber passiert imZusammenspiel der einzelnen Geräteund mithilfe speziell entwickelter Soft-ware. Das Labor 4.0 arbeitet komplettvernetzt, was bislang in der Labor-Reali-tät noch die Ausnahme ist. „Das Smart-lab-Projekt hat nicht nur für die Labor-branche in Deutschland, sondern auchweltweit Vorbildcharakter“, bestätigt Pro-fessor Dr. ThomasScheper, Leiter des TCI.„Im Smartlab vernetzen wir einzelnetechnologische Komponenten so, dassalle Arbeitsläufe digital unterstützt und

TREND REPORT: LABOR 4.0

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damit nicht nur einfacher, sondern auchsicherer werden.“Die Vision vom intelligenten Zukunfts-

labor hat auch die Politik überzeugt. „Mitdem Projekt Smartlab beweist das LandNiedersachsen zum einen seine For-schungsexzellenz“, sagt NiedersachsensWirtschaftsminister Olaf Lies. „Unterstüt-zenswert ist Smartlab aber vor allem des-halb, weil hier Partner aus Forschung undIndustrie vernetzte Lösungen schaffen,die durchaus die Laborpraxis der Zukunftverändern können.“ Die niedersächsi-schen Ministerien für Wissenschaft undKultur sowie für Wirtschaft, Arbeit undVerkehr fördern das Projekt: Smartlabwird als ständiges Anschauungsobjekt inder Deutsche Messe Technology Acade-my auf demhannoverschenMessegelän-de aufgebaut und kann für Firmenpräsen-tationen und Schulungen genutzt wer-den.

Innovation Center fürLaborautomatisierung in StuttgartNeue Technologien für ein smartes Laborder Zukunft entwickelt, gemeinsam mitPartnern aus der Industrie, auch dasFraunhofer IPA. Ort des Geschehens istdas Innovation Center für Laborautoma-tisierungStuttgart, kurz Niclas. Unter denProjektteilnehmern sind industrielle An-wender und Entwickler sowie Partner,welche die Brücke zu Forschung und aka-demischer Ausbildung schlagen. „Dasfächerübergreifende Aufgabenfeld erfor-dert ein multidisziplinäres Team, um er-

folgreich im internationalen Wettbewerbzu bestehen. Wir freuen uns daher, mitden Unternehmen Precise Automation,Tecan, Liconic, Thermo Fisher Scientifc,Promega sowie Festo starke Partner ge-funden zu haben, die uns neueste Geräteund innovative Technologien zur Verfü-gung stellen“, freut sich Niclas-Projektlei-ter Mario Bott vom Fraunhofer IPA.Der Hintergrund: Automatisierung wird

derzeit nur in einem Bruchteil der Laboreweltweit forciert. Ein Grund hierfür sindstrenge Regularien sowie multivariante,nicht-standardisierte Prozesse im Labor-

Bild:Fraunho

ferIPA,RainerB

ez

Im Innoavtion Center Niclasentwickeln die MitgliederTechnologien für das smarteLabor der Zukunft.

mega and Festo on board, who make lead-ing-edge equipment and innovative tech-nology available to us,” reported NiclasProject Manager Mario Bott from FraunhoferIPA.The background is as follows. Automation isa priority at only a small minority of labsworldwide. This is due to strict regulationsand multi-variant, non-standardized pro-cess flows in day-to-day operations. “Thesamples and products in the lab must meetextremely stringent quality criteria. Intro-duction of new technologies costs compa-nies a lot of time and money,” explainedMario Bott. Also, the manual nature of thework performed in the labs was long re-garded as an advantage, because it wasseen as being faster and more flexible.

A mind shift is now taking place at manycompanies. “To an increasing extent, labssituated at central company interfaces arebeing transformed into data factories, func-tioning as diagnostic labs or for lead dis-covery in new medication development,quality assurance and product release.They generate information which is ex-tremely valuable for managing the compa-ny,” stressed Mario Bott.“Not only that, increasing product and pro-cess personalization based on personalizeddiagnostics and therapy is creating newchallenges for labs. Development of long-term, modular hardware and software so-lutions is essential for man-aging the futurecomplexity. This is where Niclas comesin.” n

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alltag. „Die Proben und Produkte im La-bor unterliegen strengsten Qualitätsan-forderungen. Für Unternehmen ist es ent-sprechend teuer und aufwändig, neueTechnologien zu etablieren“, so MarioBott. Außerdem galt die manuelle Ar-beitsumgebung der Labore viele Jahrelang als Vorteil. Man war der Ansicht, da-mit sei man schneller und flexibler.

Auf demWeg zur vernetztenDatenfabrik

Allmählich findet auch bei Unternehmenein Umdenken statt. „Labore an zentra-len Schnittstellen im Unternehmen wer-den immermehr zu vernetzten Datenfab-riken: sei es als Diagnostiklabor, in derLead-Discovery für neue Medikamenteoder in der Qualitätssicherung und Pro-duktfreigabe. Sie generieren Informatio-nen, die für die Unternehmenssteuerungäußerst wertvoll sind“, betontMario Bott.„Darüber hinaus stellt die wachsendePersonalisierung von Produkt und Pro-zess durch personalisierte Diagnostikund Therapie die Labore vor neue Heraus-forderungen. Umdie aufkommende Kom-plexität beherrschbar zu machen, müs-sen nachhaltige, modulare Lösungen fürHard- und Softwaresysteme entwickeltwerden. Hier setzt Niclas an.“Erste Impulse und Denkanstöße liefert

das Niclas-Futurelab bereits. Ein Bei-spiel: intelligentes Tracking. Am Fraunho-fer IPA wurde ein Trackingsystem entwi-ckelt, das Handbewegungenmit 3D-Bild-verarbeitung automatisch dokumentiertund auswertet: Eine 3D-Kamera, die über

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einer Sterilbank angebracht ist, zeichnetdie Handbewegungen derMitarbeiter aufund leitet die Daten live an ein Informati-onssystem weiter. Hier werden sie mitBewegungserkennungsalgorithmen aus-gewertet, klassifiziert und in ein Protokollüberführt. Das System erfasst und proto-kolliert somit lückenlos und ganz genaujeden einzelnen Prozessschritt. Das spartZeit, entlastet die Mitarbeiter und liefertbessere Ergebnisse. Ein weiterer Vorteil:Das Trackingsystem kommtmit einfacherSoft- und Hardware aus und eignet sichdaher auch für kleine Labore.„Teach It“, eine weitere Lö-

sung der IPA-Wissenschaftler,spart ebenfalls Zeit im Laborall-tag. Über die Anwendung wer-den in kürzester Zeit Laborro-boter automatisiert angelernt.Dafür werden die Multititter-platten in der Arbeitsfläche mitBarcodes ausgestattet. Eine3D-Kamera am Roboterarm er-kennt die Markierung und zeigtdem Roboter, wohin er greifenmuss.

Initiative Sila füreinheitliche Standards

In vielen Laboren der Biotech-nologie, Pharmazie und Diag-nostik existieren hoch speziali-sierte, heterogene Geräteland-schaften. Da die zugrundelie-genden IT-Strukturen jedochmeistens historisch gewachsensind, können die Geräte garnicht oder nur unzureichendkoordiniert werden. Die Lösungfür dieses Problem sind Geräte-treiber und Plattformen, dieeinheitlichen Standards ent-sprechen. Da sie sich mit Pro-dukten aller Hersteller „verste-hen“, ermöglichen sie die ge-wünschte Integration der hete-rogenen Komponenten.Um zukunftsfähige IT-Lösun-

gen für automatisierte Laborsentwickeln zu können, engagie-ren sich derzeit Systemherstel-ler, Softwaredienstleister, Sys-temintegratoren sowie Pharma-und Biotech-Unternehmen imRahmen der Sila-Initiative(Standardization in Lab Auto-mation) für verbindliche Stan-dards. Ziel dieser Initiative isteine reibungslose Integrationvon Laborgeräten und IT-Syste-

men unterschiedlicher Hersteller. Dafürbraucht es einheitliche Kommunikations-schnittstellen, Gerätetreiber sowie Labor-verbrauchsmaterialien. Die Mitgliederdes Non-Profit-Konsortiums entsendenhoch spezialisierte Experten in verschie-dene technische Arbeitsgruppen, um ge-meinsam verbindliche Standards zu ent-wickeln. Nach Auskunft des FraunhoferInstituts für Produktionstechnik und Au-tomatisierung (Fraunhofer IPA), ebenfallsMitglied im Sila-Konsortium, müssenHersteller von Geräten und Komponenten

die Sila-Konformität ihrer Entwicklungenzertifizieren lassen. Das Institut bietetdazu sowohl eine erste Beratung als aucheine anschließende automatische Kon-formitätsprüfung und Zertifizierung an.Fazit: Die Vernetzung von Hardware, Soft-ware undMensch ermöglicht die Automa-tisierung von Prozessen. Das spart nichtnur Zeit. Auch die Qualität und die Sicher-heit kann so erhöht werden. Damit dasvernetzte Labor gelebte Realität wird,braucht es verbindliche Standards. 2018kommt der Sila-2-Standard. n

TREND REPORT: LABOR 4.0

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No data—no market. This brief dic-tum from Brussels is a cause forserious concern at many compa-

nies in the process industry. It all stemsfrom the EU Reach directive which re-quires prior registration for every sub-stance produced or imported in volumesof 1 t/a or more. As marketing volumesincrease, so does the amount of datawhich a company must submit. This hasa direct impact on the cost of the toxico-logical testing which is required. Testingcosts an estimated 13,000 euros for vol-umes up to 1 t/a, but that figure can riseto more than 900,000 euros for volumesof 1,000metric tonnes a year or more. Ex-pensive as it is, registration is not some

CONTAINMENT IN PROCESSENGINEERING

How to understand the process“Containment means protecting the op-erator from the product and also protect-ing the product from the operator,” saidThomas Weingartner, CEO of LugaiaDeutschland in describing the central is-sue. Containment (at least in the pharma-ceutical industry) is nothing new. It isactually a long-term trend. Nevertheless,expertise in this field is not evenly distrib-uted, reported Richard Denk, Head ofContainment Sales at Skan, which spe-cializes in clean-room equipment, andfounder of the Containment Expert Groupat ISPE, the International Society for Phar-maceutical Engineering. “In 2004, we be-gan putting containment on the agenda

sort of modern-day sale of indulgences.It is actually only the first step. Echa or anational regulatory authority then re-views the documentation which has beensubmitted. The EUwould prefer that sub-stitutes are found for hazardous sub-stances.Where this is not possible, plantoperatorsmust prove that they can safelyhandle highly active substances. A lookat the statistics shows thatmore than justa few companies are affected by thesepolicies. More than 50%of all NCEs (newchemical entities) are considered to bepotent compounds (OEL < 10µg/m3). Themagic answer for maintaining smoothproduction flows despite these develop-ments is containment.

Source:©

Tawesit-stock.ado

be.com

A paradigm change in solids production is underway in the chemical and pharmaceutical in-dustries. The trend to increased specialization and higher-potency active ingredients createsthe need for hermetically sealed process flows. To an increasing extent, the production pro-cess will have to be designed as a containment system.

Pharmacist prepare chemotherapy dosage

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by offering training courses and seminarsin Germany, Switzerland and Austria. 13years have passed in the meantime, andI still have the feeling that we have onlyreached the tip of the iceberg. A lot of un-certainty remains. One reason why com-panies have such different levels of ex-pertise on containment is undoubtedlythe fact that the number of new productswhich are classified as extremely hazard-ous is increasing faster than the numberof engineers and plant operators who arefamiliar with the issues involved. Theknowledge deficit which has built up overthe years is evident at conferences andtraining courseswhich are now attractinga large number of registrations and en-rollments.”

Human and product protectionThe number of highly active substanceshas risen over the years, with the resultthat OEB level 5 is now often the stand-ard. OEB stands for Occupational Expo-sure Band, and allocation to a band isbased on the toxicological potency of asubstance. OEB 5 means contamination

CONTAINMENT IN DER PRODUKTIONIn der Feststoffproduktion in der Che-

mie und in der Pharmaindustrie zeichnetsich ein Paradigmenwechsel ab: Der Trendzur Spezialisierung und zu immer potente-ren Wirkstoffen erfordert hermetisch ge-schlossene Prozesse. Dazu kommen gestie-gene Anforderungen seitens der Behörden.Über 50% aller NCEs (New Chemical Enti-ties, neue eigenständige Substanzen) sindals potent einzustufen (OEL < 10µg/m³). Zu-künftig werden deshalb immer mehr Pro-duktionsprozesse als Containment-Systemeaufgebaut werden müssen. „Bei Contain-

ment geht es darum, den Bediener vor demProdukt zu schützen – und das Produkt vordem Bediener“, fasst Thomas Weingartner,Geschäftsführer von Lugaia Deutschland,die Quintessenz des Themas zusammen.Generell ist Containment (zumindest imPharmabereich) nichts Neues, sondern einlanglebiger Trend. Markttreiber Nummer 1für Containment-Lösungen ist und bleibtlaut Fred Lonzer, Vertriebsleiter beim Verpa-ckungs- und Handlingspezialisten MüllerGroup, die Pharma-Industrie. Denn hierherrscht aktuell der Trend weg von der Mas-

→ FORTSETZUNG AUF SEITE 42

of less than 1µg/m3. If this were scaled upto the size of the Empire State Building inNew York, notmore than one-twentieth ofa teaspoon of the substance could bepresent in the entire building. There isnaturally not just the “one solution” forachieving this. Instead, there are a num-

ber of different possible approaches.That is why, according to Claude Lefeb-vre, Director of Business Development atthe milling equipment manufacturer Fre-witt, one thing above all else is essential,namely a very good understanding of theprocess.

TREND REPORT: CONTAINMENT

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depth understanding of the processwhen the search for an optimal contain-ment solution gets underway. “It is vitalto realize that when determining the lev-el of equipment needed and the contain-ment performance, it is not enough tosimply measure the product's Occupa-tional Exposure Limit (OEL). This is a com-mon misconception, and the result is atendency in the industry for over-specifi-cation. If the solution chosen is too com-plicated, system operation, cleaning andmaintenance becomemore difficult, and

the procurement costs are obviouslyhigher. Proving that a given solution is'good enough' can be problematic butnot impossible. If the reason why con-tainment is necessary and the productare well understood and proper consid-eration is given to the operator and theequipment, it is possible to develop solu-tions which are more sophisticated andeffective.”

“Made in Germany” in demandReachmay be forcing chemical producersto pay careful attention to occupationalsafety, but the number onemarket driverfor containment solutions is the pharma-ceutical industry, according to Fred Lonz-er, Head of Sales and Marketing at theMüller Group which specializes in pack-aging and handling systems. Mass pro-duction is being replaced to an increas-ing extent with smaller batches andgreater flexibility coupled of course withmaximum safety. “We are working close-ly with isolator manufacturers in this seg-ment to develop packaging units whichhave two interfaces. Reducing the num-ber of interfaces makes the process saf-er,” explained Lonzer. FritzMartin Scholz,Product Manager at the Bosch PackagingTechnology subsidiary Hüttlin, also re-ported that the pharmaceutical industryin particular (e.g. for cancer drugs) hasbeen driving demand for containmentsystems in recent years. “For companieswhich have production operations in highgrowth regions, the active ingredient andSo

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shotsstudio-stock.ado

be.com

Sterile cham-ber in con-tainment tent

senproduktion, hin zu kleineren Batches mithöherer Flexibilität. Und natürlich höchst-möglicher Sicherheit. Die über die Jahre ge-stiegene Anzahl hochaktiver Stoffe führt da-zu, dass mittlerweile in vielen Bereichen einOEB-Level von 5 schlicht als Standard gilt.Das Kürzel OEB steht für „Occupational Ex-posure Band“ und beschreibt die Toxizitäteines Stoffes. OEB 5 bedeutet eine Belas-tung von weniger als 1µg/m³. Würde mandies auf die Größe des Empire State Buil-dings in New York hochrechnen, so dürftesich im gesamten Gebäude nicht mehr alsder zwanzigste Teil eines Teelöffels desWirkstoffs befinden. Um dies zu erreichen,gibt es natürlich nicht „die eine Lösung“,sondern eine Vielzahl unterschiedlicher An-sätze. Darum benötigt Containment, so

Claude Lefebvre, Director of Business Deve-lopment beim Mühlenhersteller Frewitt, vorallem eines: hohes Prozessverständnis. Dasgilt vor allem auch deshalb weil bei der To-xizität das Ende der Fahnenstange nochnicht erreicht ist. Die Grenzwerte nähernsich immer mehr dem momentanen Limitvon 1ng/m³. Krebstherapien werden immerzielgerichteter und nutzen extrem hochakti-ve Wirkstoffe, die bald den einstelligen Na-nogramm-Bereich erreichen. Zwei neue Pro-dukte, die gerade in den USA entwickeltwerden, fordern bereits einen Wert von0,1ng/m³. Für die Verarbeitung müssen da-her noch höhere Containment-Maßstäbeangelegt werden. Eine Option, um demMenschen zu schützen, könnte der Einsatzvon Robotern sein.n

→ FORTSETZUNG VON SEITE 41The difficulties basically begin with thedesignations and definitions. Acceptanceof the OEB classification is now wide-spread, butmany pharmaceutical compa-nies have their own standards which tosome extent exceed the requirements ofan OEB 5 solution. To cite only one exam-ple, the OEB 5 equivalent at Roche iscalled 3B. These are precisely the compa-nies which are seen as major forces driv-ing the containment solutionsmarket. “Inrecent years, pharmaceutical mass pro-duction has relocated from Europe toAsia. In the industrialized countries, com-panies have been forced to concentratemore on the development of high-priceproducts, e.g. for oncology,” explainedIris Barnstedt, CEO of BrinoxDeutschlandwhich specializes in process systems.Working with these high-potency prod-ucts has made it necessary to improveoccupational safety standards. It soonbecame apparent that working in full-body protective clothing was a simple butuneconomic solution. People wearingthis type of clothing can only work forrelatively short periods at a time, andthat drives up production costs. Moreo-ver, clothing protects people, which ofcourse always have priority, but not theproduct. Particularly in the pharmaceuti-cal industry, the monetary value of a fewgrams of active ingredient can run intothe hundreds or thousands of euros. Da-vid Johnson, containment expert at thepharmaceutical equipmentmanufacturerGEA, also stressed the need for an in-

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the sales market are important consid-erations when decisions are made toproduce with local or European equip-ment.” Scholz is convinced that processsystems “Made in Germany” offer lead-ing-edge quality. “State-of-the-art sys-tems offer features which are importantfor containment. They are able, for exam-ple, to detect possible faults and inter-ruptions in the product flow and initiatecorrective action without the need formanual intervention,” said Scholz. It isoften the small details which cause realproblems. Plant operators tend to under-estimate the problem potential and thenfind themselves confronted with unex-pected situations. For example, wheredoes the waste water go after cleaning?Then there is a crucial decision tomake:Do I choose steel or single-use applica-tions? Companies such as Hecht marketisolator systems with disposable foil,but “throw-away” technology is not thesolution of choice for some manufactur-ers. “Our emphasis is still on stainlesssteel systems. Naturally we are keepinga close watch on themarket, and if thereis demand for single use, we will reactaccordingly,” reported Lonzer.

