Frühzeitige Planung reduziert Investitionskosten drastisch - Zeppelin Systems zeigt innovative Wege in der Planung für Anlagen für technische Kunststoffe auf

17.10.2016, Friedrichshafen

Der Markt für technische Kunststoffe wächst jährlich um ca. 4 %, mit ihm allerdings auch die Anforderungen, die an die Herstellprozesse gestellt werden. Jede Stellschraube, an der im Prozess gedreht wird, hat nicht nur Auswirkungen auf die Qualität der Endprodukte, sondern auch auf die Effizienz des Produktionsprozesses und des innerbetrieblichen Materialflusses.

Für die Planung der Anlagen für technische Kunststoffe sind daher neue Ansätze gefordert. „Je früher wir in den Planungsprozess mit eingebunden werden, umso effizienter wird nachher die Anlage produzieren“, erklärt Hans Schneider, verantwortlich für die Unternehmensentwicklung bei Zeppelin Systems. Grundvoraussetzung hierfür ist, dass Zeppelin Systems als Architekt von Anlagen sämtliche Prozesse in der Herstellung von technischen Kunststoffen im Detail beherrscht und als Systemintegrator fungiert. „Wir als Architekten machen den Kunden wertneutral und herstellerunabhängig darauf aufmerksam, welche Lösung die beste ist. Dies kann zur Folge haben, dass ein Anlagenlayout zwar grundsätzlich überdacht werden muss, dafür aber die Investitions- und Betriebskosten drastisch sinken.“

Ansatzpunkte im Herstellprozess für technische Kunststoffe gibt es eine ganze Reihe, etwa die Auswahl der richtigen Dosier- und Austragsgeräte für schwerfließende Produkte, Kreisgassysteme für das Produkthandling unter Inertgas-Atmosphäre, Staubexplosionsschutz oder die gesamte Silologistik einschließlich der pneumatischen Förderung, Produkthomogenisierung und Entstaubung.

Die folgenden Beispiele zeigen Vereinfachungen bei der Herstellung von Polyamid.

Beispiel 1:

Polyamide sind sehr hygroskopisch, daher werden sie in der Regel, nach der Granulierung und Trocknung mit Stickstoff beaufschlagt, um eine Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern. Aufgrund der hohen Kosten für Stickstoff müssen diese Systeme als Kreisgassystem ausgeführt und sind sehr aufwendig. Die notwendige Stickstoffrückführung schränkt die Flexibilität des Systems ein und erfordert zusätzliche Rohrleitungen. Es sind nicht nur die höheren Anforderungen an die Instrumentierung, Ein- und Ausspeisung von Stickstoff und die Auslegung der Empfangsbehälter für höhere Drücke zu berücksichtigen, sondern auch die Sicherheitsaspekte im Umgang mit Stickstoff. Die Dichtheit der Anlage ist dabei besonders wichtig und ergänzende Schutzsysteme für das Betriebspersonal, wie Gaswarngeräte innerhalb der Anlage, müssen vorgesehen werden. Zeppelin Systems überzeugte einen Polyamidhersteller daher von einer grundlegenden Änderung in der Anlagentechnik. Das Polyamid wird nach der Trocknung anstatt in einem Stickstoffkreislauf in einem offenen System mit speziell getrockneter Luft pneumatisch gefördert. Die Komplexität und die Investitionskosten sanken dramatisch. So sind keine Schutzsysteme mehr nötig, die Instrumentierung vereinfacht sich, es können günstigere Kompressoren eingesetzt werden und die Siloausführung vereinfacht sich. Der größte Vorteil für den Betreiber ist jedoch, dass sich das Anlagenlayout stark vereinfacht und die Produktion dadurch flexibler ist.

Beispiel 2:

In einem Prozessschritt nach der Granulierung sollte das Polyamid-Granulat durch Zugabe eines geringen Anteils eines Fließhilfsmittels in einem großvolumigen Mischer gleichmäßig beschichtet werden. Der ursprüngliche Prozess sah eine Batchfahrweise vor. An dieser Stelle wurde gemeinsam mit dem Kunden ein kontinuierliches Coating-Verfahren durch Zugabe und Absiebung des Fließhilfsmittels ausgearbeitet, im Technikum getestet und letztendlich eingesetzt.

Die Umstellung dieses Batchverfahrens auf einen kontinuierlichen Prozess sparte nicht nur Kosten, sondern schuf auch frei Flächen in der Produktion. „Am Anfang des Projektes war es die Aufgabenstellung, den Mischer zu optimieren. Auf die Idee, den ganzen Prozess umzustellen, wäre der Anwender nicht gekommen“, so Schneider. Nicht nur, dass nun wesentlich mehr Platz in der Produktion ist, das neue Coating-Verfahren kostet nur einen Bruchteil des ursprünglich vorgesehenen Mischers.

All diese Maßnahmen, sei es als Neuanlage oder Optimierung von Anlagen, haben eins gemeinsam. Zeppelin war zu einem sehr frühen Zeitpunkt am Planungsprozess beteiligt und konnte so die Weichen für tiefgreifende Veränderungen im Anlagenlayout noch stellen. Weitere Beispiele, welche Vorteile der Betreiber von einem innovativen Planungsprozess hat, wird auf der diesjährigen K in Düsseldorf zu sehen sein. Dort präsentiert sich Zeppelin Systems in seiner Rolle als Architekt in Halle 9, Stand B41 und zeigt neue Wege für die effiziente Anlagenplanung.