Der Leitfaden "Integrierte Prozessautomatisierung" ist einer von insgesamt sechs Leitfäden, die im Rahmen des Ergebnistransfers zum BMBF-Verbundvorhaben "Umstellung bestehender galvanotechnischer Anlagen auf eine stoffverlustminimierte Prozesstechnik bei gleichzeitiger Kostensenkung" (VV10, Laufzeit 10/1996 -03/2003) erarbeitet wurden. Diese Leitfäden beruhen weitgehend auf Ergebnissen aus dem VV10 und dem BMBF-Verbundvorhaben "Stoffkreislaufschließung bei abtragenden Verfahren in Prozesslösungen" (VVA, Laufzeit 05/1994 - 07/2000).

Leitfäden (LF)

Verringerung von Stoffverlusten bei der chemischen und elektrochemischen Oberflächenbehandlung

Grundlegende Informationen zu den beiden Verbundvorhaben sowie die Zusammenhänge der Leitfäden untereinander sind in Leitfaden 1 dargestellt.

Eine Veröffentlichung der Leitfäden findet über die DGO - Deutsche Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik e.V. statt.

Leitfaden Integrierte Prozessautomatisierung

Stoffverlustminimierte Prozesstechniken sind das Ergebnis von Systemoptimierungen zwischen Maßnahmen zur Stoffverlustvermeidung und einer umweltverträglichen Entsorgung des nicht vermeidbaren Stoffüberhangs. Ziele einer Optimierung sind neben einer ökologischen Verträglichkeit das Sichern der Prozessfähigkeit, das Einhalten vorgegebener Qualitätsanforderungen bei möglichst gleichbleibenden betriebswirtschaftlichen Aufwendungen.

Eine der wirkungsvollsten aber auch technisch schwierigsten Maßnahmen auf dem Weg zu einer stoffverlustminimierten Prozesstechnik ist die Schließung von internen Stoffkreisläufen bei Prozessen der nasschemischen Oberflächenbehandlung. Die Einführung solcher Techniken führt zu neuen mess- und automatisierungstechnischen Anforderungen und Aufgaben.

Von automatisierungstechnischen Maßnahmen wird erwartet, dass die bezüglich Umweltentlastung optimierte Verfahrenstechnik praktizierbar, die Prozesssicherheit gewährleistet, die Produktqualität verbessert und auch stoffverlustminimierte Prozesstechnik möglichst ohne zusätzlichen Aufwand gehandhabt werden kann.

Ziel des Leitfadens "Integrierte Prozessautomatisierung" ist es, verfahrenstechnisch, chemisch/elektrochemisch oder umwelttechnisch orientierten Fachleuten das notwendige Wissen zu vermitteln, das für das Erarbeiten einer fachgerechten Aufgabenstellung für Automatisierungsprojekte notwendig ist.

Im Teil I des Leitfadens (Kapitel 1-3) soll anhand der Darstellung des prinzipiellen Vorgehens beim Automatisieren verfahrenstechnischer Prozesse ein Sensibilisieren für automatisierungstechnische Problemstellungen erfolgen. Er ordnet somit eine integrierte Prozessautomatisierung ein und fasst den inhaltlichen Rahmen des Leitfadens zusammen. Dieser Teil endet mit einem Strukturvorschlag für ein Lastenheft als Ausgangsbasis für die Konzeption einer Automatisierungslösung. Mittels einer beigefügten Checkliste soll nachprüfbar werden, ob wesentliche Gesichtspunkte einer Aufgabenstellung Beachtung gefunden haben.

Im Teil II (Kapitel 4-6) werden in vertiefenden Fachkapiteln spezielle Vorgehensweisen sowie besondere Aspekte und Problemstellungen dargestellt, die eng mit dem Engineering automatisiert betriebener Systemlösungen verbunden sind. Dieser Teil soll die Grundlage für eine ausbaufähige Informationssammlung darstellen, wobei vordergründig folgende Themengebiete betrachtet werden:

• Prozesstechnik und Automatisierung,
• Olinemessung von Größen verfahrenstechnischer Prozesslösungen,
• Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse.

Im Teil III (Kapitel 7, 8) wird anhand eines Beispiels das Vorgehen von der Aufgabenstellung, über den Entwurf bis hin zur Realisierung der Automatisierungslösung demonstriert. Gegenstand ist hierbei ein geschlossener Stoffkreislauf über einem Kupferbeizbad.

Ergänzend zum Leitfaden steht als unterstützendes Werkzeug eine Simulationsmodellbibliothek von Verfahrensprozessen der G&OT zu Verfügung. Dabei sind in der als ECE-Toolbox (electrochemical engineering) bezeichneten Modellbibliothek eine Reihe von Grundmodellen zusammengestellt, mit denen sich ein großer Teil der für die G&OT wesentlichen verfahrenstechnischen Prozesse darstellen lässt. Ziel des Werkzeuges ist es, den zur Modellerstellung und Simulation nötigen Aufwand wesentlich zu verringern. Eine Nutzung des Werkzeuges trägt dazu bei, den erhöhten Anforderungen an das Engineering beim Entwurf und Einsatz moderner, innovativer Technologien in der G&OT gerecht zu werden.