Containment alone is not enoughPlants operators have to clean all com-ponents which they will reuse. Again,there are two options/philosophies: re-moval of everything for cleaning or sys-tems that can be cleaned in-line, in oth-er words manual cleaning or CIP/SIPsystems. Andreas Bürckert, design engi-neering team leader at the packagingmachine manufacturer Bausch+Ströbel,explained the advantage of the latter ap-proach: “With CIP/SIP, the process canbe validated because the operationstake place under machine control. Theresult is uniform cleaning quality and adefined time sequence.” Also less man-ual intervention is needed by workerswhowould otherwise have to remove thecomponents for cleaning by hand. Thereare fewer potential hazards and lesstime and effort are needed. Bürckert re-ports that for efficiency reasons, moreand more plants operators are runningtheir systems in parallel. While the CIP/SIP program is running on one system,production continues on the other sys-tem, and this reduces changeover time.If a plant operator decides to use auto-matic cleaning, this does not necessar-ilymean that the technology is deployedthroughout the entire production line.

“CIP/SIP can also be part of hybrid sys-tems, where some of the equipment iscleaned and other equipment is single-use based.”

Installation validationHowever well-designed the solution is,no technical system provides 100% con-tainment. Appropriate measurementsmust be taken prior to commissioning toassess compliance with the specifiedlimits. The ISPEGood Practice Guide “As-sessing the Particulate Containment Per-formance of Pharmaceutical Equipment”describes how users canmeasure the airconcentration and surface contamina-tion and compare them with the thresh-old value. Even on what is thought to bethe best containment system in theworld, caution is advised. Be confident,but check things anyway.

OutlookIt cannot be stressed often enough thatcontainment is primarily about interfac-es or, to bemore precise, avoiding them.Any break in containment when movingthe product from one process step to thenext puts humans and the end productat risk. ISPE has obviously given seriousthought to this, for example with thePharma 2025 initiative which providesrecommendations for future develop-ment: “It is essential that containment isintegrated into the process and notadapted to the process. At the moment,in many cases process systems are notself-discharging and have to be opened,and that creates a break in containment.There is a need here for new, innovativesolutions,” said Denk. Another key ques-tion is what role humans will play in fu-ture production environments for highly-active substances.“The threshold values are now

approaching the current limit of 1ng/m3.Current cancer therapeutics designed fortargeted treatment, which contain sub-stances that are extremely active, aregetting closer and closer to the single-digit nanogram range. The specificationfor two new products recently introducedin the US is 0.1ng/m3. Measurementmethods also continue to improve, andit is only a question of time before it ispossible to detect such low thresholdvalues. Finding suitable containmentsystems is likely to present the samechallenges. Unattended, robot-con-trolled systems are one possibleoption.” n

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TREND REPORT: CONTAINMENT

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The centers of gravity in pharmaceuti-cal logistics and logistics for thechemical industry have diverged in

recent years. The distribution chain forchemical products extended, and still ex-tends, from the supply of basic chemicalsthrough various upgrading stages andspecial chemical production into othersectors of industry, but not normally toend consumers. This is reflected in thelogistics operations. Major emphasis isplaced on safe storage and transporta-tion of hazardous substances.Up until just a few years ago, compa-

nies which provided logistics services tochemical companieswere primarily in thetransportation business and merely act-ed as “fulfillment agents”. In the mean-time, a radical transformation has takenplace. Today, the industry is dominatedby global supply chains for the delivery ofraw materials and intermediates as wellas sales and distribution of finished

A LOT MORE THAN GETTINGFROM THERE TO HERE

chemical industry. Particularly for bulkgoods, the authorizedmeans of transpor-tation for many chemicals are subject tolegal restrictions. Outsourcing of logisticsservices to professional partners who of-ten operate in global logistics partnernetworks plays an increasingly importantrole in the handling of hazardous goodsand cargo. In many sectors of the indus-try, digitalization helps speed up andstreamline many of the complex opera-tions.

Strict Rules for PharmaceuticalLogistics

To some extent, pharmaceutical logisticshas taken a different direction. Particu-larly to guarantee the safety of pharma-ceutical products in the age of increasingglobalization, close attention must bepaid to every link in the supply chain. Glo-balization increases cost pressure, andthe pharmaceutical industry is no excep-

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products. Companies specializing in haz-ardous cargo, transportation service pro-viders which handle liquid and bulkgoods and companies that provide chem-ical site and storage logistics servicesmeet the specific needs of the chemicalindustry.The supply chain is now viewed from

the end-to-end perspective. The chal-lenge is toman-age the complexity of theglobal supply chain. Mainly for cost andsafety reasons, the multi-modal supplychain rail / sea & inland waterway / road(inter-modality and combined transporta-tion) has special significance for the

Bild:w

ordart.com

In many sectors of industry, logistics has become an economic key factor beyond pure cost. This isparticularly true in the chemical and pharmaceutical industries, and it is one of the reasons why theACHEMA 2018 has chosen logistics for these two branches of industry as one of three focal topics.

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tion. Pharmaceutical products aremanu-factured at the site which has the lowestcosts. Because many pharmaceuticalsare temperature-sensitive (particularlybiotechnology products which are oftenvery expensive), the challenges in phar-maceutical logistics are different fromthose in the chemical industry.Medicinal products are more suscepti-

ble to temperature variations, and as aresult end-to-end temperature controlhas become increasingly important. Drugsafety is another vital consideration.Pharmaceuticals must be protectedagainst theft and counterfeiting. For thisreason, traceability in the supply chain,from raw material supply to finishedproducts on route to the patients, has be-come vitally important.Similar to GMP (Good Manufacturing

Practice), GDP (Good Distribution Prac-tice) was introduced five years ago (2013).The revised GDP guidelines stipulate that

DIGITALISIERUNG IN DERPHARMA- UND CHEMIELOGISTIK

In den vergangenen Jahren haben sichdie Schwerpunkte der Pharmalogistik undder Logistik für die Chemieindustrie thema-tisch auseinander entwickelt. Pharmazeuti-ka werden zumeist über den Pharmagroß-handel an die einzelnen Apotheken vertrie-ben und gelangen von dort an den Patien-ten. Mit den Online-Apotheken hat sich hierein weiterer Vertriebskanal eröffnet. VielePharmazeutika werden heute biochemischhergestellt und sind im Handling an-spruchsvoll (z.B. Einhaltung einer Kühlket-te). Pharmalogistik blickt stark auf den Pati-enten und ist sehr eng mit der Patientensi-cherheit verknüpft, was eine Rückverfolg-barkeit der Lieferkette nötig macht.Da Pharmaunternehmen zunehmend mitunterschiedlichsten Dienstleistern kooperie-ren, wachsen die Datenmengen an. Gründedafür liegen u.a. in der Erhebung vieler Ein-zeldaten beim Handling und der Distributi-on von Medikamenten, z.B. in der bereitsgenannten, lückenlosen Rückverfolgung,die ebenfalls der Verbreitung gefälschterMedikamente entgegenwirken soll. Die Ver-arbeitung von Massendaten in Echtzeit, ei-ne stärkere Vernetzung, aber auch innovati-ve Algorithmen beflügeln deshalb gerade inder Logistik neue Geschäftsmodelle undDienstleistungen. So dringt die Digitalisie-rung immer stärker in die Prozesse der

Pharmalogistik ein.Die Vernetzung aller am GesundheitssystemBeteiligten und Einbindung aller vorhande-nen Daten (Big Data / Advanced Data Ana-lytics) könnte Grundlage einer besseren Be-darfsplanung sein und helfen, die Pharma-logistik effizienter und dadurch kostengüns-tiger zu machen. Eine zu erwartende Ten-denz: Verlader werden zukünftig mehr Auf-träge über Online-Portale mit Echtzeitprei-sen abwickeln. Die Blockchain-Technologiekönnte hier in fernerer Zukunft sichere Ab-wicklungen ermöglichen.Die Logistik für die chemische Industrie wirdauch künftig stark von globalen SupplyChains geprägt sein. Aufgrund ihres um-fangreichen Produktportfolios erreichen ins-besondere große Chemiekonzerne schnelleine hohe Komplexität, denn viele unter-schiedliche Supply Chains müssen sicherunterhalten werden.Die globalen Lieferketten sind diversen Ge-fahren ausgesetzt – von allgemeinen Beför-derungsrisiken bis hin zu Naturkatastro-phen. Chemieunternehmen können diesendurch umfangreiche Transportrisikoanaly-sen mit Identifizierung und Bewertung derjeweiligen Risiken entgegentreten. SpezielleAnalysetools und die Ausrüstung aller

→ FORTSETZUNG AUF SEITE 46

pharmaceutical manufacturers must en-sure end-to-end compliance with govern-ment-supervised regulations for theirproducts throughout the entire supplychain. As a result, manufacturers expectmore from their logistics service provid-ers and impose stricter requirements onthe transportation ofmedicinal products.The requirements relating to compliancewith temperature range restrictions, hy-giene regulations and continuous moni-toring have become increasingly strin-gent in recent years, and to some extentthis trend will continue.The market for temperature-sensitive

pharmaceuticals is growing, and that inturn increases demand for temperaturecontrol during transportation. In the fu-ture, this will include all modes of trans-portation in the supply chain. In additionto the 2–8°C temperature range, temper-ature control is becoming an increasingnecessity at ambient temperatures (15–

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TREND REPORT: PHARMACEUTICAL AND CHEMICAL LOGISTICS

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beginning of February 2019. However forcost reasons, this new regulation is notbased on track & trace, but rather on anend-to-end solution which provides anequivalent degree of protection. In thefuture, a unique identifier must be placedon the pharmaceutical packaging to en-able identification and authentication ofeach pharmaceutical package as well asan anti-tampering device. The clock isnow running for pharmaceutical compa-nies and all logistics partners who areinvolved in this complex serializationprogram to put these requirements intopractice.Pharmaceutical companies now work

with a large number of service providers,and that increases the volume of datagenerated. This includes collection ofspecific details during handling and dis-tribution ofmedicinal products, e.g. end-to-end traceability which is also intendedto prevent the distribution of counterfeit

medicinal products. Processing of largedata volumes in real time, increased net-working and innovative algorithms arecreating the need for new businessmod-els and services in logistics. Digitaliza-tion is expanding its foot-print in pharma-ceutical logistics.Networking between all entities in-

volved in the healthcare system and inte-gration of all available data (big data /advanced data analytics) could providethe basis for enhanced requirementsplanning and help make pharmaceuticallogistics more efficient and cost-effec-tive. One tendency that can be expectedis that shipping agents will processmoreorders using online portals with real timepricing. In the distant future, blockchaintechnology will provide the basis for se-cure transactions. Some manufacturersare already working on medicinal prod-ucts “on demand”, which will require re-structuring of the distribution channels.Direct delivery models and more flexibledelivery to the end customer could be theresult.

What Is the Future Direction ofChemical Logistics?

The global supply chain will also have amajor impact on logistics for the chemicalindustry. As large chemical producers ex-pand their product portfolios, they willhave to manage greater complexity toguarantee safety in multiple supplychains.The global distribution chains are ex-

posed to a number of risks, ranging fromgeneral conveyance risks to natural dis-asters. To counteract these risks, chemi-cal companies need to identify and as-sess them. The use of special analysis

Source:Jean-LucValentin

Commission Delegated Regulation (EU) 2016/161 will go into effect at the beginning of Febru-ary 2019. Packaging lines have to place a unique identifier on the pharmaceutical packaging.

Transportmittel mit Telematiksystemen, diez.B. Roundtrip Monitoring, Geofencing,Temperaturmonitoring und weitere Alarm-funktionen bieten, werden deshalb verstärktEinsatz finden.An Chemiestandorten verhindern die unter-schiedlichen Zielsetzungen einzelner Stand-ortpartner zurzeit vielfach noch ein einfa-ches Durchsetzen digitaler Logistiklösun-gen, z.B. beim Ladestellenmanagement.Hemmfaktoren sind auch im Sicherheitsbe-wusstsein der Chemieindustrie zu suchen,das Entscheidungen verzögert, denn alleStandortbeteiligten müssen zustimmen. Zu-

dem fehlen vielfach noch Standards für diedigitalen Techniken.Fazit: Für die Chemie- wie für die Pharmalo-gistik liegen viele Zukunftsthemen in einerstärkeren Digitalisierung. Eine weiter stei-gende Komplexität und die zunehmende In-dividualisierung der Produkte werden dieLogistik beider Branchen künftig weiter imGriff haben und dies bei zunehmendemKostendruck und Personalmangel. Vernet-zung, Kooperation und Transparenz derWertschöpfungskette sowie eine noch stär-kere Digitalisierung der Geschäftsprozessekönnen zur Lösung beitragen.n

→ FORTSETZUNG VON SEITE 4525°C) as well. Some transportation ser-vice providers have set up special fleetsto meet the increase in demand.Pharmaceutical supply chains have be-

comemore international. Large newmar-kets in India, Southeast Asia and Chinaare developing not only for the produc-tion of APIs (Active Pharmaceutical Ingre-dients) and end products, but also asconsumer markets. This is generating in-creased demand for temperature-con-trolled pharmaceutical air cargo alongside of sea freight in refrigerated contain-ers.The specified temperatures must be

maintained and documented throughoutthe entire transportation chain, and thisalso applies to transfer points and groundoperations at airports. Goods are trans-ported in passively or actively refrigerat-ed air freight containers and tempera-ture-controlled transportation vehicleson the aprons. To help aviation compa-nies, cargo handlers and transportationservice providers comply with interna-tional regulations and standards, the In-ternational Air Transport Association IATAcreated CEIV Pharma (Center of Excel-lence for Independent Validators in Phar-maceutical Logistics), a standard whichcovers the entire air freight chain includ-ing transshipment points (warehouses,aprons, etc.).In addition to the stricter temperature

control requirements in pharmaceuticaltransport, shipmentmonitoring and track& trace are a vital element of the pharma-ceutical supply chain to guarantee safety.Commission Delegated Regulation (EU)2016/161 to prevent entry of falsified pre-scription medicinal products into the le-gal supply chain will go into effect at the

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tools and the installation of telematicssystems on all modes of transport whichprovide round trip monitoring, geofenc-ing, temperature monitoring and otheralarm functions is on the rise.

Mastering Complexity by Means ofDigitalization

Enhanced end-to-end transparency in thesupply chain and information transfer inreal time help reduce the level of com-plexity. In the logistics process, thismeans that goods can be located at anytime and the current status of an ordercan be ascertained. Thismakes it possible to reduceorder processing and deliv-ery times and optimize inven-tory levels. The digitalizationprocesses needed to do thiswill also help to avoid emptyloads in the transportationnetwork and reduce waitingtime during loading and un-loading. They also supportthe use of innovative tankcontainer systems, e.g. load-ing of tank containers fromrail vehicles or trucks directlyonto a fully automated sitetransport system.The differing goals of indi-

vidual site partners currentlyimpedes simple implementa-tion of digital logistics solu-tions, e.g. tomanage loadingand unloading. Other obsta-cles includes the safetymen-tality in the chemical industrywhich delays the decision-making process, becauseagreement from everyone atthe site is needed. In addi-tion, standards for digitaltechnologies are lacking.However, there is no get-

ting around digitalization,and trends like big data andcloud computing are alsohaving an effect on logisticsin the chemical industry. Dig-ital, data-driven technologiesfor forecasting and processoptimization are alreadymaking inroads. Neutral plat-forms, which can be adaptedto the specific needs ofchemical logistics and helpcompanies efficiently man-age complexity when han-dling dangerous goods, pro-

vide the basis for flexible integration ofall entities involved in the chemical sup-ply chain. In a collaborative environment,shipping agents can use the commonplatform, for example, to interact in realtime with transportation service provid-ers.Two factors could cause problems for

the chemical industry in the near future,namely the growing shortage of driversfor hazardous goods transportation andthe increasing scarcity of sites for storageof hazardous goods and sites with rail ac-

cess. The industrymust quickly find solu-tions for these problems.Conclusion: Increased use of digitaliza-

tion will help addressmany challenges inpharmaceutical and chemical logistics.Logistics will be able to handle greatercomplexity andmore product customiza-tion in the face of increasing cost pres-sure and personnel shortages. Network-ing, cooperation and transparency in thevalue-add chain along withmore digitali-zation of the business processeswill pro-vide the solutions needed. n

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Petroleum is a limited resource theuse of which accelerates globalwarming. Since this realization has

filtered in, the quest for alternatives hasbegun. Many believe that the way to goare fossil-free resources, bio-based onesthat is. Industry and academia are fer-vently developing bio-processes whichare economical viable compared to fossilbased production. However, in late 2014the price for crude oil dropped below $70per barrel and has not recovered since. Inthe same time, prices for the chemicalbuilding blocks ethylene and propyleneroughly halved. These prospects madebig players such as Braskem and Dow

THE SEARCH FOR THEBIO-BASED HOLY GRAIL

for 20% of industrial greenhouse gasemissions. In comparison, the amount ofcarbon, that ends in products, is margin-al. Consequently energy consumption isthe main area to target if CO2 emissionsshall be significantly reduced. Nonethe-less, support for bio-based products isanchored in the policies of many govern-ments with ambitious targets.There is consensus in Europe and the

US that guidelines on how to switch overto a bio-based economy need to be stipu-lated; yet the approaches are quite differ-ent regarding the regulatory strategiesand the legislative frameworks.The European Union has agreed upon

→ For further Information

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• Find the full trend report at www.pro-cess-worldwide.com / Den vollständi-gen Trendbericht finden Sie auf www.process.de

shelve their bio-based propylene devel-opments. All around the world, times arehard for bio–materials as they can rarelycompete with their fossil counterpartspricewise and not even score high in theterms of climate potential. The chemicalindustry accounts for 30% of the globalenergy consumption and is responsible

Source:©

Uros

Petro

vic,©Sinisa

Botas,belkaelf25-stock.ado

be.com

;[M]GötzelHorn

Academia and industry are searching for a new bio-based chemistry. Although the declining oilprice has rendered attempts to replace fossil feedstock with renewables unlike, the search forpromising bio-based chemicals goes on. Succinic acid, 1,2-propanediol, para-xylene and glyc-erol are likely candidates for the holy grail of green chemistry...

