Stellvertretend für die Aussteller der INTERKAMA+ werde ich den Schwerpunkt in meinem Vortrag auf die Prozessautomatisierung legen. Die Prozessautomatisierung ist ein weites Feld, ist eine Querschnittstechnologie, die in allen Branchen der Verfahrenstechnik ihre Anwendungen findet.
Aus dieser Vielfalt wiederum werde ich heute einen Fokus auf den Bereich Energie legen und, meine Damen und Herren, über eine Tatsache brauchen wir doch gar nicht zu diskutieren:
Ohne Automatisierungstechnik würde weder das Kernkraftwerk sichere Energie liefern noch würde die Produktion von Solarzellen wirtschaftlich möglich sein.
Blicken wir tiefer in die einzelnen Bereiche der Energiegewinnung, sind besonders die Kraftstoffe ein Dauerbrenner. Die Diskussion über Mineralölprodukte und die so genannten erneuerbaren Energien, ihre Verfügbarkeit, ihre Vermarktung, die Besteuerung und Preisgestaltung beschäftigten weite Kreise der Öffentlichkeit. Wir alle sind von diesem Thema direkt betroffen - dann nämlich, wenn wir in den letzten Monaten unsere Autos voll getankt haben. Ich will Ihnen deshalb heute zeigen, welche Rolle die Prozessautomatisierung bei der Herstellung von Kraftstoff spielt und zwar am Beispiel der konventionellen Kraftstoffgewinnung in der Raffinerie und dem Herstellungsprozess von Biodiesel.
Einer der traditionellen und großen Anwendungsbereiche für Produkte der Messtechnik und Prozessautomatisierung ist die Raffinerie. Beginnend bei der Anlieferung und Lagerung des Rohöls über die Verarbeitung in den Destillationskolonnen bis hin zur geeichten Verladung der verschiedenen Treibstoffe auf LKW, Schiffe und Züge. In einer Raffinerie wie der MIRO in Karlsruhe, die wir hier als Beispiel nennen dürfen, sind ca. 10.000 Messstellen in hunderten Regelkreisen installiert. Weiterhin sind schätzungsweise 4.000 binäre Signale und tausende Temperaturanzeigen im Einsatz. Zur Standardinstrumentierung zählen dabei für Überwachungsaufgaben Sensoren zur Messung des Drucks und Differenzdrucks, Messgeräte zur Erfassung des Durchflusses, zur Analyse von Stoffparametern und der Überwachung des Füllstandes.
MIRO ist eine der modernsten Raffinerien Europas und ein wichtiger nationaler Versorger mit Energie aus Mineralöl - immerhin 20 % des in Deutschland verbrauchten Benzins wird dort hergestellt. Das Raffineriegelände ist so groß wie die Karlsruher Innenstadt.
Gerade an die Feldgeräte in einer Raffinerie werden extreme Anforderungen gestellt. Nicht selten übersteigen die Prozess-Temperaturen 500 Grad Celsius und in den Reaktoren können Drücke bis zu 150 bar herrschen. Prozesseigenschaften, die von den Geräteherstellern ein hohes Maß an Know-how abverlangen - das geht von der richtigen Auswahl der temperaturresistenten Materialien bis hin zu Konzepten für Feldgeräte, die bestimmte Sicherheitslevel (Safety Integrity Level) erfordern.
Als Beispiel für den Einsatz moderner Messtechnik im Hochtemperaturbereich haben wir Ihnen hier die Füllstandsmessung mit geführten Mikrowellen im Bypass an einer Destillationskolonne mitgebracht.
Werfen wir noch einen kurzen Blick auf das Tanklager von MIRO, das die nationale Versorgung mit Mineralölprodukten sichert. Riesige, zum Teil fussballfeldgroße Lagertanks müssen auf den hundertstel Millimeter genau befüllt werden bevor die Endprodukte aus dem schwarzen Gold per Schiff, per Bahn oder per LKW zur Weiterverwendung befördert wird. An einem Tag werden bis zu 1600 Tankkraftwagen bei der MIRO millimetergenau befüllt - auch diese Fließband-Abfertigung ist ohne Prozessautomatisierung undenkbar.
Auf dem Gelände von Raffinerien gibt es neben den Produktionsanlagen auch vielerlei Hilfsbetriebe - ich denke da an die Energieversorgung. Zwei raffinerieeigene Kraftwerke versorgen bei MIRO den Betrieb mit Strom und Dampf. Darüber hinaus gibt es natürlich auch eine Reihe von Anlagen für den Umweltschutz. Eine dreistufige Abwasseraufbereitungsanlage sorgt dafür, dass das verschmutzte Wasser nach den verschiedenen Reinigungsstufen mit Trinkwasserqualität der Umwelt zurückgeführt wird.