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•A 40% greenhouse gas reduction by2030 (compared to 1990 levels)

•At least a 27% share of renewable en-ergy consumption

•At least 27% energy savingsMore explicitly, 20% of chemicals in

the EU shall be bio-based by 2020, reach-ing a quarter in 2030. In the UnitedStates, the Biomass R&D-board envisionsthat by 2030, one billion tons of biomasscan be sustainably produced. It is sup-posed to be the base for emerging bio-industries, but mainly to target “a poten-tial 30% penetration of bio-carbon intoUS transportation market by 2030”.Plainly spoken this means biofuel in theforms of biodiesel or the addition of eth-anol to gasoline.

Promising Chemicals Wanted!When new processes and products enterthe market, it’s natural to ask which dobest. For the uninvolved observer, it may

WER MACHT DAS RENNEN?Auch wenn der niedrige Ölpreis dem

Bio-Boom der Chemie erst einmal den Windaus den Segeln genommen hat, bleibennachwachsende Rohstoffe im Kommen. For-schung, Industrie und Politik suchen fieber-haft nach dem Bio-Superstar von morgen.Doch die Zeiten sind hart für biobasierteChemikalien: Preismäßig können sie mit derfossilen Konkurrenz nur selten mithalten.Nicht einmal in Sachen Klimaerwärmungkönnen sie einen echten Trumpf ausspielen.Zwar verbraucht die chemische Industrie et-wa 30% des weltweiten Energiebedarfs undist verantwortlich für 20% der Treibhausga-se, die die gesamte Industrie emittiert. DieKohlenstoffmenge, die am Ende in Chemi-kalien, Kunststoffen und Produkten landet,ist dagegen vergleichsweise gering. DerEnergieverbrauch ist deshalb der Ansatz-punkt, wenn der CO₂-Ausstoß merklich re-duziert werden soll. Trotzdem haben vieleRegierungen biobasierte Produkte in ihreStrategien aufgenommen und ambitionierteZiele gesetzt. So will die EU bis 2020 satte20% aus biobasierten Rohstoffen herstel-len. 2030 sollen es 25% sein. Jetzt konzen-triert sich die Forschung auf so genannte„Drop-Ins“, alle biobasierte Materialien, diesolche aus fossilen Rohstoffen ersetzenkönnten. Ein besonderes Potenzial habendabei Bernsteinsäure, Propylenglykol, para-

Xylen und Glycerin. Bernsteinsäure oder Di-carbonsäure• BernsteinsäureDer derzeitige Weltmarkt für die Dicarbon-säure umfasst 50000 t/a die hauptsächlichfür die Produktion von Spezialchemikalienbestimmt ist. Im täglichen Leben ist sie inder Tinte von Tintenstrahldruckern anzutref-fen, wo drei Prozent Bernsteinsäure dafürsorgen, dass die Druckfarben nicht ineinan-der laufen. Succinity, BioAmber, Myriantund Reverdia bauen als Einzelfirmen und inverschiedenen joint ventures Produktions-kapazitäten von 400000 t Bernsteinsäure.Die Mikroorganismen, die für die Fermenta-tion eingesetzt werden sind B. succinipro-ducens, E. coli und S. cerevisiae. Die Firmenbauen darauf, dass sich Bernsteinsäure zurPlattformchemikalie entwickeln wird undsich dann eine weitaus größere Produktpa-lette eröffnet als Spezialchemikalien. Mitder Hydrierung von Bernsteinsäure zu1,4-Butandiol und Tetrahydrofuran würdeein Markt von 2,4 Millionen t/a zugänglich.• Para-XylenPara-Xylen wird fast ausschließlich für dieHerstellung von Polyestern eingesetzt, wo-bei aus dem größten Teil Fasern und Foliengemacht werden. Die größte Aufmerksam-keit in den Bioökonomie-Medien habenaber die 27% genossen, die zu PET-Fla-

→ FORTSETZUNG AUF SEITE 50

be simple curiosity, for investors it’s amatter of money – and lots of it – to de-cide whether to jump on the bio-basedbandwagon and which car to take.In 2004, the US National Renewable

Energy Laboratory (NREL)) defined twelvevalue added chemicals that seemed to bethe promising at that time. In the follow-up report of 2016, there was again a listof twelve promising chemicals. The over-lap between the two consists of glycerol,succinic acid and para-xylene.The European Union too, strives to

identify chemicals that can bemade frombiomass. 'RoadToBio' is a EU-funded pro-ject to deliver a roadmap, illustrating the‘sweet spots’ for the chemical industry.In a first step, a list with 120 chemicalswas compiled that show the market po-tential. In parallel, the value chains of500 petrochemicals were analyzed froma technical point of view. 85% of the val-ue chains offer entry points to replace a

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petrochemical by a bio-based product.Most often cited as replacable are ethyl-ene, propylene and methanol.The NREL report and 'RoadToBio' both

examine products with a technologyreadiness level of 6 (TRL 6) or greater,meaning that the production process hasreached pilot scale. Furthermore, thestudies both work along the petrochemi-cal value chain. A typical product treestarts from a low value feedstock like eth-ylene and branches into many highervalue intermediates like polyethylene,ethylene oxide and vinyl acetate. The in-termediates again have multiple uses;vinyl acetate can end up in an adhesiveas well as in paint.'RoadToBio' speaks of an 'entry point'

when a chemical can be replaced by abio-product. Of the 120 chemicals identi-fied, only 49 have entry points into exist-ing value chains, while 71 are dedicatedchemicals. Dedicated chemicals are

those which have no fossil-based coun-terpart and offer unique productionroutes. Lactic acid as base for bioplasticsis a prominent example. In contrast,drop-inchemicals are bio-based versionsof existing products. A third group, smartdrop-ins, are identical to their fossilcounterparts but provide an additionaladvantage like faster production or lessenergy use. In the NREL analysis, someproducts such as ethylene andmethanolwere consciously excluded as theywouldcompete with chemicals derived fromnatural gas, which is not realistic. It re-mains to be seen if 'RoadToBio' research-ers take a similar approachwhen it comesto analyzing drop-ins and dedicatedchemicals for their market potential.

Succinic Acid and Para-XyleneFour chemicals that appear on both theNREL's top twelve list and among the 49RoadToBio chemicals with potential entry

points are succinic acid, para-xylene,1,2-propanediol and glycerol.The world market for dicarboxylic acid

is around 50,000 tons/year. However, theprojected market is large and thus, pro-duction plants are set up worldwide. Suc-cinity, Bio Amber, Myriant and Reverdiaare building production capacities ofmore than 400,000 metric per year,based on organisms such as B. succini-producens, E. coli and S. cerevisiae. Thecompanies count on succinic acid to be-come a platform chemical, opening up amuch broader product range than justspecialty chemicals. Hydrogenation ofsuccinic acid to 1,4-butanediol and tet-rahydrofuran could access another com-bined 2.4 million tons per year.Is used to produce both terephthalic

acid and dimethyl terephthalate, the twoconstituents of polyethylene terephtha-late (PET). The 27% going into PET bot-tles, however, are the ones that got themost attention from themedia in the lastfew years. Major consumers of PET – theCoca-Cola Company, Ford, Heinz, Nikeand Procter & Gamble – have funded re-search for the production of renewablePET. Virent has developed a hybrid bio-chemical and thermochemical processthat converts biomass into a mixture ofhydrocarbons. This can be treated justlike petroleum-derived material. A 100%plant-based bottle was showcased inMi-lan in 2015. Commercial production, how-ever, is expected before 2021. Micromi-das and Annellotech base their chemo-catalytic processes on cellulosic feed-stocks, too, while Biochemtex counts onlignin. The only company using fermenta-

Source:Edelman/Shash

Photograph

y

BioAmber operates dedicated biobased suc-cinic acid production sites like this one inSarnia, Ontario/Cananda.

schen werden. Die Hauptabnehmer von PET– Coca-Cola, Ford, Heinz, Nike und Procter& Gamble – haben viel Geld in die Erfor-schung von biobasiertem PET gesteckt. Vi-rent hat einen kombinierten biochemischenund thermochemischen Prozess entwickelt,bei dem Biomasse zu einer Mischung ausKohlenwasserstoffen umgewandelt wird.Die kann dann wie erdölbasierte Kohlen-wasserstoffe weiterverarbeitet werden. Diechemokatalytischen Verfahren von Micromi-das und Annellotech basieren wie das vonVirent auf Zellulose, während Biochemtexauf Lignin setzt. Das einzige Unternehmen,das ein Fermentationsverfahren verwendet,ist Gevo: Zucker aus Biomasse wird mit Hefezu Isobutanol fermentiert und anschließenchemisch zu para-Xylen transformiert.• PropylenglykolMacht die Haut weich und die Haare leichtkämmbar, wenn es in Bodylotion und Haar-shampoo eingesetzt wird. Darüber hinausist es vielseitig anwendbar vom Tierfutterbis zum Polyesterharz und hat deshalb ei-nen Weltmarkt von 2,5 Millionen t/a.Propylenglykol wird derzeit aus Propylenhergestellt und ist ein Nebenprodukt desErdölcrackings, deshalb ist sein Preis engmit dem Erdölpreis verknüpft. Für biobasier-tes Propylenglykol wird üblicherweise Gly-cerin hydrogenolytisch mit Metallkatalysato-ren reduziert, dabei können die Zusammen-

setzung des Katalysators und die Reaktions-bedingungen variiert werden. ADM hat da-für 100000 t/a Produktionskapazitäten inden USA und Oleon 20000 t/a in Belgien.Global Bio-Chem betreibt in China eine200000 t/a Anlage mit Sorbitol aus Maisals Substrat. Das Sorbitol wird zu 1,2-Pro-pandiol, Ethylenglykol und Butandiol ge-spalten.• GlycerinDer Zuckeralkohol kann in Bodylotion undin Marzipan gleichermaßen verwendet wer-den, um die Haut oder die Mandelpaste zartund geschmeidig zu halten. Darüber hinaushat es mehr als 1500 Anwendungsmöglich-keiten. Die Erdölroute zum Glycerin gehtvom Propen aus, spielt aber nur eine unter-geordnete Rolle. Der Markt wird von bioba-siertem Glycerin dominiert, das ein Neben-strom der Biodieselproduktion ist. Dafürwird Pflanzenöl mit Alkohol verestert; pro10 t Biodiesel entsteht dabei eine TonneGlycerin. Mit einer Weltjahresproduktionvon etwa zwei Millionen Tonnen ist derMarkt gesättigt, mit stabilen und historischniedrigen Preisen. Die Industrie sucht des-halb nach Wegen, um höherwertige Produk-te aus Glycerin zu machen. Der Einsatz alsFermentationssubstrat für Bernsteinsäure,Zitronensäure, 1,3-Propandiol und Biogasist zum Teil schon industriell umgesetzt,ebenso wie die Anwendung als Tierfutter.n

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tion is Gevo: sugars from biomass areconverted by a yeast into isobutanolwhich is then chemically transformedinto para-xylene.

1,2–Propanediol and GlycerolMakes skin soft and hair easy to comb asan ingredient in body lotion and sham-poo. Beyond that it has a myriad of usesranging from pet food to polyester resins,resulting in a globalmarket of around 2.5million metric tons per year. 1,2-propan-ediol, also known as propylene glycol, iscurrently produced from as a coproductof cracking, therefore its price is closelyconnected to oil prices. Bio-based1,2-propanediol is usually produced byhydrogenolysis of glycerin with mixed-metal catalysts. ADMhas 100,000metrictons annual production capacity in theUS and Oleon 20,000 metric tons peryear in Belgium. Global Bio-Chem oper-ates a 200,000metric tons plant in Chinausing sorbitol from corn as feedstock.Glycerol can be used in bodylotion aswell as sweets. Apart from that, the sugar

alcohol has more than 1,500 other uses.The petrochemical production route forglycerol starts from propene but playsonly a minor role. The market is dominat-ed by bio-based glycerol as a byproductof biodiesel production. For this, vegeta-ble oil is trans–esterified with an alcohol,with one ton of glycerol produced forevery ten tons of biodiesel. With a yearlyproduction of about 2 million tons, themarket is saturated, resulting in stableand historically low prices. Industry istherefore looking for ways to add value toglycerol. Use as a substrate for fermenta-tion processes such as succinic acid, cit-ric acid, 1,3-propanediol or biogas are inpart commercially proven.

And the winner is…?Only time will tell which of the cited bio-based chemicals will become a block-buster and whether 'RoadToBio' willcome to the same conclusions as theNREL study. Petroleumprices and govern-mental interventions are only two of themore unpredictable factors in the multi-

parameter matrix which determines theeconomic success of a bio-based prod-uct. One of the communalities of the fourchemicals discussed above is that theyare drop-in chemical, which are chemi-cally identical to their fossil counterparts.Thus, it doesn’t play a role whether theyare made from petroleum or from bio-mass for further processing.On closer inspection, the production

routes of promising drop-in chemicals area mix of both chemical and biotechno-logical processes. Fermentation steps arefollowed by chemical transformations;whether a metal catalyst or an enzyme isused is just a matter of what works best.Anything goes – as long it is technicallyfeasible. A process is no longer eitherchemical or biotechnological, coopera-tion is the new normal. Winners in thequest for the holy grail of bio-basedchemicals are definitely the scientistsfrom all different disciplines involved.They have learned to look past the rim ofthe teacup of their own sector and gaineda whole new perspective. n

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ACHEMA START-UP AWARD

STARTING-UP CORPORATE RENEWAL ANDTRANSFORMATION

“Innovation is a scarce good. We all strivefor fresh ideas and companies try their ut-most in getting novel products, processesand business models from a variety of sour-ces. Nevertheless, cases of successful inno-vation (beyond continuous improvement)are not abundant. But we also know thatthe process industries have persistent chal-lenges in S&OP, production, supply chainand marketing and sales, working capitaland stock levels, to name only the most ob-vious ones.Start-ups can help with innovation and so-lutions to the above mentioned issues, be-cause they are typically unconstrained bylegacy models and processes. And, a gro-wing number of these new players leveragedigital technologies such as blockchain, ar-tificial intelligence and machine learning,match-making and analytics which elimina-te errors, inefficiencies and process gaps.So, the clear recommendation for corpo-rates is: watch the space.Assuming you have found an interestingstart-up which can support in solving aperennial supply chain issue. Experienceshows, that there are a couple of provensuccess factors how to work with the

‘young’ problem solver. First, select the ru-les of engagement: do you want to acquirethe rights of use for solution, the IP or doyou even consider scaling the business?Whereas the first option is relativelystraightforward, the more you get into thebusiness model space the more you needto have capabilities to scale such as a cor-porate accelerator or a new ventures unit.Secondly, start-ups are very aware thatthere are many parties out there who wantto eat their lunch. The interaction between acorporate and a start-up needs to be basedupon respect and commercial seriousness.It is important that you are quickly able todefine a modus operandi, the commercialmodel and act fast. Start-ups are on anothertimeline, they live to the next round offinancing and the final objective of anexit/sale. Thirdly, ensure that thecollaboration does not kill the innovationbecause the corporate organization revertsto the immune reaction of ‘not inventedhere’. It is essential that you have astrong internal champion of the innovationwho is politically savvy, wellconnected and committed to drive thesuccess.”n

Innovation is at the core of ACHEMA. Every three years,exhibitors show the latest not only in automation or sup-ply chain management, but also in seemingly “mature”fields such as pumps or filters. And every three years,some new players enter the stage. The ACHEMA-Gründer-preis (ACHEMA Start-Up Award) aims to encourage youngentrepreneurs to set up a business in the field of chemis-try, process engineering and biotechnology. How can es-tablished industry giants and young SMEs cooperate formutual benefit? Here is what experts recommend.

Source:Accenture

Statement by Götz Erhardt, Managing Director, Accenture

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ACHEMA START-UP AWARD

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SUCCESSFUL FACTORS OF INDUSTRY 4.0 SOLUTIONS FOR THE PROCESSINDUSTRY

• Mr. Faber, what are the critical legalfactors for successful industry 4.0 im-plementations?FABER: Many established market partici-pants and start-ups have developed so-phisticated industry 4.0 / IoT based techni-cal solutions as well as business modelsfor the process industry. It is, however, al-so crucial for a sound and efficient legalframework to be established. One exam-ple: For instance, the data which is collect-ed from CPS-chips attached to a chemicalplant pump, allows the seller of pumps tooffer predictive maintenance solutions tothe operator. Additionally, the seller mayoffer machine learning solutions or auton-omous operation of the pump with the as-sistance of Artificial Intelligence (AI). Thus,it is of utmost importance to determinewho owns the data, as this is not stipulatedinmost civil law jurisdictions, or who bearsthe risks in case of disrupted operation, orwhether the use of AI leads to mal-perfor-mance. Based on this, having a good un-derstanding of the full picture, i.e. the tech-nical and business solutions, contractmodels as well as all relevant data protec-tions and IT laws, could only be advanta-geous.

• Which major risk should be avoided?FABER: From our experience, many opera-tors fear and are indeed exposed to cyber-security risks. Cyber-attacks against com-panies and infrastructure are rapidly in-creasing and require more advanced andefficient security measures, both techni-cally and legally. It is essential to put a pre-cise and proper risk allocationmechanismin place also addressing the often over-looked cybersecurity threat.

• Where do you think industry 4.0within the process industry is going?FABER: Firstly, we will probably witnesscompletely different business models:Today, the usual scenario in the infra-structure sector is that a contractor deli-vers, erects and commissions a plantwhile somebody else operates it. In thelong run, we will observe infrastructureas a Service (IaaS) and Pay-per-Use. Theaviation and energy sectors, where flightor gas turbines are now offered on anIaaS service basis, have already experi-enced these new models. Secondly, wemay eventually experience more AI-based services and models, with fullyautonomous factories teamed-up with

autonomous supply chain managementas an integrated service. Technically,there will be no limitations to new mo-dels and it will rather be a question ofhow fast the industry will upgrade exis-ting established models. Start-ups willhave a crucial impact on this evolvingprocess.We hope that a state-of-the-art,tailored legal framework will facilitatethis transformation process rather thancreating unnecessary boundaries. n

Interview with Dr. Tobias Faber, Partner, Hogan Lovells International LLP

Source:FotostudioT.W

.Klein/Hogan

Lovells

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54 A special edition from PROCESS

magazine 2018

“GOOD INNOVATIONS MOVE US FORWARD”Interview with Dr. Ulrich Küsthardt, Chief Innovation Officer,Evonik Industries

• Dr. Küsthardt, howimportant is innovationfor your company?KÜSTHARDT: Good in-novations move us for-ward. They delivermeasurable successand positive results,while contributing toour growth. That’s whythey are a key item ofEvonik’s strategic agen-da. We invest a lot ofenergy and all of our ex-pertise in innovation, always at the cut-ting edge and close to customers.

• What part of your business is basedon innovation, for example, and howdoyou promote innovation within yourcompany?KÜSTHARDT: Some 90%of our innovationbudget goes to the operational segments.Of that amount, approximately 80% isspent on incremental innovations, andthe other 20% on disruptive innovations.Accordingly, our operational units ad-dress transformational or disruptive top-ics as well. Creavis, our strategic innova-tion unit, which is engaged in researchingmid- to long-term innovation projects, inpart with an extremely disruptive charac-ter, receives approximately 10% of thebudget. The value of our innovation pipe-line has increased by 33% since 2012 andwe strive to continuously increase its val-ue. In addition to the above-mentionedfigures—€4billion in research spendingwithin ten years aswell as €1billion in ad-ditional revenues from innovation growthfields by 2025—we aim to keep the R&Dratio above the 3% mark in the mediumterm and plan to increase the share ofsales from products and applications in-troduced in the last five years from thecurrent 10% to 16% in the mid-term.

• What is your interest in start-ups?KÜSTHARDT: Evonik is investing a total of€100million in promising startups withinnovative technologies and in leadingspecialized venture capital funds. Corpo-rate venture capital offers excellent op-portunities for Evonik to accelerate the

development of newbusiness based on col-laborating with highly in-novative startup compa-nies and to open up fu-ture growth fields. Re-gional focus areas in-clude Europe, the U.S.,and Asia. Evonik hasbeen active in venturecapital since 2012 andsince then has investedin over 20 startups andspecialized funds.

• What can they provide that you can-not create within your company?KÜSTHARDT: Our innovation efforts areaimed at maintaining and expandingour high-level technological expertisein the long term. As an innovative com-pany, we have approximately 2,700 em-ployees working in research and deve-lopment and we spent €458 million onR&D in 2017. At the same time, we arealso aware that numerous researchersand companies around the world aredeveloping technologies of the futurethat are of great interest to us. We wantto collaborate with these companies togenerate synergies. Corporate venturecapital offers excellent opportunitiesfor Evonik to accelerate the develop-ment of new business based on colla-borating with highly innovative startupcompanies and to open up futuregrowth fields.

• How do you cooperate with them?KÜSTHARDT: We not only provide capi-tal, but also see ourselves as a partnerfor startups and support them with ourexpertise inmarketing, technology andproduction. To us, venture capital repre-sents an additional opportunity to co-operate with highly innovative startups.In turn, the startups can benefit fromour knowledge, while we gain speedwhen it comes to developing new busi-nesses and opening up new growthfields. We therefore focus on marketsthat are of interest to at least one of ouroperational units, currently or in the fu-ture. n

Source:Evonik

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http://www.vogel.de

56 A special edition from PROCESS

magazine 2018

ACHEMACONGRESSPROGRAMThe ACHEMA congress will again cover the entire spectrum ofchemical process technology and biotechnology and will also reflectthe focus topics of ACHEMA 2018—Flexible Production, Chemical andPharmaceutical Logistics and Biotech for Chemistry. More than 600entries from 31 countries were submitted. The lectures provideinsights into current research and present the latest results fromscience and industry. The topics range from reaction technology toenergy supply, analytics, process design, safety technology andbiotechnology.

MONDAY, JUNE 11, 2018

11:00 ●•Opening SessionHarmonie 1-5 (CMF)

13:30 Panel discussion – Plastic-free Europe?Hall 4.0, Room Europa

Plastics are used for a wide variety of industrial and con-sumer applications due to their diverse properties. A100%plastic-free Europe, therefore, seems difficult or un-realizable. However, efforts are needed to avoid the use ofplastic wherever possible and sensible, to look for sus-tainable alternatives, to promote (quality high-quality) re-cycling and also to avoid or at least significantly reducethe impact of plastic waste on ecosystems.

Against the background of the compelling advantages ofplastics, but also the need for action with regard to thechallenges in connection with plastics, the visions of thediscussion participants for the future handling of plasticsand their use are discussed—especially with regard tosustainability and industrial approaches.

Moderation:K. Rübberdt, DECHEMA e.V., Frankfurt/D

Participants:Hugo-Maria Schally, European Commission, Directorate-General for Environment, Brussels/BIngo Sartorius, PlasticsEurope Deutschland e.V., FrankfurtamMain/DJohann Zimmermann, NaKu e.U., Vienna/ARainer Grießhammer, Öko-Institut e.V., Freiburg/DMarkus Dambeck, RIGK GmbH,Wiesbaden/D

15:00 ●•Sustainability – renew, resource and rethinkSpektrum (CMF)

●•Panel Discussion on Flow Chemistry: Challenges anopportunities ofMicro Reaction TechnologiesConclusio 1 (CMF)

●•Materials andmaterial processing – Processing particlesConclusio 2 (CMF)

●•Chemical engineering – Plant control and optimizationFantasie 1 (CMF)

●•CO₂Plus – Broadening the rawmaterial baseFantasie 2 (CMF)

●•Scalablemilli andmicro production technology for ener-gy efficient continuousmanufacturing in the process in-dustry –Mi2ProIllusion 1 (CMF)

●•European Process Safety Centre (EPSC) – Live explosionsIllusion 2 (CMF)

●•Flexible production – Smart and flexible productionConclusio 1 (CMF)

●•PRAXISforum: Pharmameets production – Flexible andcontinuousmanufacturingSpektrum (CMF)

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A special edition from PROCESS 57

ACHEMA CONGRESS

→ Further Information

• The complete lecture program isavailable at:www.achema.de/en/congress

Source:D

ECHE

MA/Jose

Poblete

TUESDAY, JUNE 12, 2018

10:30 ●•Innovative process analyticsHarmonie 1 (CMF)

●•Industrial water management – Perspectives in industrialwater managementHarmonie 2 (CMF)

●•Biotech for chemistry – OrganismsHarmonie 3 (CMF)

●•Future energy supply – Electrochemical energy storageHarmonie 4 (CMF)

●•DigitalisationHarmonie 5 (CMF)

●•International powder and nanotechnology forum –Simulation andmodelingSpektrum (CMF)

●•Resource efficiency in the processing industryConclusio 1 (CMF)

●•Materials andmaterial processing – Particles, fibres…Conclusio 2 (CMF)

●•Chemical engineering – Digital plantsFantasie 1 (CMF)

●•CO₂Plus – Broadening the rawmaterial baseFantasie 2 (CMF)

●•Alloys and technologies for Steam Cracking Furnace CoilsIllusion 1 (CMF)

●•European Process Safety Centre (EPSC) – EPSC awardlectureIllusion 2 (CMF)

●•Flexible production – Automation and digitalisationIllusion 3 (CMF)

● Flexible production

● Materials technology and testing

● Biotechnology

● Energy

● Engineering

● Industrial and labour safety

● Mechanical processes

● Rawmaterials

● Process analytics

● Water technologies

● Pharmaceutical technologies

● Chemical and pharma logistics

● Laboratory and analytical techniques

● Pumps, compressors, valves and fittings

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58 A special edition from PROCESS

magazine 2018

●•PRAXISforum: Chemical and pharma logisticsLogistik Hotspot (1.1)

●•PRAXISforum: Innovativemixing and separationsolutions –Mixing technologiesConsens (4.C)

●•Data exchange in the process industryLogos/Genius (9.1)

●•PRAXISforum: Safety first! – Learning from incidents andperformance optimisationEsprit (9.1)

13:30 Panel discussion – Digitalizationmeets Process industry:Rewriting businessmodelsHall 4.0, Room Europa

The chemical and pharmaceutical industry is more andmore lacking innovation, in terms of new elements, mol-ecules, materials and blockbusters. Furthermore, special-ity chemicals companies fear commoditization, due tohigh price pressure of new players as well as new andchanging customer expectations—mostly driven by digi-tal solutions from tech companies far out of the processindustry.

The traditional chemical and pharmaceutical industryneeds to refocus and rebuild its value chain processes tosecure its leadingmarket position on a long-term. Digitaltechnologies could lead to new businessmodels as wellas start-ups could change the way how business is donein the world of pharma and chemistry.

The chemical industry has shown successfully the decou-pling of energy input and production output—can thema-jor players now lead us into an outcome-based economy,where production volume and revenue are decoupled?

Moderation:B. Mathes, DECHEMA e.V., Frankfurt/D

Participants:Carsten Bartsch, Hochschule der BayerischenWirtschaft,München/DPhilipp Karmires, Linde AG, Pullach/DJames Kugler, Merck KGaA, Darmstadt/DLak Ananth, next47, Palo Alto/USA (tbc)

15:00 ●•Model based control in real lifeHarmonie 1 (CMF)

●•WavE-Projects: Water reuse in industryHarmonie 2 (CMF)

●•Biotech for chemistry – Developing processes IHarmonie 3 (CMF)

●•Future energy supply – PtX/CO2 utilizationHarmonie 4 (CMF)

●•Pharmaceutical technology – Upstream and downstreamHarmonie 5 (CMF)

●•International powder and nanotechnology forum –Nano-technology / BiotechnologySpektrum (CMF)

●•Mixing and separation technology – ChromatographyConclusio 1 (CMF)

●•Materials andmaterial processing –MaterialscharacterisationConclusio 2 (CMF)

●•Chemical engineering – Process design andmodelling/simulationFantasie 1 (CMF)

●•Managing corrosion and fouling with Teflon™solutions(start: 13:30)Fantasie 2 (CMF)

●•Handheld vibrational spectrometersIllusion 1 (CMF)

●•The Future of Process Safety – Process safety case studyIllusion 2 (CMF)

●•Flexible production –Modular plant concepts IIllusion 3 (CMF)

●•PRAXISforum: Innovativemixing and separationsolutions – Filtration technologiesConsens (4.C)

●•PRAXISforum: Advanced reactor designLogos/Genius (9.1)

●•PRAXISforum: Safety first! – Learning from incidents andperformance optimisationEsprit (9.1)

●•PRAXISforum: Sensor-based production control –New technologiesKorall (11.0)

WEDNESDAY, JUNE 13, 2018

10:30 ●•Process analytical technology – Bio-chemical processes IHarmonie 1 (CMF)

●•Water treatment, water reuse and desalinationHarmonie 2 (CMF)

●•Biotech for chemistry – Developing processes IIHarmonie 3 (CMF)

●•Future energy supply – Integrated energy systemsHarmonie 4 (CMF)

●•Pharmaceutical technology – Analytics andmonitoringHarmonie 5 (CMF)

●•International powder and nanotechnology forum –Pharmaceutical science and technologySpektrum (CMF)

●•Mixing and separation technology – Computational FluidDynamics (CFD) andmixingConclusio 1 (CMF)

●•Biotechnology for a sustainable bioeconomy IConclusio 2 (CMF)

●•Chemical engineering – Plant operationFantasie 1 (CMF)

●•Membranes andmembrane processes IFantasie 2 (CMF)

●•TERESA – Droplet entrainment and droplet reduction inmass transfer devicesIllusion 1 (CMF)

●•Phytoextraction and technologyIllusion 2 (CMF)

●•Flexible production –Modular plant concepts IIIllusion 3 (CMF)

●•Nickel Alloys for today’s process industry – Experiences,applications and perspectivesConsens (4.C)

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A special edition from PROCESS 59

ACHEMA CONGRESS

●•PRAXISforum: Lab of the futureEntente (4.C)

●•PRAXISforum: Bioprocessing: Speed, flexibility,disposables – Process control and optimisationEsprit (9.1)

●•Flow chemistry symposium(start: 9:55)Discussion Corner (9.2)

13:30 Plenary lecture – Sustainable chemical value chains: Newperspectives for sector couplingHall 4.0, Room Europa

Walter Leitner, Max-Planck-Institute for Chemical EnergyConversion, Mülheim/D and RWTH Aachen University/DMarkus Steilemann, Covestro AG, Leverkusen/D

The industrial transformation of carbon-based rawmateri-als into valuable products forms the basis of today’s glob-al economy andmodern societies. With products rangingfrom energy carriers, through plastics and advancedma-terials, to biologically active compounds, chemistry is es-sential to cope with the global challenges of our time andmove towards amore sustainable ecosystem as enshrinedin the UN Sustainable Development Goals.

However, the adverse effects of the current fossil-basedeconomy becomemore andmore apparent, especiallystemming from greenhouse gas emissions. There is an in-creasing need for broadening the rawmaterial basis bydeveloping and using non-fossil resources together withthe deployment of carbon-free energy technologies. Thepresent contribution will discuss the opportunities andchallenges of this approach and reveal examples of newproducts and processes based on it. In particular, it willhighlight how strategic partnerships between industryand academia can promote this development.

15:00 ●•Process analytical technology–Bio-chemical processes IIHarmonie 1 (CMF)

●•Water treatment, water reuse and desalinationHarmonie 2 (CMF)

●•Biotech for chemistry –Methane, metals andmetabolitesHarmonie 3 (CMF)

●•Future energy supply – Utilization of biomassHarmonie 4 (CMF)

●•Pharmaceutical technology – Automation and highthroughputHarmonie 5 (CMF)

●•International powder and nanotechnology forum –ChrystallizationSpektrum (CMF)

●•Mixing and separation technology – Filtration andseparationConclusio 1 (CMF)

●•Biotechnology for a sustainable bioeconomy IIConclusio 2 (CMF)

●•Chemical engineering – Scale-up and economy of scaleFantasie 1 (CMF)

●•Membranes andmembrane processes IIFantasie 2 (CMF)

●•TERESA – Droplet entrainment and droplet reduction inmass transfer devicesIllusion 1 (CMF)

●•Process safety vision 20/20Illusion 2 (CMF)

●•Rawmaterials and alternative feedstocks – Holisticapproaches for the processing of rawmaterialsIllusion 3 (CMF)

●•PRAXISforum: Pharmameets production – Dosage forms,fill and finishLogistic Hotspot (1.1)

●•Nickel Alloys for today’s process industry – Experiences,applications and perspectivesConsens (4.C)

●•PRAXISforum: Lab of the futureEntente (4.C)

●•PRAXISforum: Bioprocessing: Speed, flexibility,disposables – Novel bioprocess technologiesEsprit (9.1)

●•Flow chemistry symposium (start: 14:45)Discussion Corner (9.2)

THURSDAY, JUNE 14, 2018

10:30 ●•Process analytical technology – Spectroscopy and lasertechnologyHarmonie 1 (CMF)

●•Industrial water management – Catalytic processes inwater treatmentHarmonie 2 (CMF)

●•Laboratory technology IHarmonie 3 (CMF)

●•Future energy supply – Efficient use of heatHarmonie 4 (CMF)

●•Pharmaceutical technology – Sterilisation and decontam-inationHarmonie 5 (CMF)

●•Materials andmaterial processing – Polymers andsealingsSpektrum (CMF)

●•Mixing and separation technology – Adsorption IConclusio 1 (CMF)

●•Biotechnology for a sustainable bioeconomy IIIConclusio 2 (CMF)

●•Chemical engineering – Heat and steamFantasie 1 (CMF)

●•Reaction technology –Microstructured reactorsFantasie 2 (CMF)

●•Cyber securityWhy and howIllusion 1 (CMF)

●•Labour and process safety – Explosion and fire protectionIllusion 2 (CMF)

●•Rawmaterials and alternative feedstocks – BiorefiningprocessesIllusion 3 (CMF)

●•PRAXISforum: Pharmameets production – Integrity andriskmanagementLogistics Hotspot (1.1)

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60 A special edition from PROCESS

magazine 2018

●•PRAXISforum: Innovativemixing and separation solu-tions – Separation andmasstransfer-technologiesConsens (4.C)

●•PRAXISforum: State-of-the-art in fluid handling – Pumps,dosing and flowmeasurementLogos/Genius (9.1)

●•Bolting technologiesEsprit (9.1)

●•PRAXISforum: Future productionDialog (9.2)

●•PRAXISforum: Sensor-based production control – SmartsensingTransparenz 1 (PH)

13:30 Plenary lecture – Visible-light photoredox catalysis inflow – towards a sustainable production of pharmaceuti-calsHall 4.0, Room Europa

Timothy Noël, Eindhoven University of Technology /NLDECHEMA prize winner

Visible light photoredox catalysis has receivedmuch at-tention in recent years as amild and sustainable activa-tionmode for organic molecules. In particular, when cou-pled withmicroreactor technology, an efficient irradiationof the reactionmedium is achieved. Yet, the use of solarenergy to promote visible light mediated reactions is notwidespread and adopts energy-inefficient systems likethe “flask in the sun”. The efficient use of solar light as pe-rennial energy source in the fine chemical production in-dustry can reduce the dependence on fossil fuels and en-able the transition toward a world driven by clean energy.

The research concerning the development of novel syn-thetic methods using photoredox catalysis and how thesemethods can benefit from continuous-flow processing willbe discussed. Furthermore, a novel device integrating theluminescent solar concentrator (LSC) concept with photo-microreactors (LSC-PM), allowing the direct use of solarlight in photochemistry without the need for any interme-diate energy conversion will be presented.