Meine Damen und Herren, wie schon mehrfach erwähnt, sowohl das Kraftwerk als auch die Kläranlage funktionieren nur mit Komponenten und Systemen aus der Prozessautomatisierung und gerade bei den Themen Sicherheit, Umweltschutz und Qualitätsmanagement spielt die Prozessautomatisierung eine immer wichtigere Rolle.
An diese Stelle möchte ich den konventionellen Bereich der Kraftstoffgewinnung verlassen und mache einen Schwenk zu alternativen und erneuerbaren Energien. Ein zunehmend wichtiger werdendes Gebiet, denn wir alle wissen, dass die Rohölvorräte der Erde endlich sind. Wir wissen auch, dass bei wichtigen Förderländern politische Risiken bestehen. Insofern sind in den Industrieländern sowohl die Wirtschaft als auch die Gesellschaft darauf angewiesen, dass neue Wege zur Treibstoffversorgung erschlossen werden. Manche Verfahren befinden sich hier noch in den Kinderschuhen wie zum Beispiel die Energiegewinnung aus Biomasse wie beispielsweise Stroh.
Andere Verfahren haben das Forschungsstadium längst verlassen und sich bereits bestens bewährt - wie die Herstellung von Biodiesel, dem "Sprit vom Acker". Biodieselanlagen sind im Vergleich zur Raffinerie relativ überschaubare Anlagen. Idealerweise sind sie dezentral angeordnet, um die Transportkosten der Rohstoffe zu minimieren. Biodiesel wird überall auf der Welt hergestellt - in unserem Beispiel wird die Produktion mit Raps versorgt. Der wesentliche Prozess ist die Umesterung von Rapsöl, damit es für Verbrennungsmotoren geeignet ist. Wie Sie auf dieser Sequenz erkennen können, sind für die Steuerung des Verfahrens etliche Messgeräte und ein Automatisierungssystem im Einsatz.
Biodiesel oder Rapsölmethylester wird heute noch vor allem konventionellem Diesel beigemischt. Bis zum Jahre 2010 sollen mehr als 5 % Diesel durch den alternativen Kraftstoff in der EU ersetzt werden.
Auch im Beispiel der Produktion von Biodiesel spielt die Prozessautomatisierung wieder einmal die erste Geige. Eichfähige Coriolismassedurchflussmessgeräte mit einer Genauigkeit von 0,1 % gewährleisten, dass die Verladung auf den Millimeter genau berechnet wird.
Meine Damen und Herren, in den letzten Minuten haben wir mit Riesenschritten die Prozesse einer Raffinerie durchquert und haben einen Blick hinter die Kulissen einer Biodieselproduktion geworfen. Die Filmsequenzen sollten Ihnen verdeutlichen, dass die wirtschaftliche, sichere und umweltgerechte Produktion von Kraftstoffen ohne moderne Mess- und Automatisierungstechnik nicht denkbar ist. Ich gehe sogar noch einen Schritt weiter: Mess- und Automatisierungstechnik ist der wesentliche Treiber der Produktivitätssteigerung in der Produktion dieser Treibstoffe. Damit hat Prozessautomatisierung eine enorme wirtschaftliche und auch gesellschaftliche Bedeutung.
Zum Schluss möchte ich noch kurz auf einige technische Trends aus dem Bereich der Prozessautomatisierung eingehen. Dazu gehört die Vernetzung aller Komponenten der Automatisierungstechnik mit digitalen Übertragungsprotokollen - egal ob diese leitungsgebunden sind wie Ethernet und Feldbusse oder ob es sich um drahtlose Kommunikation handelt, die im Moment mit der SP100 (Wireless Systems for Automation) in den USA oder auch mit Wireless HART standardisiert wird. Wireless wird das technische Thema in der Prozessautomatisierung auf der INTERKAMA 2007 sein.
Weitere drahtlose Technologien werden in Zukunft eine immer größere Rolle spielen - man spricht in diesem Zusammenhang auch von der 'gläsernen Fertigung'. RFID ist hier das Beispiel, das in unserer Branche vor allem dann zum Einsatz kommt, wenn es um die Identifikation einzelner Komponenten in den Anlagen geht, aber auch zur Verfolgung des Warenflusses in der Produktion sowie in der Lagerhaltung.
Im Bereich der Messtechnik können wir seit längerem den Trend zu einem verstärkten Einsatz von berührungslosen Messsystemen erkennen - was wir heute am Beispiel einer Füllstandmessung mit Mikrowellen gesehen haben.
Meine Damen und Herren, selbstverständlich konnte ich Ihnen in den letzten 10, 15 Minuten nur eine kleine Sequenz aus dem Bereich der Prozessautomatisierung zeigen. Denn eines ist sicher: Weltweit gibt es nur einen Standort, wo die komplette Automatisierung abgebildet werden kann - und das ist hier in Hannover auf der größten Automatisierungs- und Energiemesse der Welt.