15:00 ●•Process analytical technology – Smart manufacturingand big dataHarmonie 1 (CMF)

●•Industrial water management – Valuables recovery fromwastewater streamsHarmonie 2 (CMF)

●•Laboratory technology IIHarmonie 3 (CMF)

●•Electricity as a resource – Results from the FraunhoferLighthouse ProjectHarmonie 4 (CMF)

●•Pharmaceutical technology – Coating and formulationHarmonie 5 (CMF)

●•Materials andmaterial processing – AlloysSpektrum (CMF)

●•Mixing and separation technology – Adsorption IIConclusio 1 (CMF)

●•Biotechnology for a sustainable bioeconomy IVConclusio 2 (CMF)

●•Chemical engineering – New processesFantasie 1 (CMF)

●•Reaction technology – Advanced reactor conceptsFantasie 2 (CMF)

●•Cyber securityWhy and howIllusion 1 (CMF)

●•Labour and process safety – Frommodel to practiceIllusion 2 (CMF)

●•Rawmaterials and alternative feedstocks – BiobasedchemicalsIllusion 3 (CMF)

●•PRAXISforum: Innovativemixing and separationsolutions – Separation andmasstransfer technologiesConsens (4.C)

●•PRAXISforum: Innovativemixing and separationsolutions – Separation andmasstransfer-technologiesConsens (4.C)

●•PRAXISforum: State-of-the-art in fluid handling – Coolingand fluidic handling componentsLogos/Genius (9.1)

●•PRAXISforum: Future productionDialog (9.2)

●•PRAXISforum: Sensor-based production control – SmartapplicationsTransparenz 1 (9.2)

FRIDAY, JUNE 15, 2018

10:30 ●•Process analytical technology – Novel applicationsHarmonie 1 (CMF)

●•Industrial water management – Analysing and optimisingwater treatment processesHarmonie 2 (CMF)

●•Particle characterisation primer – Thewhys, the hows,the can’ts and the futureHarmonie 3 (CMF)

●•Chemical engineering – AdditivemanufacturingHarmonie 4 (CMF)

●•Pharmaceutical technology – Labelling and traceabilityHarmonie 5 (CMF)

●•Materials andmaterial processing – Coatings andcorrosion inhibitionSpektrum (CMF)

●•Mixing and separation technology – Crystallisation andseparationConclusio 1 (CMF)

●•InnoEMat - Innovativematerials for electrochemistryConclusio 2 (CMF)

●•Chemical engineering – Efficient and low emittingprocessesFantasie 1 (CMF)

●•Reaction technology – Catalysis and kineticsFantasie 2 (CMF)

●•Labour and process safety – Standards and software forsafetyIllusion 2 (CMF)

●•Rawmaterials and alternative feedstocks – AlternativefeedstocksIllusion 3 (CMF)

●•PRAXISforum: Pharmameets production – Integrity andsterilityLogistics Hotspot (1.1)

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62 A special edition from PROCESS

magazine 2018

BIOPROCESSING: SPEED,FLEXIBILITY, DISPOSABLESWednesday, 13 June 201810.30 am – 1.10 pm and 3.00 – 5.40 pmHall 9.1 Room Esprit

Newly developed reaction systems (e.g.single-use technologies), continuousprocesses, modularisation, process andstrain development, advanced processanalytics and data-mining tools allowspeeding up the optimisation of biopro-cesses. Join this PRAXISforum and be in-formed about new technologies andproducts in the world of biotechnology.

STATE-OF-THE-ART FLUID HANDLINGThursday, 14 June 201810.30 am – 1.10 pm and 3.00 – 5.40 pmHall 9.1 Room Logos/Genius

This PRAXISforum shows the latest de-velopments of modern fluid handling.Pumps, dosing and flow measurementinnovations will be shown as well ascooling and fluidic handling compo-nents.

LAB OF THE FUTUREWednesday, 13 June 201810.30 am – 5.40 pmHall 4.C Room Entente

This PRAXISforum covers the latest inno-vation in products and services aroundlaboratory technologies, from basic labequipment to automated modular sys-

HOW TO MAKE USE OF …

cepts that combine intensified reactionconditions with improved safety precau-tions and precise reaction monitoring/control. Don’t miss out and get to knowthe latest trends in reactor design.

FUTURE PRODUCTIONThursday, 14 June 201810.30 am – 1.10 pm and 3.00 – 5.40 pmHall 9.2 Room Dialog

Two major production concepts of thechemical industry entail continuous-flowand modularized production, which fol-low the increasing trend to customizedspeciality and fine chemicals and in-creasing product varieties. These con-cepts and the trend towards further digi-talization of the process industry bymak-ing smart use of process data will beshown by best practices examples andexpert talks.

SAFETY FIRST!Tuesday, 12 June 201810.30 am – 1.10 pm and3.00 – 5.40 pmHall 9.1 Room Esprit

Learning from incidents & performanceoptimisation: that’s the core of thisPRAXISforum. Best practices and lessonslearned as well as the latest innovativeproducts and services (ready-to-use) forplant and process safety together with oc-cupational safety will be presented anddiscussed.

tems and the software and modellingtools needed to convert big data intosmart data.

CHEMICAL ANDPHARMACEUTICAL LOGISTICSTuesday, 12 June 201810.30 am – 1.10 pmHall 1.1 Logistics Hotspot

From service provider to system partnerwith higher-level solutions—the digitiza-tion of the logistics chain opens newdoors in supply chain management anddistribution: Nowadays logistics have tomeet certain requirements in the chemi-cal and pharmaceutical industries. Theflow of goods and information must befurther optimized and adapted to theneeds of the customers. The monitoringand quality assurance of the goodsduring transport and production are be-coming increasingly important. In par-ticular, the advancing automation anddigitization play a decisive role in the de-velopment of innovative logistics solu-tions.

ADVANCED REACTOR DESIGNTuesday, 12 June 20183.00 – 5.40 pmHall 9.1 Room Logos/Genius

The reactor is the core of every chemicalprocess; modern processes, such as con-tinuousmanufacturing or flexible produc-tion, require sophisticated reactor con-

The ACHEMA PRAXISforums focus on industrial applications, trends, new products and services in chem-ical engineering, biotechnology and the process industry. Market- and practice-oriented topics are pre-sented in a concise format by experts associated with the exhibitor groups. The ACHEMA PRAXISforumsare held in the immediate vicinity of the respective exhibition group.

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A special edition from PROCESS 63

ACHEMA CONGRESS

INNOVATIVE MIXING ANDSEPARATION SOLUTIONSTuesday 12 June 201810.30 am – 1.10 pm and 3.00 – 5.40 pmThursday 14, June 201810.30 am – 1.10 pm and 3.00 – 5.40 pmHall 4.C Room Consens

Beyond all question mixing and separa-tion technologies have a significant im-pact on the efficiency and cost of process-es in the chemical, biotech, andmaterialsprocessing industry. Experts and majorsolution providers show how you canachieve amajor decrease in operating andcapital expenditures due to new productsand developments in the field of mixing,filtration and separation technologies.

PHARMA MEETS PRODUCTIONMonday, 11 June 20183.00 – 5.40 pmWednesday, 13 June 20183.00 – 5.40 pmThursday, 14 June 201810.30 am – 1.10 pmFriday 15, June 201810.30 – 1.10 pmHall 1.1 Logistics Hotspot

Innovative equipment, technologies, andservices have the potential to facilitateand optimise complex production pro-cesses of (bio)pharmaceuticals. This fo-rumcovers practical and close-to-the-mar-ket aspects of manufacturing processes.

SENSOR-BASED PRODUCTIONCONTROLTuesday 14 June 20183.00 – 5.40 pmHall 11.0 Room KorallThursday, 14 June 201810.30 am – 1.10 pm and 3.00 – 5.40 pmPortalhaus (Hall 11) Room Transparenz 1

For an almost fully automated productionincluding scheduling, dispatching andmonitoring of all production steps intel-ligent and smart sensors are key compo-nents. New control systems and con-cepts, aswell as new sensors, enable theprocess industry to achieve optimumper-formance in all stages of production. ThisPRAXISforumwill cover newest technolo-gies and solutions in the field of sensors(ready-to-use) and its implementations inprocess industries.

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64 A special edition from PROCESS

magazine 2018

The Detherm database is the primesource for reliable thermophysicalproperty data. It is now available

since more than 30 years and covers ac-tually data on 60,600 pure compoundsand 163,000 mixtures. At the time 11.3million data sets are part of the database.The data are indispensable for construc-tion and design of chemical apparatus,plants and processes.The numerical database is available

both online as well as an in-house solu-tion. Detherm in-house comes with asoftware package for database retrievaland maintenance. This enables users toformulate sophisticated inquiries imme-diately from the beginning. Data can bedisplayed both graphically or within ta-bles. The tabular as well as the graphicaldisplay could be customized in manyways: e.g. different sources within oneplot/table, unit transformations, logarith-mic and/or reciprocal display of data oreven triangle diagrams are possible.

11.3 MILLION DATA SETS AREWAITING FOR YOU

tabase. Within the regression modulenearly all kinds of thermodynamic mod-els could be used for the calculation ofthermophysical properties and phaseequilibria, since the thermodynamics isintegrated as exchangeable plugin mod-ule.In addition Detherm offers the option

to store your own data side by side withthe Detherm data. Running the databasein Client-Server-Mode assures that all us-ers of a company access identical datasets. Multiple data sets and the use ofdiffering values from user to user canthus be avoided. The usage of a centraldata repository in addition leads to syn-ergetic effects between different depart-ments. By this way all your physical prop-erty data splattered among various sourc-es and departments are seamlessly inte-grated into your company’s standardengineering workflow.Detherm is already utilized worldwide

inmanymajor chemical engineering com-panies. n

Do you also want to become a part of theDetherm community? Contact:detherm@dechema.dehttp://dechema.de/en/detherm

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Sources:DE

CHEM

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You are looking for phase equilibrium data, vapor pressures, transport properties or surface tensions?

Data can be dis-played bothgraphically orwithin tables.

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A special edition from PROCESS 65

In chemical plant and apparatus engi-neering, as well as in chip productionor medical technology, the right choice

of materials is essential for economicsuccess.Every year, aggressive liquids, gases,

melts and dusts corrode metallic alloys,plastics and other materials, causing bil-lions of Euros in direct and indirect dam-age. Even failure of the smallest compo-nents can paralyse the production of en-tire plants. The economic damage in theFederal Republic of Germany aloneamounts to about five percent of GDP.The ability to transform the latest sci-

entific research results into useful infor-mation, and thus ultimately into knowl-edge, is a criterion for success in researchand industry today. Information systemsand databases have become an indis-pensable tool for safely navigatingthrough the flood of specialist informa-tion in order to survive under thecompetitive pressure of today’s interna-tional industrial landscape. For decadesDECHEMA has stood for the developmentof such systems at the highest profes-sional level.Based on the DECHEMA-Werkstoff-Ta-

belle (materials charts), which has beenestablished for decades, an electronicversion was developed and is now avail-able online. The new online version helpsto avoid damage caused by incorrectma-terial selection. The user receives infor-mation about the chemical resistance,areas of application, and the corrosionbehaviour aswell as corrosion protectionmeasures for metallic, non-metallic, inor-ganic and organic materials includingplastics.Research results and operating experi-

ence from experts allow recommenda-tions for the selection of materials andhelp with damage assessment. The aimis to provide a comprehensive and clearrepresentation of the behaviour of the

CORROSION INFORMATIONIN A NEW GUISE

able full text search guarantees the userto find the desired information rapidly.Furthermore, a thematically ordered in-dex allows a targeted search within indi-vidual subject areas. All of these possi-bilities enhance the user-friendlinessand practical value of the DECHEMA-Werkstoff-Tabelle online.In addition, the online version offers

you even more advantages:•no sending of data updates by post;•immediate availability of data updatesand new data;

•data administration on own servers;•no administrative work at the custom-er’s premises;

•DECHEMA guarantees fast and secureonline access around the clock;

•clear price structure. n

→ Contact

• DECHEMADepartment of Information Systemsand DatabasesTel.: + 49-69-7564-278Fax: + 49-69-7564-418E-mail: dwt@dechema.de

• … or visit:http://dechema.de/en/dwt.html

most diverse materials in contact withmore than 1000 different aggressivechemical substances and mixtures.The online version offers all the advan-

tages expected from a modern informa-tion system. The user can navigatethrough the entire corrosion data collec-tion, whereby the possibility of a comfort-

Source:©

fotoslaz

-stock.ado

be.com

Based on the DECHEMA-Werkstoff-Tabelle (materials charts), which has been established for decades,an electronic version was developed and is now available online.

To ensure that this is not the case …

document7611040412224266013.indd 65 23.03.2018 10:55:56

magazine 2018

66 A special edition from PROCESS

INTRINSICALLY SAFE ALL-CERAMIC PUMPThe all-ceramic pump

K-MPCV-AN from Bungartzhas some extraordinary prop-erties thanks to the advan-tages of the high-perfor-mance silicon carbide mate-rial. The intrinsically safe cen-trifugal pump operates with

magnetic coupling and rollerbearings, which are eddy cur-rent-free and permanentlydry-running. The shaft gapseal concept is based on thecomplete hydrodynamic reliefof the bearing and seal unit.Back vanes in combinationwith a gas barrier preventproduct vapors from pene-trating the bearing unit. Theuse of the SiC material wastested in abrasion-intensiveareas such as wear plates andimpellers of the sturdy hori-zontal pumps M-Mor andM-Umor from Bungartz. The

service life of these parts wasextended significantly due tothe use of the SiC ceramic.Pumps of the type MPCV-ANare suited for hazardous, tox-ic materials and outgassingliquids, as well as for sol-id-laden, sludgy, crystallizingor corrosive media.At ACHEMA 2018, a function-al model of the pump will beput on display, which auto-matically adapts to changingfeed rates.→ Hall 8, Stand C1

Tel. +49-211-577905-0www.bungartz.de

Die Vollkeramik-Pumpe K-MP-CV-AN von Bungartz verdanktihre außergewöhnlichen Eigen-schaften den Vorteilen desHochleistungswerkstoffs Silici-umcarbid. Die eigensichereKreiselpumpe arbeitet mit einerwirbelstromfreien, dauerhafttrockenlaufendenMagnetkupp-lung und ebensolchen Wälzla-gern. Das Wellenspalt-Dich-tungskonzept basiert auf dervollständigen hydrodynami-schen Entlastung der Lager-

EIGENSICHERE VOLLKERAMIK-PUMPE FÜR EXTREME MEDIEN

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und Dichtungseinheit. Rücken-schaufeln in Verbindung miteiner Gasbarriere verhinderndas Eindringen von Pro-duktdämpfen in die Lagerein-heit. Der Einsatz des SiC-Werk-stoffs wurde in verschleißinten-siven Bereichen wie Schleiß-platten und Laufrädern der ro-busten Horizontalpumpen M-Mor und M-Umor des Herstel-lers erprobt. Durch den Einsatzder SiC-Keramik konnte die Le-bensdauer dieser Teile deutlich

verlängert werden. Pumpenvom Typ MPCV-AN eignen sichfür gefährliche, toxische Stoffeund ausgasende Flüssigkeitenbis hin zu feststoffhaltigen,schlammigen, kristallisierendenoder korrosivenMedien. Auf derMesse wird ein Funktionsmo-dell der Pumpe gezeigt, die sichselbsttätig regelnd an veränder-liche Zulaufmengen anpasst.→ Halle 8, Stand C1

Tel. +49-211-577905-0www.bungartz.de

COATING ARMDer Professional Coating Arm(PCA) von Düsen-Schlick wirdstandardmäßig mit der paten-tierten ABC-Technik ausgerüstetund speziell für Coating-Anwen-dungen eingesetzt; in Trommel-größen von 12" (Nano-PCA) bis72"; in Conti-Coatern mit bis zuzweimal zwölf Düsen. Gespeistwird er über je einen individuellangepassten Anschluss fürSteuer-, Zerstäubungs-, For-mierluft und Flüssigkeit (mitVor- und Rücklauf).→ Halle 6.0, Stand B36

Tel. +49-9565-9481-0www.myschlick.com

FOR FLAWLESS COATINGThe Professional Coating Arm (PCA) from Schlick has

been specially designed for coating applications. It can beused with drum sizes ranging from 12" (Nano PCA) to 72",andwith Conti coaters with up to two sets of twelve nozzles.→ Hall 6.0, Stand B36, Tel. +49-9565-9481-0

www.myschlick.com

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DRUCKDREH-FILTER

Mit der kleinsten Baugröße RPFP01 präsentiert BHSSonthofeneine kompakte, vollständigbaugleiche Variante ihrer be-währten Druckdrehfilters. Deridentische Aufbau gewährleiste– so BHS–die vollständige spä-tere Skalierung der Einstellun-gen auf größere Produktionsfil-ter und erlaube die Auslegungvon Großproduktionen in che-mischen und pharmazeuti-schen Anwendungen sowie inder Nahrungsmittelindustrie.Labor- und Pilotfilter gibt es füralle BHS-Filtersysteme; sie kön-nen auch angemietet werden.→ Halle 5.0, Stand C43

Tel. +49-8321-6099-0www.bhs-sonthofen.de

PRESSUREFILTER

With the smalle sizeRPF P01, BHS Sonthofenshows a compact, techni-cal comparable version oftheir proven pressure ro-tary filter. According toBHS, the identical designguarantees the completesubsequent scaling of thesettings to larger produc-tion filters and allows thedesign of large-scale pro-duction processes in che-mical and pharmaceuti-cal applications as wellas for the food industry.Pilot filters are availablefor all BHS filter systems.→ Hall 5.0, Stand C43

Tel. +49-8321-6099-0www.bhs-sonthofen.de

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PRODUCT INNOVATIONS

A special edition from PROCESS 67

ENTER THE AGE OF THE INTERNET OF THINGSTaking existing process

equipment into the industry-4.0-age: The new pump mo-nitoring system called KSBGuard provides networkedvibration and temperaturesensors fitted directly to thepump to make availability at

plant level transparent. Thesystem ensures that changesin the operating behaviour ofthe machine are detected atan early stage, and mainte-nance work can be betterplanned, without having to beon site with the pump. Itbuilds on the technologiesalready employed in earliermonitoring and analysisunits. Unlike previous sys-tems, KSB Guard is ideallysuited for retrofitting. Thesensor unit is attached to thebearing bracket or the drivelantern of the pump using amagnet and adhesive, and

can be mounted during ope-ration, with no need for chan-ges to the machine. A batteryunit, which is also supplied,provides self-sufficient powersupply. The data, which iscaptured hourly, is transferreddirectly and wirelessly in en-crypted form to the KSB Cloudvia a gateway for processing.The associated app or theweb portal enables the userto view the current load con-dition and the load profile oftheir fixed speed pumps.→ Hall 8.0, Stand H14

Tel. +49-6233-860www.ksb.com

Lösungen zur Vernetzung vonProzess-Equipment gibt es eini-ge – doch wie sieht es mit derNachrüstbarkeit aus? Mit demKSB Guard bringt KSB ein Sys-tem zur Pumpenüberwachung,bei dem vernetzte Schwin-gungs- und Temperatursenso-ren direkt an der Pumpe Verfüg-barkeit auf Anlagenebenetransparent machen. Das Sys-tem sorgt dafür, dass Verände-rungen des Betriebsverhaltensder Maschine frühzeitig erkannt

SO KOMMEN BESTANDSPUMPENINS INTERNET DER DINGE

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und Instandhaltungseinsätzebesser geplant werden können,ohne hierbei bei der Pumpe vorOrt sein zu müssen. Anders alsbei bisherigen Systemen ist derKSB Guard für die Nachrüstungideal. Die Sensoreinheit wirdam Lagerträger oder an der An-triebslaterne der Pumpe befes-tigt und kann im laufenden Be-trieb ohne Eingriff in die Ma-schine montiert werden. Eineebenfalls mitgelieferte Batterie-einheit sorgt für eine autarke

Stromversorgung. Die einmalpro Stunde aufgenommenenDaten werden mittels Funk un-mittelbar und verschlüsselt indie KSB-Cloud übertragen. Überdie zugehörige App oder dasWeb-Portal kann der Anwenderbei seinen ungeregelten Pum-pen auch jederzeit den aktuel-len Lastzustand und das Last-profil abrufen.→ Halle 8.0, Stand H14

Tel. +49-6233-860www.ksb.com

SCHLÜSSEL ZUREFFIZIENZ

Die Software Pinch der Hoch-schule Luzern unterstützt so-wohl Großunternehmen alsauch KMUs bei der praktischenDurchführung von Pinch-Analy-sen, mit denen sich der Energie-verbrauch um bis zu 40% redu-zieren lässt. Neben kontinuier-lichen und Batch-Prozessenlassen sich auch Anlagen mitverschiedenen Betriebsfällengezielt optimieren.→ Halle 9.2, Stand D48

Tel. +41-41-349-3311www.pinch-analyse.ch

THE KEY TO MORE EFFICIENCYThe Pinch software from the Lucerne University of Ap-

plied Sciences and Arts supports both large companies andSMEs in the practical application of pinch analysis, whichcan help to cut energy consumption by up to 40%.→ Hall 9.2, Stand D48

Tel. +41-41-349-3311, www.pinch-analyse.ch

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magazine 2018

68 A special edition from PROCESS

TAKING PNEUMATIC TO THE INDUSTRY-4.0-AGEPneumatics is intrinsically

a user-friendly technology.And it is set to become evenmore straightforward, versa-tile and flexible as the brand-new Festo Motion TerminalVTEM shall transport pneu-matics into the era of Indust-

ry 4.0—with apps that canreplace over 50 individualcomponents. The latest deve-lopments in piezo technologyand software have made itpossible. Now, a newmethodof function integration—com-bined with softwareapps—will simplify the entirevalue chain, since only onepiece of hardware will be re-quired. With the Motion Ter-minal, different pressure le-vels can be used for openingand closing process valves.This can drastically decreasecompressed air consumptionif significantly less force or

torque is required for one ofthe two working strokes. Inaddition, a diagnostic func-tion can be activated after afreely selectable number ofswitching operations. Thisfunction detects any leaks ona drive-specific basis and, de-pending on their severity,simply sends amessage indi-cating that maintenance isrequired or shuts down thatsection of the plant. Leak de-tection in extensive networkscan thus be avoided.→ Hall 11.0, Stand E27

Tel. +49-711-3470www.festo.com

Die Pneumatik an sich gilt alsleicht beherrschbare Technolo-gie. Doch in Zeiten von Indust-rie-4.0 soll sie in Zukunft nocheinfacher, vielseitiger und flexi-bler werden. Möglich machensoll dies das brandneue FestoMotion Terminal VTEM, dassmiteiner neuen Art der Funktions-integration – kombiniert mitSoftware-Apps – die Wert-schöpfungskette vereinfachensoll, indem es nur noch eineHardware benötigt. Die Kombi-

ALLES IN EINEM: NEUESTERMINAL FÜR PNEUMATIK 4.0

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nation ausMechanik, Elektronikund Software soll pneumati-sche Produkte zur echten In-dustrie-4.0-Komponenten ma-chen und eine flexible Produk-tion ermöglichen. Der Wechselpneumatischer Funktionen so-wie die Adaption auf neue For-mate werden mittels Parame-teränderung über Apps gesteu-ert. Die integrierte intelligenteSensorik für Regelung, Diagno-se und selbstlernende Aufga-ben erspart Zusatzkomponen-

ten. ZumStart des Festo MotionTerminals stehen zehn Funktio-nen über Motion Apps zur Ver-fügung: von der einfachen Än-derung der Wegeventilfunktio-nen bis zur Energieeffizienz,vom proportionalen Verhaltenbis hin zur Diagnose-Leckage.Das Besondere dabei: Allesfunktioniert mit einer identi-schen Ventilhardware.→ Halle 11.0, Stand E27

Tel. +49-711-3470www.festo.com

DEM PARTIKELAUF DER SPUR

Basierend auf dem für die Mes-sung der FeinstaubfraktionenPM2,5 und PM10 zertifiziertenFidas System hat Palas speziellfür den Einsatz als Aerosolspek-trometer den Promo LED entwi-ckelt, der bereits für die bei derFilterprüfung nach ISO 16890geforderte Erfassung der Fil-tereffizienzen ePM1, ePM2,5und ePM10 eingesetzt wird.Dank der besonders langlebi-gen LED-Lichtquelle kann dasGerät vorzugsweise im Dauer-betrieb für Partikelgrößenver-teilungen von 180nm bis 40µmmit hoher Genauigkeit einge-setzt werden.→ Halle 11.1, Stand F77

Tel. +49-721-96213-0www.palas.de

FOCUS ONAEROSOLSBased on the proven

Fidas system, which hasbeen certified for measu-rement of the fine dustfractions PM2.5 andPM10, Palas has develo-ped the new Promo LEDaerosol spectromete forthe detection of filter ef-ficiencies ePM1, ePM2.5and ePM1—as requiredfor filter tests accordingto ISO 16890. Thanks toits durable light source,the aerosol spectrometecan be used in conti-nuous operation withparticle sizes from180nm to 40μm.→ Halle11.1, Stand F77

Tel. +49-721-96213-0www.palas.de

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KOMPETENZFÜRS VENTIL

Die Ventilspezialisten von Sam-son zeigen in einem Pilotauf-bau die Vernetzung von Gerätenauf Feldebene über eine Ether-net-in-the-Field-Lösung. AuchVentile für den Bereich derPharma- und Biotechnologiehat die Firma im Programm so-wie mit dem Sam Digital Hubeine Automatisierungsplattformauf Grundlage von cloudbasier-ten Software-as-a-Service.→ Halle 8.0, Stand C74

Tel. +49-69-4009-0www.samson.de

VALVES GODIGITAL

Valve specialist Sam-son shocwcases a pilotsetup of an Ethernet inthe field solution to showhow devices can be inter-connected on the fieldlevel. Apart from solu-tions for pharma and bio-tech, the company hasdigital solutions for de-centralized intelligence.→ Hall 8.0, Stand C74

Tel. +49-69-4009-0www.samson.de

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PRODUCT INNOVATIONS

A special edition from PROCESS 69

NEUE GENERATION DERVERSCHRAUBUNGSLÖSUNGEN

Wo Gase und flüssige Medienströmen oder fließen und einhoher Sicherheitsstandard ge-fordert wird, sindmoderne Ver-schraubungen gefragt. Eine ent-sprechende Lösungmit europä-ischer Qualität bietet SchwerFittingsmit der U2-Klemm-Keil-ring-Verschraubung, die mitleichter Montage, großer Vari-antenvielfalt und qualitativhochwertigen Rautiefen ebensowie langer Lebensdauer in ag-gressiver Umgebung punktenkann. Mit der Zero-Con-Rohrver-schraubung bietet der Herstel-ler dazu die nach eigenen An-gaben neueste Generation der„Dichtigkeit“ durch Material-gleichheit von Dichtung undFlanschverbindung für viele In-dustrien. Die Verschraubung

erfüllt die höchsten Reinheits-standards und ist komplett ausEdelstahl mit einer Oberflä-chen-Rauigkeit innen vonRa ≤ 0,4 µm gefertigt. Die Mut-tern mit Innengewinde sind ab3/4 Zoll innenversilbert. DieseOberflächenbehandlung redu-ziert die Reibung im Schraub-vorgang und ermöglicht da-durch die ordnungsgemäßeMontage. Die Qualifizierungdurch das Fraunhofer-Institutbestätigt, dass die Verbindungfür den Einsatz in aseptischenProduktionen für geschlosseneaseptische Rohrsystememit in-tegrierten CIP- und SIP-Verfah-ren geeignet ist.→ Halle 8.0, Stand D36

Tel. +49-7424-9825-0www.schwer.com

NEW GENERATION OFSTAINLESS STEEL CONNECTION

Where gases and liquidmedia are flowing and highsafety standards are re-quired, modern connectionsare needed. The design ofthe U2 stainless steel twinferrule fitting by Schwer Fit-tings allows vibrations andpressure pulses to be ab-sorbed, without any fear ofleakage, the manufacturersays. The use of high qualitystainless steel guarantees along service free life, also inthe chemical industry. Onrequest, parts can also be

supplied from Hastelloy, Ti-tanium and other highly al-loyed materials. Materialcertification according DINISO 10204, ANSI etc., areavailable on request. A newgeneration of threaded con-nection for pipe networks,pipe joints and welded sys-tems comes with the Zero-Con-crown, which is abso-lutely leak-tight, due to aconsistent material quality.→ Hall 8.0, Stand D36

Tel. +49-7424-9825-0www.schwer.com

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magazine 2018

70 A special edition from PROCESS

INTERFACE FOR FIELD DEVICEPARAMETERIZATION

INTERFACE ZUR FELDGERÄTE-PARAMETRIERUNG

Mobile access to fielddevices for plant operators,system integrators, devicedevelopers and other usersin the process industrymight have just gotten a lit-tle easier: With "Mobilink",Softing offers a mobile toolfor the parameterization offield devices of the processindustry. The tool communi-cates via USB or Bluetoothand supports access to Hart,Foundation Fieldbus andProfibus PA devices. In com-bination with the relevantsoftware, e.g. Softing’s Com-munication Configurator, it issuitable for parameteriza-tion, preconfiguration, com-missioning, diagnostics andmonitoring. The device itself

is battery-operated, ex-tremely robust and suitablefor use in explosive areas,themanufacturer states. Ac-cess to Profibus PA units willbe possible from July 2018onwards.→ Hall 11.0, Stand C43

Tel. +49-89-45656-0www.industrial.softing.com

Mit dem „Mobilink“ bietet Sof-ting seit Anfang April ein mobi-les Werkzeug zur Parametrie-rung von Feldgeräten der Pro-zessindustrie an. Es kommuni-ziert über USB oder Bluetoothund unterstützt den Zugriff aufHart, Foundation Fieldbus- undProfibus-PA-Geräte. Es soll An-lagenbetreibern, Systeminteg-ratoren, Geräteentwicklern so-wie weiteren Anwendern in der

Prozessindustrie den mobilenZugang zu ihren Feldgerätenerleichtern. In Kombination mitder relevanten Software, z.B.Softings Communication Confi-gurator, eignet es sich für Para-metrierung, Vorkonfiguration,Inbetriebnahme, Diagnose undMonitoring. Der Zugriff auf Pro-fibus-PA-Geräte soll ab Julimöglich sein. Anwender kön-nen es über einen Comm DTMmit FDT-Containern wie Pactwa-re nutzen. Das Mobilink ist bat-teriebetrieben, robust und eig-net sich auch für den Einsatz imexplosionsfähigen Bereich inKombinationmit ex-fähigen Ta-blets, Smartphones oder Blue-tooth.→ Halle 11.0, Stand C43

Tel. +49-89-45656-0www.industrial.softing.com

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A special edition from PROCESS 71

PRODUCT INNOVATIONS

MODULARE AUTOMATION IN DERPROZESSINDUSTRIE

Die Individualisierung von Pro-dukten und schnellere Produkt-zyklen verlangen mehr Flexibi-lität in der Fertigung bei niedri-geren Kosten. Wago liefert mitder Dima-Methodik einen An-satz, wie Unternehmen die di-gitale Transformation in derProduktion meistern können.Sie machtmöglich, was sich Be-treiber modularer Anlagen seitJahren wünschen: reduzierteKomplexität, beschleunigtesEngineering von Anlagen undvereinfachtes Umrüsten. Dezen-trale Intelligenz für ModulareAnlagen, kurz Dima, ist eineneutrale Softwareschnittstellezwischen den Fertigungsmodu-len sowie der Produktionssteu-erung und basiert auf der digi-talen Beschreibung von Ferti-

gungsmodulen mit dem Herz-stückMTP (Module Type Packa-ge). Dabei liegt dasMTP wie einMantel um das Fertigungsmo-dul und beschreibt u.a. dessenFunktionen, visuelle Darstel-lung, Diagnoseinformationenund technischen Daten. DasMTP fungiert als digitaler Reprä-sentant des physischen Anlage-moduls im Informationsnetz.Mit Dima hat Wago eine neueund herstellerunabhängige Lö-sung für die Automatisierungwandlungsfähiger Produktions-anlagen entwickelt. Ziel des An-satzes ist die Veränderung vonProduktionssystemen inner-halb kurzer Zeit.→ Halle 11.0, Stand C28

Tel. +49-571-8870www.wago.de

MODULAR AUTOMATION IN THEPROCESS INDUSTRY

Coping with both pro-duct customization and fas-ter product cycles requireshigher production flexibilityat lower costs. With Dima(Decentralized Intelligencefor Modular Applications),Wago provides an approachto how companies canmas-ter the digital productiontransformation. Dima shallmake possible, what modu-lar system operators havelonged for: Reduced comple-xity, expedited system engi-neering and simplified retro-fits. It is a manufacturer-in-

dependent software inter-face that slots between pro-duction modules and a con-trol system; the software isbased on the productionmodules' digital descriptionwith MTP (Module Type Pa-ckage) at its core. Essenti-ally, MTP wraps around theproduction module and de-scribes, among other things,themodule's functions, visu-alization, diagnostic infor-mation and technical data.→ Hall 11.0, Stand C28

Tel. +49-571-8870www.wago.de

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magazine 2018

72 A special edition from PROCESS

SERVICING AND TRAINING MADE EASYSupport for the instru-

mentation of process valvesand the initialization of elec-tronic valve attachments: Thenew Gemü PLC-based multi-functional case is used foroperating (independently ofplants), programming and in-

itializing the automated de-vicesmounted on the processvalves. This includes, for ex-ample, electrical position in-dicators, combi switchboxesand electronic and electro-pneumatic positioners. Themultifunction device is confi-gured to suit Gemü automa-tion technology in particular.However, devices and pro-ducts from other manufactu-rers can also be connected toit. To this end, the case alsohas freely selectable 0–10 V,0–20 mA and 4–20 mA in-put/output signals as well asa 24 V/DC device supply sys-

tem and an Ethernet interfaceas standard. Sensors andmeasuring transducers cancommunicate with the device.The robust multifunctionalcase is also suitable for trai-ning technical personnel, e.g.for maintenance and plantservicing. The measurementand control systems functio-nal case has a Siemens pro-grammable logic control unit(PLC) and is equippedwith anindustrial touchscreen dis-play.→ Hall 8.0, Stand F4

Tel. +49-7940-1230www.gemue.de

Hilfe für die Instrumentierungvon Prozessventilen und die In-itialisierung von elektronischenVentil-Anbaugeräten: Der neueSPS-gestützte GemüMultifunk-tionskoffer dient dem von Anla-gen unabhängigen Betrieb, derProgrammierung und der Initi-alisierung der an Prozessventileangebauten Automatisierungs-geräte. Hierzu zählen elektri-sche Stellungsrückmelder, Ven-tilanschaltungen sowie elektro-nische und elektropneumati-

WARTUNG, SERVICE UNDTRAINING LEICHT GEMACHT

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sche Regler. Das Multifunkti-onsgerät ist besonders auf dieAutomatisierungstechnik desHerstellers abgestimmt. Es kön-nen aber auch Geräte und Pro-dukte anderer Fabrikate ange-schlossen werden. Hierfür ver-fügt der Koffer seriell zusätzlichüber frei wählbare Eingangs-/Ausgangssignale 0-10V, 0-20bzw. 4-20mA sowie eine Gerä-teversorgung von 24 V/DC undein Ethernet-Interface. AuchSensoren und Messumformer

könnenmit demGerät kommu-nizieren. Der Multifunktionskof-fer eignet sich für die Schulungvon technischem Personal z.B.der Instandhaltung und der An-lagenwartung. Das Gerät istkompakt, robust und für einenhäufigen Transport optimiert.Sichere Bedienbarkeit, auchvon nur wenig routinierten Per-sonen, ist gegeben.→ Halle 8.0, Stand F4

Tel. +49-7940-1230www.gemue.de

WAS MACHT DIEARMATUR?