Aus dieser Vielfalt wiederum werde ich heute einen Fokus auf den Bereich Energie legen und, meine Damen und Herren, über eine Tatsache brauchen wir doch gar nicht zu diskutieren:
Ohne Automatisierungstechnik würde weder das Kernkraftwerk sichere Energie liefern noch würde die Produktion von Solarzellen wirtschaftlich möglich sein.
Blicken wir tiefer in die einzelnen Bereiche der Energiegewinnung, sind besonders die Kraftstoffe ein Dauerbrenner. Die Diskussion über Mineralölprodukte und die so genannten erneuerbaren Energien, ihre Verfügbarkeit, ihre Vermarktung, die Besteuerung und Preisgestaltung beschäftigten weite Kreise der Öffentlichkeit. Wir alle sind von diesem Thema direkt betroffen - dann nämlich, wenn wir in den letzten Monaten unsere Autos voll getankt haben. Ich will Ihnen deshalb heute zeigen, welche Rolle die Prozessautomatisierung bei der Herstellung von Kraftstoff spielt und zwar am Beispiel der konventionellen Kraftstoffgewinnung in der Raffinerie und dem Herstellungsprozess von Biodiesel.
Einer der traditionellen und großen Anwendungsbereiche für Produkte der Messtechnik und Prozessautomatisierung ist die Raffinerie. Beginnend bei der Anlieferung und Lagerung des Rohöls über die Verarbeitung in den Destillationskolonnen bis hin zur geeichten Verladung der verschiedenen Treibstoffe auf LKW, Schiffe und Züge. In einer Raffinerie wie der MIRO in Karlsruhe, die wir hier als Beispiel nennen dürfen, sind ca. 10.000 Messstellen in hunderten Regelkreisen installiert. Weiterhin sind schätzungsweise 4.000 binäre Signale und tausende Temperaturanzeigen im Einsatz. Zur Standardinstrumentierung zählen dabei für Überwachungsaufgaben Sensoren zur Messung des Drucks und Differenzdrucks, Messgeräte zur Erfassung des Durchflusses, zur Analyse von Stoffparametern und der Überwachung des Füllstandes.
MIRO ist eine der modernsten Raffinerien Europas und ein wichtiger nationaler Versorger mit Energie aus Mineralöl - immerhin 20 % des in Deutschland verbrauchten Benzins wird dort hergestellt. Das Raffineriegelände ist so groß wie die Karlsruher Innenstadt.
Gerade an die Feldgeräte in einer Raffinerie werden extreme Anforderungen gestellt. Nicht selten übersteigen die Prozess-Temperaturen 500 Grad Celsius und in den Reaktoren können Drücke bis zu 150 bar herrschen. Prozesseigenschaften, die von den Geräteherstellern ein hohes Maß an Know-how abverlangen - das geht von der richtigen Auswahl der temperaturresistenten Materialien bis hin zu Konzepten für Feldgeräte, die bestimmte Sicherheitslevel (Safety Integrity Level) erfordern.
Als Beispiel für den Einsatz moderner Messtechnik im Hochtemperaturbereich haben wir Ihnen hier die Füllstandsmessung mit geführten Mikrowellen im Bypass an einer Destillationskolonne mitgebracht.
Werfen wir noch einen kurzen Blick auf das Tanklager von MIRO, das die nationale Versorgung mit Mineralölprodukten sichert. Riesige, zum Teil fussballfeldgroße Lagertanks müssen auf den hundertstel Millimeter genau befüllt werden bevor die Endprodukte aus dem schwarzen Gold per Schiff, per Bahn oder per LKW zur Weiterverwendung befördert wird. An einem Tag werden bis zu 1600 Tankkraftwagen bei der MIRO millimetergenau befüllt - auch diese Fließband-Abfertigung ist ohne Prozessautomatisierung undenkbar.
Auf dem Gelände von Raffinerien gibt es neben den Produktionsanlagen auch vielerlei Hilfsbetriebe - ich denke da an die Energieversorgung. Zwei raffinerieeigene Kraftwerke versorgen bei MIRO den Betrieb mit Strom und Dampf. Darüber hinaus gibt es natürlich auch eine Reihe von Anlagen für den Umweltschutz. Eine dreistufige Abwasseraufbereitungsanlage sorgt dafür, dass das verschmutzte Wasser nach den verschiedenen Reinigungsstufen mit Trinkwasserqualität der Umwelt zurückgeführt wird.