Offen oder geschlossen: DieStellungsregler Bar-Positrol undBar-Positurn2 sowie die Endla-genrückmeldungen Bar-Valve &Switch, Bar-Posiswitch und Bar-Switchcontrol haben eine trans-parente Kuppel, unter der eineplatzsparende LED eindeutigdie Armaturenstellung mit grü-nem, rotem oder blauem Licht(offen, geschlossen oder Mittel-Stellung) anzeigt.→ Halle 8.0, Stand L80

Tel. +49-2644-9607-28www.bar-gmbh.de

WHAT’S WITH THE VALVE?Open or closed: Bar’s positioners Bar-Positrol and Bar-

Positurn 2 as well as the end-positioners Bar-Valve & Switch,Bar-Posiswitch and Bar-Switchcontrol have a transparentdome under which an LED indicates the valve position.→ Halle 8.0, Stand L80, Tel. +49-2644-9607-28

www.bar-gmbh.de

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SCHONENDHEIZEN

Wenn schnelle Temperaturän-derungen gefordert sind, kom-men konventionelle Behei-zungssystemen an der Außen-seite eines Druckbehälters –wie Halbrohrschlange oderDoppelmantel – schnell an ihreGrenzen. Eine Alternative bietetdas von Lob entwickelte WTP-System, das auch auf der Innen-wand eines Behälters einge-setzt werden kann – verbundenmit geringen Blechstärken vonnur 1,5 mm bis 2,5 mm. So wirdder thermische Widerstanddurch die Wärmeleitfähigkeitund Wanddicke der Behälter-wand deutlich reduziert.→ Halle 4.0, Stand G26

Tel. +49-221- 82953-0www.lob-gmbh.de

HEATING THESMART WAYWhen rapid tempera-

ture changes are requi-red, conventional heatingsystems on the outside ofa pressure vessel, suchas pipe coils or doublejackets, reach their limits.An alternative is the WTPsystem developed byLob, which can also usedon the inner wall of a re-actor—combined withlow sheet thicknesses ofonly 1.5 to 2.5 mm. Thus,the thermal resistancethrough the material’sthermal conductivity andwall thickness is signifi-cantly reduced.→ Hall 4.0, Stand G26

Tel. +49-221-82953-0www.lob-gmbh.de

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A special edition from PROCESS 73

HANDLING DANGEROUSSUSPENSIONS SAFELY

Whether for applicationswith different lengths ofpipes, in explosion hazards,for the handling of valuableor hazardous substances:The IL-BTO pump by CP of-fers advantages for thehandling various liquids, in-cluding suspensions thatare hazardous, highly flam-mable and solid. Designedto pump highly solid-ladenmedia, the pump is well-suited for fluid’s handlingwithin the high demandingproduction process. By us-

ing a frequency converter,the customer then has therequired flexibility to gearthe pump towards variousconveying tasks and mediacharacteristics. So, he's ableto run up to ideal operatingpoints. According to thecustomer’s requirements, ahigh-quality nickel alloy2.4602/24610 has beenchosen to use the pumps formultiple fluids. Those alloysare especially resistant tooxidizing, reducing andcompounding acids as wellas other media. The pumpsprove themselves in theproduction of active ingre-dients for pharmaceuticals,as all product-contactingseals fulfil the FDA require-ments. A use in hazardousareas is possible.→Hall 8.0, Stand F28

Phone +41-62-7468585www.cp-pumps.com

Ob bei unterschiedlich langenLeitungswegen, Explosionsge-fahr oder im Umgang mit wert-vollen oder gefährlichen Stoffendie CP In-Line-Chemieprozess-pumpe IL-BTO bietet Vorzüge,da ist sich der Hersteller sicher.Wenn ein Kunde verschiedeneFlüssigkeiten fördert, darunterauch Suspensionen, welche ge-fährlich, leicht entzündlich undmit Feststoffen versehen sind,erfüllt sie die Anforderungensicher und zuverlässig und dasbei variabler Förderhöhe. IL-BTO-Pumpen sind speziell fürdas Pumpen von Medien mithohem Feststoffanteil ausge-legt. Mittels Frequenzumrichterwird dem Kunden die geforder-te Flexibilität ermöglicht, so-dass er die Pumpe auf verschie-dene Förderaufgaben und Me-dium-Eigenschaften ausrichten

kann und so optimale Be-triebspunkte erreicht. Dem-entsprechend wurde für denPumpenwerkstoff auch einehochwertige Nickellegierung2.4602/24610 gewählt, um siebei möglichst verschiedenenFluiden einsetzen zu können.Diese Legierungen sind beson-ders beständig gegenüber oxi-dierenden, reduzierenden undgemischten Säuren und weite-rer Medien. Auch in der Wirk-stoffproduktion bewährten sichdie Pumpen, da alle produktbe-rührten Dichtungen, inklusivedes kompletten Sperrdrucksys-tems, die FDA Voraussetzungenabdecken. Auch ein Einsatz inexplosionsgefährdeten Berei-chen sei möglich.→ Halle 8.0, Stand F28

Tel. +41-62-7468585www.cp-pumps.com

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GEFÄHRLICHE SUSPENSIONENSICHER GEFÖRDERT

PRODUCT INNOVATIONS

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magazine 2018

74 A special edition from PROCESS

AUTOMATED INFRARED WELDING MACHINESFor the installation of so-

phisticated piping systemsfor chemical and water appli-cations, GF Piping Systemsextends its family of automat-ed infrared weldingmachineswith integrated process andquality control. The IR-315 Aand the associated worktable

are cleanroom compatible.Heating process and joiningare completely automated,the clamping carriage movesindependently. Thisminimiz-es application errors and en-sures the quality of the con-nection. Individually adjusta-ble planing dimensions on

both sides enableprecise, millime-ter-accurate produc-tion and maximumflexibility. The activecooling system withfiltered air is integrat-ed in the clampingelement and reduces

the cooling time by up to30percent. The IR-315 A sup-ports interactive operationthrough a graphical user in-terface. The ergonomicallyadjustable 12.1-inch touch-screen offers multilingual in-structions and video-assistedprocess control. An integrat-ed video camera documentspreparation and handling.The machine covers the di-mension range from d110 tod315mm for the materialsPVDF, PP gray and PE100.→ Hall 8.0, Stand E64

Tel. +41-52-6311111www.gfps.com

Für die Installation anspruchs-voller Rohrleitungssysteme fürChemie- undWasseranwendun-gen erweitert GF Piping Systemsseine Familie automatisierterInfrarot-Schweißmaschinenmitintegrierter Prozess- undQuali-tätskontrolle. Die IR-315 A undder dazugehörige Arbeitstischsind reinraumtauglich. An-wärmprozess und Fügen sindvollständig automatisiert, derSpannschlitten bewegt sichselbstständig. Das minimiere

AUTOMATISIERTE INFRAROT-SCHWEISSMASCHINEN

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Anwendungsfehler und sichere– laut GF – die Qualität der Ver-bindung. Beidseitig individuelleinstellbare Hobelmaße ermög-lichen eine präzise, millimeter-genaue Fertigung undmaxima-le Flexibilität. Das aktive Kühl-systemmit gefilterter Luft ist imSpannelement integriert undreduziert die Abkühlzeit um biszu 30Prozent. Die IR-315 A un-terstützt die interaktive Bedie-nung durch eine grafische Be-nutzeroberfläche. Der ergono-

misch verstellbare 12,1-Zoll-Touchscreen bietet mehrspra-chige Instruktionen und video-unterstützte Prozessführung.Eine integrierte Videokameradokumentiert Vorbereitung undHandhabung. Die Maschinedeckt einen Dimensionsbereichvon d110 bis d315mm für dieMaterialien PVDF, PP grau undPE100 ab.→ Halle 8.0, Stand E64

Tel. +41-52-6311111www.gfps.com

HEISSWASSER-REINIGUNG

Universelle Niederdruck-Heiß-wasser-Reinigungsgeräte bietetPh-Cleantec an. Gereinigt wirdmit Heißwasser von 95°C beieinem regulierbaren Druck zwi-schen 3-8 bar (max. 14 bar). DieGeräte sind mobil, mit einerAuffangwanne, Spritzschutzund Gitterrost ausgestattet. An-fallendes Schmutzwasser wirdgesammelt und über ein spezi-elles Sedimentationsverfahrengereinigt.→ Halle 6.0, Stand D30

Tel. +49-711-5180600www.ph-cleantec.de

HOT WATER CLEANING DEVICESVersatile cleaning ensured: Ph-Cleantec offers a universal

low pressure–hot water–cleaning devices. The high perfor-mance is achieved by water with a temperature of 95°C at anadjustable pressure between 3–8 bar (max. 14 bar).→ Hall 6.0, Stand D30, Tel. +49-711-518060

www.ph-cleantec.de

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NEUE TOUCH-PANEL-PCS

Die lüfterlosen Industrie-PCs(IPC) der Produktfamilie Value-line von Phoenix Contact verfü-gen über UL HAZLoc Klasse 1Div 2 und eine IECEx- und Atex-Zulassung für die Zone 2 undZone 22. Die IPC verwenden fürdie verschiedenen Leistungs-klassenmechanisch identischeDisplaymodule. Das Ausschnitt-maß für die Diagonalen von15,6 bis 21,5 Zoll bleibt stetsgleich. Durch Nutzung derPCAP-Multitouch-Technologiekann insbesondere in großenAnlagen der jeweils benötigteAusschnitt durch Zoomen aus-gewählt und bedient werden.→ Halle 11.0, Stand C43

Tel. +49-5235-3-12000www.phoenixcontact.de

TOUCHPANEL PCSIn order to be able to

be used in the potentiallyexplosive areas, the Indus-trial PCs (IPC) of the Value-line product family fromPhoenix Contact have ULHAZLoc Class 1 Div 2 andan IECEx and Atex approvalfor Zone 2 and Zone 22.The IPC use mechanicallyidentical display modulesfor the different perfor-mance classes. The cut-outdimension for the diago-nals from 15.6 to 21.5 in-ches is always the same.→ Hall 11.0, Stand C43

Tel. +49-5235-3-12000www.phoenixcontact.de

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A special edition from PROCESS 75

COMPLETE SOLUTION FORFERMENTATION

Die Genauigkeit und den mini-malen Drift eines pH-Sensorsaus Glas mit der schnellen Ein-setzbarkeit eines optischen pH-Sensors, ohne das Kontamina-tionsrisiko zu erhöhen, kombi-nieren - dieses Zeil steckt hinterder neuen Single-Use Komplett-lösung für Zellkultur und Fer-mentation von Hamilton Bona-duz. Neben dem bereits verfüg-baren Single-Use pH-SensorOneferm wird zukünftig auchein Sensor zur optischen Mes-sung des gelösten Sauerstoffslieferbar sein. Zur einfachen In-tegration in bestehende Anla-gen, sind die Single-Use Senso-ren analog und als ARCVersionerhältlich. Auch prinzipiellmehrfach verwendbare Senso-ren, die als ARCVariante erhält-lich sind, eignen sind für denEinsatz bei Single-Use-Anwen-

dungen mittels Einweg-Konnektoren. Die Incyte ARCvereint die Elektronik im Sens-orkopf undminimiert den Platz-bedarf. So ist diese Versionauch für kleine Benchtop-Biore-aktorenmit beengtem Platz ge-eignet. Die online Messung derZelldichte ermöglicht Reaktio-nen auf Abweichungen in Echt-zeit und spart Zeit. Die ARC AirAppmacht eine unkomplizierteÜberwachung und Steuerungvon ARC Sensoren auf mobilenEndgerätenmöglich. Der Kundewird Schritt für Schritt durch dieProzesse geleitet. Neu ist auch,dass Barcodes der pH Pufferund Leitfähigkeitsstandardseingelesen und dokumentiertwerden können.→ Halle 11.1, Stand F43

Tel. +41-58-610-1010www.hamiltoncompany.com

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KOMPLETTLÖSUNG FÜR DIEFERMENTATION

Combining the accuracyand the minimal drift of aglass pH sensor in a singleuse device, that works justas well even when previous-ly stored dry in a bioreactor:These features shall makethe Single-Use complete so-lution from Hamilton Bona-duz well suited for cell cul-ture and fermentation. Sing-le-Use sensors for opticaldissolved oxygen measure-ments will also be available,next to the already establis-hed Single-Use sensor solu-tion Oneferm pH. Hamilton’sSingle-Use sensors can ea-sily be integrated in existingset-ups as they are availablein analog as well as ARC ver-

sions, tests with esablishedusers show. Online cell den-sitymeasurements allow forfast responses to processdeviations in real-time, in-creasing insights in proces-ses and optimizing yield andefficiency. In order to getevenmore process data andto allow better predictability,a newmultivariate data ana-lysis (MVDA) will be introdu-ced. The new ARC Air soft-ware version allows for aneasymonitoring and control-ling of ARC sensors by me-ans of mobile devices.→ Hall 11.1, Stand F43

Tel. +41-58-610-1010www.hamiltoncompany.com

PRODUCT INNOVATIONS

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magazine 2018

NEW SERIES OF LIQUID RINGVACUUM PUMPS

NEUE FLÜSSIGKEITSRING-VAKUUMPUMPEN

Powerful, yet energy-ef-ficient vacuum generatorsare in high demand: BuschVacuum Pumps and Sys-tems' Dolphin LM modelsare single-stage vacuumpumps for the rough vacuumrange from atmosphericpressure to 130hPa (mbar)maximum pressure. The LTmodels are available in two-stage versions and cover thevacuum range from atmos-pheric pressure to 33hPa(mbar). A total of 13 sizes areavailable, so that a preciselycoordinated solution can befound for any process. Thepump units have a modulardesign and integrated flowchannels, making for a com-pact design and eliminating

the need for base frames.The IE3 energy-savingmotoris directly flange-mounted.The standard impeller mate-rial is stainless steel, with astainless steel housingavailable as an option.→ Hall 8.0, Stand B27

Tel. +49-7622-681-0www.buschvacuum.com

Eine neue Baureihe von Flüssig-keitsring-Vakuumpumpen hatBusch vorgestellt. Dolphin LMsind einstufige Vakuumpumpenfür den Grobvakuumbereichvon Atmosphäre bis 130hPa(mbar) Enddruck. Die Pumpensind zweistufig ausgeführt unddecken den Vakuumbereich vonAtmosphärendruck bis 33hPa(mbar) ab. Insgesamt sind 13

Baugrößen – von 80 bis900m3/h Saugvermögen – er-hältlich, sodass eine exakte Ab-stimmung auf jeden Prozessmöglich ist. Dolphin LM/LT-Va-kuumpumpen sind modularaufgebaut, haben integrierteStrömungskanäle, sind kom-pakt und benötigen keinenGrundrahmen. Der Energiespar-motor IE3 ist direkt ange-flanscht. Das neue Dichtungs-konzeptmit mechanischenWel-lenringdichtungen, je nach För-dermedium in Viton oder FFKM,soll eine hohe Lebensdauergarantieren. Das Flügelrad iststandardmäßig aus Edelstahl;auch das Gehäuse gibt es opti-onal in Edelstahl-Ausführung.→ Halle 8.0, Stand B27

Tel. +49-7622-681-0www.buschvacuum.com

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76 A special edition from PROCESS

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A special edition from PROCESS 77

VERNETZUNG VON ANSATZ-SYSTEM UND ABFÜLLANLAGE

In der Liquid World präsentiertBosch eine Prozessanlage inKombination mit einer Füllma-schine für sterile Injektionslö-sungen. Die integrierte Lösungermöglicht dank aufeinanderabgestimmter Komponenteneine effiziente Designphaseund lässt sich im Sinne derBosch-Linienkompetenz im An-schluss schnell und unkompli-ziert realisieren sowie qualifi-zieren, so das Unternehmen.Für die Anwender bedeutet dasgeringeren Aufwand, eine hoheZeitersparnis und vor allem kür-zere Markteinführungszeiten.Die neue ProzessanlageSVP250 LF zur Herstellung vonInjektionslösungen wurde vonder Bosch-Tochter Pharmatecentwickelt. Die konische Form

der Prozessbehälter ermöglichteinen großen Verarbeitungsbe-reich von 15 bis 250 Litern undminimiert den Produktverlust.Für den Produkttransfer vomAnsatzsystem zur Füll- und Ver-schließmaschine ALF 5000zeigt der Hersteller vorkonfigu-rierte Lösungsvarianten für un-terschiedliche Produkteigen-schaften, wie klare Lösungenoder Suspensionen. Mittels Da-tenaustausch über die Bedien-tableaus kommunizieren Pro-zess- und Füllanlage miteinan-der und stellen so ein vernetz-tes System her – auch für künf-tige Industrie 4.0 Anwendun-gen.→ Halle 3.1, Stand C71

Tel. +49-711-811-0www.boschpackaging.com

CONNECTED SYSTEMS ANDPROCESSES

Visitors can witness amarket debut: a preparationsystem combined with a fil-lingmachine for sterile injec-tion solutions. The processsystem SVP250 LF for theproduction of injection solu-tions was developed by theBosch subsidiary Pharma-tec. The conical shape of theprocess containers allows abroad production range of15 to 250 liters and minimi-zes product loss. For producttransfer from the prepara-tion system to the ALF 5000

filling and closing machine,Bosch showcases preconfi-gured versions for differentproduct properties, e.g. clearsolutions or suspensions. Bydata exchange via the con-trol panels, the process andfilling systems communicatewith each other, thus crea-ting a connected sys-tem—also for future Indus-try 4.0 applications.→ Hall 3.1, Stand C71

Tel. +49-711-811-0www.boschpackaging.com

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PRODUCT INNOVATIONS

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magazine 2018

78 A special edition from PROCESS

CONTROL SIFTINGEVERYWHERE

KONTROLLSIEBUNG IN ALLENBEREICHEN

Practically in all industri-al areas universal Siftomatplansifters are used when itcomes to processing largebulk material, to sizing, de-dusting and control sifting.Typical applications are con-trol sifting of products befo-re packing, as well as controlsifting of bulkmaterial, grainsize separating in up to fourfractions in one pass or per-fect sorting of longs andtwins. For control sifting ofnot very sensitive smallerbulk, the Contromat VE hasproven to be specially sui-ted. It is used where residu-als and contaminations haveto be sifted out of bulk ma-terials. It is also used forcontinuous control sifting of

bulk materials with smalloutput rates and to preventforeign particles and unwan-ted agglomerates fromremaining in the final pro-duct.→ Hall 1.1, Stand D51

Tel. +41-26-510-1000www.fuchsag.com

Die Universal-Plansiebmaschi-ne Siftomat ist in praktisch allenIndustriebereichen, in denengrößere Schüttgüter verarbeitetwerden einsetzbar und eignetsich zum Klassieren, Entstau-ben und Kontrollsieben. Typi-sche Anwendungen sind Kont-rollsiebung von Schüttgüternund von Produkten vor dem

Verpacken, Korngrößentren-nung in bis zu vier Fraktionen ineinem Durchgang sowie diepräzise Aussiebung von Longsund Twins. Speziell zur Kontroll-siebung von kleineren, unemp-findlicheren Schüttgütern dientder Contromat VE. Eingesetztwird dieser im Zuge der Produk-tion, wo kleinere Rückständeund Verunreinigungen zur Kon-trollsiebung ausgesiebt werdenmüssen. Außerdem wird er zurkontinuierlichen Kontrollsie-bung von Schüttgütern mit we-nig zu erwartendem Abstoßsowie zur Verhinderung vonFremdpartikeln und uner-wünschten Agglomeraten imEndprodukt verwendet.→ Halle 1.1, Stand D51

Tel. +41-26-510-1000www.fuchsag.com

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→ROTATION EVAPORATOR FOR

SAFER LAB WORKROTATIONSVERDAMPFER FÜRMEHR SICHERHEIT IM LABOR

The RV 10 auto pro is anIka rotation evaporator. Itsfeatures include an handlingconcept with a high-contrastTFT color display, an integra-ted vacuum controller, coo-ling water monitoring andmature safety standards.The rotary evaporator offersall properties required forefficient, safe, and cost-ef-fective operations. Theseinclude automatic control ofthe vacuum and cooling wa-ter volume. Its intuitivehandling concept quicklyleads its users to their desi-red results in every applica-tion. Thanks to specially de-signed glass guides, thecondenser makes extremelyefficient use of the 1500cm2

cooling surface. Due to itsextended ramp program-ming capability, customizedprocedures are carried out

easily, the manufacturersays. Other innovative fea-tures of the rotation evapo-rator, such as smooth start,interval mode, right-left ope-ration in interval mode, orthe timer function for time-lapse tests, make everydaywork in the laboratory mucheasier.→ Hall 4.2, Stand K7

Tel. +49-7633-831-0www.ika.com

Der RV 10 auto pro der Ika-Ro-tationsverdampfer-Produktlinieverfügt über ein TFT-Farbdis-play, einen integrierten Vaku-umcontroller und Kühlwasserü-berwachung, so das Unterneh-men. Der Rotationsverdampferbietet alle Eigenschaften füreinen effizienten, sicheren undwirtschaftlichen Betrieb. Dazugehören die automatische Re-gelung des Vakuums und derKühlwassermenge. Die intuitiveBedienung führt den Anwender

schnell zum gewünschten Ar-beitsergebnis. Dank eigens ent-wickelter Glasführungen nutztder Kühler die Kühloberflächevon 1500cm2 effizient aus. In-dividuelle Prozesse werdenüber programmierbare Rampengesteuert. Weitere Eigenschaf-ten wie Sanftanlauf, Rechts-Linkslauf im Intervallbetrieboder die Timerfunktion zurSteuerung von Zeitabläufen sol-len den Laboralltag erleichtern.Für Sicherheit sorgt der motor-betriebene Lift mit Safety-Stop-Funktion. Bei Stromausfall hebtdieser den Verdampferkolbenautomatisch aus dem Heizbad.Individuell einstellbare Sicher-heitstemperaturkreise, Trocken-laufschutz, einstellbare Endla-generkennung schützen vorGlasbruch und eine Sperrfunk-tion für Anwendersicherheit.→ Halle 4.2, Stand K7

Tel. +49-7633-831-0www.ika.com

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IMPRINT

A special edition from PROCESS 79

Source:©

BrianJackson/Fotolia.com

→ International Events Organized by DECHEMA

• June 5–7, 2018: 3D Cell Culture 2018 – Freiburg/Germany

• September 2–5, 2018: 3rd European Conference on NaturalProducts – Frankfurt/Germany

• September 9–13, 2018: EUROCORR – Krakow/Poland

• September 18–21, 2018: NanoTox 2018 – 9th InternationalConference on Nanotoxicology – Neuss/Germany

• September 18–21, 2018: BIOFLAVOUR 2018 – Biotechnologyof Flavours, Fragrances and Functional Ingredients – Frank-furt/Germany

• September 21–23, 2018: 2nd Green Solvents Workshop –Titisee/Germany

• September 23–26, 2018: GSC9 Advanced Reaction Media –Titisee/Germany

• September 26–28, 2018: EFC-Workshop 2018: HighTemperature Corrosion under Complex Conditions, Depositsand Salts: Towards Greener Energy – Frankfurt/Germany

• October 1–2, 2018: Smart Sensors – Mechanistic and DataDriven Modelling – Frankfurt/Germany

• October 21–24, 2018: International Conference on MicroReaction Technology – IMRET2018 – Karlsruhe/Germany

• November 14–15, 2018: Conference on Process Safety andBig Data – Frankfurt/Germany

• November 27–30, 2018: Industrial Water 2018 – Frankfurt/Germany

→ Further Information:DECHEMA e.V., Congress OfficeTheodor-Heuss-Allee 2560486 Frankfurt am Main/GermanyPhone +49-69-7564-129/-333/-249Fax +49-69-7564-176e-mail: tagungen@dechema.deInternet: http://dechema.de/en/veranstaltungskalender.html

EDITORIAL STAFF

Reader- and Editorial ServiceKristin Breunig (kbr)Phone +49-931-418-2664Fax +49-931-418-2750editor@process-worldwide.com

Editor-in-ChiefGerd Kielburger (kib), Phone -2536

Deputy Editor-in-ChiefDr. Jörg Kempf (kem), Phone -2173

EditorsB.A. Wolfgang Ernhofer (wer), Phone -2348Anke Geipel-Kern (agk), Phone -2594B.Eng. Dominik Stephan (dst), Phone -2192M.A. Manja Wühr (wüh), Phone -2223

Project Manager DigitalMatthias Back (mba), Phone -2359

FreelancersHans-Jürgen Bittermann (hjb), Tobias Hüser (ths),Sabine Mühlenkamp (müh), Dr. Ulla Reutner (reu),Alexander Stark (sta)

Managing EditorJessica Kunze

Conceptual Design & LayoutVogel Design StudioHead: Annette Sahlmüller, Phone -2160

Company- and Product NamesSpelling of comany names like standard nouns according to theDuden. Uppercase letters and middle initials are thus omitted.

PUBLISHER

Gerd Kielburger, Phone -2536

SALES & ORDER MANAGEMENT

Sales DirectorReiner Öttinger, Phone -2613

Order ManagementWerner Wolz, Phone -2479

Sales RepresentativeTamara Mahler, Phone -2215, Fax -2857

Advertising Rates:At present valid price list No. 24 from 01.01.2018

MARKETING & DISTRIBUTION

Product Marketing ManagerMarlen Wehner, Phone -2840

Subscriber ServiceDataM-Services GmbH, Franz-Horn-Str. 2, 97082 Würzburg,GermanyMartina Grimm, Phone +49-931-4170-473,mgrimm@datam-services.de, www.datam-services.de

Prices and Subscription ratesPrice of a single copy 20 €, subscription inland 114 € perannum (incl. VAT), subscription foreign countries 138 € perannum, + 7 % VAT where applicable.

IMPRINT

ISSN 0946-2856www.process.de · www.process-worldwide.com

Vogel Business Media GmbH & Co. KG,Max-Planck-Str. 7/9, 97082 WürzburgPhone +49-931-418-0www.vogel.de

Ownership:Full liability:Vogel Business Media Verwaltungs GmbH,Max-Planck-Str. 7/9, 97082 Würzburg.Complementary GmbH:Vogel Medien Holding GmbH & Co. KG,Max-Planck-Str. 7/9, 97082 Würzburg

Managing Directors:Matthias Bauer (spokesman)Florian FischerGünter Schürger

Print:Vogel Druck und Medienservice GmbH,97204 Höchberg

Copyright:Vogel Business Media GmbH & Co KG.

Reprints and Use with Electronic Media:If you wish to use articles from this magazinefor your own publications, such as reprints,websites, other electronic media or customermagazines, information and required rights areavailable through www.mycontentfactory.deor Manuela Maurer, phone +49-931-418-2786.

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magazine 2018

A special edition from

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magazine 2018

Frankfurt ist eine Metropole im Kleinformatund gerade dasmacht die Stadt amMain solebenswert! Hier ist man am Puls der Zeit,

aber nicht im Stress der Megastädte. Rund730000 Frankfurterinnen und Frankfurter lebenzwischen dem größten Stadtwald des Landesund dem Mittelgebirge Taunus. In 20 Minutenist die Innenstadt durchquert. Eine Besonder-heit für Deutschland ist die Skyline der Stadt.Wegen der Hochhäuser, die zu den höchstenEuropas gehören, wird Frankfurt am Main mit-unter auch als Mainhattan bezeichnet.

„Die etwas höhere Art des Genießens“Um den perfekten Blick auf die Skyline zu be-kommen, lohnt es sich im „Main Tower“ Restau-rant wechselnde Kreationen des Küchenchefsbei einem Glas regionalenWeißweins zu genie-ßen. In gerade mal einer viertel Stunde erreichtman das Restaurant mit öffentlichen Verkehrs-mitteln vom Messegelände aus.Gleich ums Eck, im Erdgeschoss der Türme

der Deutschen Bank befindet sich das Moriki,das ganz auf japanische Kochkünste setzt. Et-was weiter lädt das Urban Kitchen mit einerreichhaltigen Speisekarte ein – von Pizza überGyros bis hin zu Sushi.Über die Untermainbrücke, mit fantastischem

Blick auf die Frankfurter Skyline, geht es weiterRichtung Sachsenhausen, dem fast dörflichenKneipenviertel Frankfurts. Hier lässt sich hervor-ragend das Frankfurter Nationalgetränk „Ebbel-woi“ genießen. Auch im Stadtteil Bornheim rei-hen sich die Apfelwein-Kneipen aneinander.

Sowieso sind viele Orte in der Frankfurter In-nenstadt bequem zu Fuß zu erreichen. Egal obauf die „Zeil“ oder an den Main, wer nach demanstrengenden Messetag noch gut zu Fuß ist,sollte in die Skyline der Stadt eintauchen.

Kontrastprogramm zur MesseDen Mittwochabend kann man sich für die„Noche de Salsa“ in der Brotfabrik freihalten.Hier werden Ihnen für 7 Euro Eintritt heißeSalsarhythmen geboten, zu denen man nochabends das Tanzbein schwingen kann. Wer lie-ber einen rockigen Abend verbringt, sollte sichdas Konzert von Lenny Kravitz in der Festhallenicht entgehen lassen. Für diejenigen, die eseher ruhiger mögen, bietet sich amDonnerstag-abend die Show „Thermoqueen – Neues ausder Palastküche“ um 20:00 Uhr im Theatrallallaan.

Zu guter Letzt ein bisschen abschaltenFilmische Entspannung außerhalb des Hotel-zimmers bieten jede Menge Kinos – egal obBlockbuster oder Programmkino, hier ist für je-den Geschmackdas passende Filmhighlight da-bei.Wer keine Lust aufWerbung hat, ist im „Har-monie Arthouse-Kinos“ gut aufgehoben. Für dieLiebhaber älterer internationaler Filme, teilwei-se im Original mit Untertiteln, ist das „Kino Ber-ger“ die richtige Adresse.Zurück im realen Leben stellt sich dann nur

noch eine Frage: Kraft tanken für den nächstenMessetag oder weiter ins Nachtleben eintau-chen? n

Was tun, wenn um 18:00 Uhr die Lichter auf der ACHEMA ausgehen? Zurück insHotel kommt nicht in Frage, denn Mainhattan liegt vor der Tür. Wir habeneinige Tipps für Ihren Messeabend zusammengetragen.

©Eisenh

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Andrushko-stock.ado

be.com

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ACHEMA@ NIGHT

Frankfurt is a metropolis in small-scale—and that is pre-cisely what makes the spirit of the city on the river Main!Here you are at the pulse of time, but without the stress

of megacities. Around 730,000 people live between thelargest urban forest in the country and the Taunus range. Thecity center itself is crossed in a mere 20 minutes, while thecity’s skyline is unique in Germany. In fact, Frankfurt is some-times referred to as “Mainhattan” because of its skyscrapers,which are among the highest in Europe.

Taking Enjoyment to a Higher PlaneThe perfect combination of a breathtaking view on the sky-

line while dining on the chef’s changing creationswith a glassof regional white wine can be found at theMain Tower rooftopRestaurant, which is only a fifteen minutes train ride awayfrom the exhibition center. Just around the corner, on theground floor of the “Deutsche Bank” towers, the “Moriki” re-lies entirely on Japanese cuisine. A little further, “Urban Kitch-en” invites you to enjoy a rich menu—from pizza via gyros tosushi.Cross the river via Untermainbrücke fromwhere you have a

fantastic view of the skyline, we continue towards Sachsen-hausen, the city’s traditional, almost village-like pub district.Here you can enjoy the local specialty “Ebbelwoi”, a regionalvariant of cider with a crisp, tart taste. Apple wine bars canalso be found in the Bornheim district towards the north.

Anyway, many places in Frankfurt city center are within easywalking distance. Whether the shopping mile “Zeil” or for astroll along the river Main, those who are still on their quickon their feet after theastrenuous day at the fair should im-merse themselves in the many aspects of the city life.OnWednesday evening you can get your tickets for a seven

Euro fee for the “Noche deSalsa” at the “Brotfabrik”, a formerbread factory gone event location and a city favorite for cul-ture off the beaten track. If you prefer to spend a rocking eve-ning, don’t miss Lenny Kravitz’s concert in the “Festhalle”(next to the fairground). For those who like it more quiet, theshow “Thermoqueen” opens at “Theatrallalla” at 20:00 onThursday evening.

Unwind After the ExpoLast but not least, movie-goers will find that Frankfurt hasa lot to offer: From blockbuster cinema (Cinestar Metropo-lis shows films in English language) via foreign films all theway to the German Movie-Museum. Arthouse enthusiastsfind themselves at home at the “Harmonie Arthouse-Kino”.For lovers of older international films, often in the originallanguage (with subtitles), “Kino Berger” is the right ad-dress.Once back in real life, there is only one more question: Takecare of your energy reserves for the next day at the Fair orplunge further into the nightlife? n

What do you do, when the lights go out at ACHEMA at 6:00 pm? Going back to the hotel is out ofthe question in “Mainhattan”. We have gathered together some tips for the evenings after the fair.

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magazine 2018

HAVE A DINNER IN FRANKFURT

“MEET YOUR FRIENDS”The first day of the Fair is drawing to a close—so, why notspend the evening with friends, colleagues or business part-ners in a relaxed atmosphere to unwind?You can enjoy top quality culinary specialities at the areaaround the watercourse on the central open courtyard“Agora”, the most beautiful corner of one of the most beauti-ful exhibition sites in the world.Tickets priced 30 Euros, including buffet and drinks, areavailable on the website achema.de/besucherserviceWo / Where? Freigelände Agora / ForumWann / When? Monday, June 11, 6:30 pm

LAST MINUTEHOTEL ROOMSVisitors, who have not booked an accomo-dation, can obtain room information from:

Tourismus + Congress GmbHTel. + 49-69-2123-0808info@infofrankfurt.dewww.frankfurt-tourismus.de

Maxie EisenJüdisches Restaurant + Bar / Kosher restaurant + barWo / Where? Münchener Straße 18Mehr Infos / Further information: www.maxieeisen.com

Urban KitchenPizza, Pita, Nudeln & Co. / Pizza, pita, noodles and moreWo / Where? Kaiserstraße 53Mehr Infos / Further information: www.myurbankitchen.de

Walon & RosettiUngewöhnliche Fleischgerichte + Bar / Meat dishes + barWo / Where? Moselstraße 15Mehr Infos / Further information: www.walon-rosetti.com

MorikiModerne japanische Cuisine / Modern Japanese cuisineWo / Where? Taunusanlage 12Mehr Infos / Further information: www.moriki.de

Daheim im Lorsbacher ThalGutbürgerliche Frankfurter Küche / Traditional Frankfurt cuisineWo / Where? Große Rittergasse 49Mehr Infos / Further information: www.lorsbacher-thal.de/

SmørgåsSkandinavisch / Nordisk RestaurantWo / Where? Burgstr. 82Mehr Infos / Further information: www.smorgas-frankfurt.de/

L’EmirLibanesische Speisen wie aus 1001 Nacht / Lebanese dishesWo / Where? Weserstraße 17Mehr Infos / Further information: www.lemir.de

Main Tower RestaurantGehobene Küche auf 200 Metern Höhe / Exclusive cuisineWo / Where? Neue Mainzer Landstraße 52- 58Mehr Infos / Further information: www.maintower-restaurant.de

GO CLUBBING IN FRANKFURTSt. Tropez Bargünstige Longdrinks / Affordable long drinksWo / Where? Moselstraße 15

HeliumCocktail-BarWo / Where? Bleidenstraße 7

NaivBier-Bar / Beer barWo / Where? Fahrgasse 4

Old-Fashioned BarMusic from Swing und Bebop JazzWo / Where? Klappergasse 35

Gibson ClubLive-MusicWo / Where? Zeil 85 - 93

ChinaskiMischung aus Club und Bar / Between club and barWo / Where? Bockenheimer Landstraße 1 - 3

THEATER, KONZERTE,KUNST UNDMUSEEN• Lenny Kravitz – Raise Vibration Tour 2018,Konzert in der Festhalle, Ludwig-Erhard-Anlage 1,Mittwoch/13. Juni, 20:00 Uhr,

• Sommerkonzert mit dem Jazz-Quartett 4tothebar,Blues/Jazz-Konzert im Holzhausenschlösschen,Justinianstraße 5, Freitag/15. Juni, 20:00 Uhr

• Kunst – Eine tiefgründige Komödie, Theater imStalburg Theater, Glauburgstraße 80,Dienstag/12. Juni, 20:00 Uhr

• Städel Museum, Manuel Franke Ausstellung,Frank Auerbach & Lucian Freud Ausstellung,Schaumainkai 63

• Neues Museum in Frankfurt: The Making of HMF,Fahrtor 2, Mittwoch/13. Juni offen bis 21:00 Uhr

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