Meine Damen und Herren, wie schon mehrfach erwähnt, sowohl das Kraftwerk als auch die Kläranlage funktionieren nur mit Komponenten und Systemen aus der Prozessautomatisierung und gerade bei den Themen Sicherheit, Umweltschutz und Qualitätsmanagement spielt die Prozessautomatisierung eine immer wichtigere Rolle.
An diese Stelle möchte ich den konventionellen Bereich der Kraftstoffgewinnung verlassen und mache einen Schwenk zu alternativen und erneuerbaren Energien. Ein zunehmend wichtiger werdendes Gebiet, denn wir alle wissen, dass die Rohölvorräte der Erde endlich sind. Wir wissen auch, dass bei wichtigen Förderländern politische Risiken bestehen. Insofern sind in den Industrieländern sowohl die Wirtschaft als auch die Gesellschaft darauf angewiesen, dass neue Wege zur Treibstoffversorgung erschlossen werden. Manche Verfahren befinden sich hier noch in den Kinderschuhen wie zum Beispiel die Energiegewinnung aus Biomasse wie beispielsweise Stroh.
Andere Verfahren haben das Forschungsstadium längst verlassen und sich bereits bestens bewährt - wie die Herstellung von Biodiesel, dem "Sprit vom Acker". Biodieselanlagen sind im Vergleich zur Raffinerie relativ überschaubare Anlagen. Idealerweise sind sie dezentral angeordnet, um die Transportkosten der Rohstoffe zu minimieren. Biodiesel wird überall auf der Welt hergestellt - in unserem Beispiel wird die Produktion mit Raps versorgt. Der wesentliche Prozess ist die Umesterung von Rapsöl, damit es für Verbrennungsmotoren geeignet ist. Wie Sie auf dieser Sequenz erkennen können, sind für die Steuerung des Verfahrens etliche Messgeräte und ein Automatisierungssystem im Einsatz.
Biodiesel oder Rapsölmethylester wird heute noch vor allem konventionellem Diesel beigemischt. Bis zum Jahre 2010 sollen mehr als 5 % Diesel durch den alternativen Kraftstoff in der EU ersetzt werden.
Auch im Beispiel der Produktion von Biodiesel spielt die Prozessautomatisierung wieder einmal die erste Geige. Eichfähige Coriolismassedurchflussmessgeräte mit einer Genauigkeit von 0,1 % gewährleisten, dass die Verladung auf den Millimeter genau berechnet wird.
Meine Damen und Herren, in den letzten Minuten haben wir mit Riesenschritten die Prozesse einer Raffinerie durchquert und haben einen Blick hinter die Kulissen einer Biodieselproduktion geworfen. Die Filmsequenzen sollten Ihnen verdeutlichen, dass die wirtschaftliche, sichere und umweltgerechte Produktion von Kraftstoffen ohne moderne Mess- und Automatisierungstechnik nicht denkbar ist. Ich gehe sogar noch einen Schritt weiter: Mess- und Automatisierungstechnik ist der wesentliche Treiber der Produktivitätssteigerung in der Produktion dieser Treibstoffe. Damit hat Prozessautomatisierung eine enorme wirtschaftliche und auch gesellschaftliche Bedeutung.
Zum Schluss möchte ich noch kurz auf einige technische Trends aus dem Bereich der Prozessautomatisierung eingehen. Dazu gehört die Vernetzung aller Komponenten der Automatisierungstechnik mit digitalen Übertragungsprotokollen - egal ob diese leitungsgebunden sind wie Ethernet und Feldbusse oder ob es sich um drahtlose Kommunikation handelt, die im Moment mit der SP100 (Wireless Systems for Automation) in den USA oder auch mit Wireless HART standardisiert wird. Wireless wird das technische Thema in der Prozessautomatisierung auf der INTERKAMA 2007 sein.
Weitere drahtlose Technologien werden in Zukunft eine immer größere Rolle spielen - man spricht in diesem Zusammenhang auch von der 'gläsernen Fertigung'. RFID ist hier das Beispiel, das in unserer Branche vor allem dann zum Einsatz kommt, wenn es um die Identifikation einzelner Komponenten in den Anlagen geht, aber auch zur Verfolgung des Warenflusses in der Produktion sowie in der Lagerhaltung.
Im Bereich der Messtechnik können wir seit längerem den Trend zu einem verstärkten Einsatz von berührungslosen Messsystemen erkennen - was wir heute am Beispiel einer Füllstandmessung mit Mikrowellen gesehen haben.
Meine Damen und Herren, selbstverständlich konnte ich Ihnen in den letzten 10, 15 Minuten nur eine kleine Sequenz aus dem Bereich der Prozessautomatisierung zeigen. Denn eines ist sicher: Weltweit gibt es nur einen Standort, wo die komplette Automatisierung abgebildet werden kann - und das ist hier in Hannover auf der größten Automatisierungs- und Energiemesse der Welt.
