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Vom Produktmuster zur Auslegung industrieller Verfahren

Trenntechnik für chemische Prozesse

GEA erweitert das Process Test Center (PTC) am Standort Oelde und schafft zusätzliche Kapazitäten für die Entwicklung und Erprobung mechanischer Trennprozesse. Am Stammsitz des Unternehmens für mechanische Trenntechnik entsteht ein dritter Testraum für Kundenversuche, interne Entwicklungsprojekte sowie Untersuchungen mit größeren Maschinen und Skidlösungen. Nach Abschluss der Erweiterung umfasst das PTC eine Gesamtfläche von 3.500 Quadratmeter. Versuche sind dann mit einem Rohstoff beziehungsweise Medieninput von bis zu 5.000 Liter pro Stunde möglich. Die Fertigstellung ist bis Ende 2026 geplant. Einen Schwerpunkt der Arbeit bilden Anwendungen aus der Chemie und Pharmaindustrie.

GEA

Trennverfahren vor der Investition untersuchen

Die Auswahl und Auslegung mechanischer Trenntechnik hängt von der jeweiligen Anwendung, den eingesetzten Rohstoffen und den erforderlichen Prozessergebnissen ab. Im PTC untersucht GEA entsprechende Trennprozesse mit Dekantern und Separatoren unter praxisnahen Bedingungen. Kunden können damit vor der Übertragung auf die industrielle Produktion ermitteln, welche Maschine für ihre Trennaufgabe geeignet ist und welche Prozessparameter die erforderlichen Ergebnisse liefern.

Die Versuche beantworten dabei mehrere zentrale Fragen: Wie verhält sich das Verfahren bei schwankenden Rohstoffqualitäten? Welche Einstellungen sind für die jeweilige Anwendung geeignet? Und welche Produktqualitäten lassen sich kontinuierlich erreichen? Die Ergebnisse aus dem Testmaßstab werden anschließend auf industrielle Prozesse übertragen und bilden eine technische Grundlage für die Maschinen- und Verfahrensauslegung.

Gerade bei anspruchsvollen Trennaufgaben ermöglicht dieser Ansatz, Produkt, Maschine und Prozessparameter gemeinsam zu betrachten. Statt die Auswahl der Trenntechnik isoliert vorzunehmen, können die Eigenschaften des jeweiligen Produktmusters unmittelbar in die Versuche einbezogen werden. Damit entsteht bereits vor der Investition eine belastbare Entscheidungsgrundlage für die spätere Prozessgestaltung.


70 Jahre Versuchserfahrung in der Trenntechnik

Das Process Test Center ist seit 70 Jahren Bestandteil des GEA-Serviceangebots für die Entwicklung und Anwendung zentrifugaler Trenntechnik. In diesem Zeitraum wurden mehr als 60.000 Versuchsberichte aus unterschiedlichen Anwendungsgebieten erstellt und archiviert. Diese Datenbasis bildet einen über Jahrzehnte gewachsenen Wissensspeicher für die Auslegung und Weiterentwicklung mechanischer Trennprozesse.

Einen Schwerpunkt der Untersuchungen bilden Anwendungen aus Chemie und Pharma. Darüber hinaus testet GEA Prozesse auf Basis nachwachsender Rohstoffe sowie Anwendungen aus der Getränke- und Milchverarbeitung.

Die Nachfrage nach Versuchen ist in den vergangenen Jahren kontinuierlich gestiegen. Derzeit werden in Oelde jährlich rund 800 Produktmuster getestet und weiterentwickelt. Mit dem dritten Testraum reagiert GEA auf diese Entwicklung und erweitert die verfügbaren Kapazitäten für Kundenprojekte und eigene Forschungs- und Entwicklungsarbeiten.

Vom Labor bis zum industrienahen Skid

Für die Untersuchungen stehen mehr als 120 Versuchsmaschinen zur Verfügung. Das Spektrum reicht von kleinen Laboranlagen bis zu industrienahen Skids und umfasst verschiedene Dekanter und Separatoren. Dadurch lassen sich unterschiedliche Aufgabenstellungen und Größenordnungen innerhalb des Testzentrums untersuchen.

Der dritte Testraum erweitert diese Möglichkeiten insbesondere für größere Maschinen und moderne Skidlösungen. Nach Abschluss der Baumaßnahmen verfügt das PTC über insgesamt 3.500 Quadratmeter Fläche. Der mögliche Rohstoff beziehungsweise Medieninput beträgt bis zu 5.000 Liter pro Stunde.

Damit gewinnt GEA zusätzlichen Spielraum für komplexere Versuche. Gleichzeitig lassen sich Kundenprojekte und interne Entwicklungsarbeiten flexibler bearbeiten. Das interne Forschungs- und Entwicklungsteam erhält zusätzliche Kapazitäten für eigenständige Versuchsreihen, während Kunden weiterhin Zugang zu den Anlagen für die Validierung ihrer Prozesse erhalten.


Prozessparameter unter praxisnahen Bedingungen prüfen

Im Mittelpunkt der Versuchsarbeit steht nicht allein die Frage nach der geeigneten Maschine. Ebenso wichtig ist die Abstimmung der Prozessparameter auf Produkt und gewünschtes Ergebnis. Besonders schwankende Rohstoffqualitäten können das Verhalten eines Trennprozesses beeinflussen. Im Testbetrieb lässt sich untersuchen, wie sich solche Veränderungen auswirken und mit welchen Einstellungen sich die geforderte Produktqualität kontinuierlich erreichen lässt.

Die Verbindung von Produktmuster und Versuchstechnik schafft dafür eine praktische Grundlage. Unterschiedliche Einstellungen und Maschinenkonfigurationen können untersucht werden, bevor die Ergebnisse auf den industriellen Maßstab übertragen werden.

Für die chemische Industrie ist diese Vorgehensweise insbesondere bei Anwendungen relevant, deren Trennverhalten von den Eigenschaften der Ausgangsstoffe beeinflusst wird. Welche konkreten chemischen Produkte oder Stoffsysteme im erweiterten PTC untersucht werden, geht aus den vorliegenden Informationen nicht hervor. Eine weitere Spezifizierung einzelner chemischer Anwendungen wäre deshalb nicht belastbar.


ATEX Bereich für explosionsgefährdete Anwendungen

Chemische Prozesse können neben verfahrenstechnischen Anforderungen auch besondere Bedingungen hinsichtlich des Explosionsschutzes stellen. Für entsprechende Versuche verfügt das Process Test Center bereits über einen nach ATEX zertifizierten Testraum.

Diese Infrastruktur ermöglicht Untersuchungen für Anwendungen aus der Chemie, der Öl- und Gasindustrie sowie verwandten Industriezweigen in explosionsgefährdeten Umgebungen. Damit ergänzt der ATEX Bereich die übrigen Testmöglichkeiten des PTC um einen sicherheitstechnisch relevanten Baustein.

Welche ATEX Zonen, Stoffgruppen oder konkreten Explosionsschutzkonzepte der Versuchsraum abdeckt, nennt GEA nicht. Die vorhandenen Angaben belegen jedoch, dass auch Versuche für Anwendungen in explosionsgefährdeten Umgebungen Bestandteil der Infrastruktur sind.

Prozesssicherheit beginnt im Versuch

Die Versuche im PTC dienen dazu, wesentliche Fragen zur späteren Produktion bereits vor der endgültigen Maschinen- und Prozessauslegung zu beantworten. Die Auswahl der geeigneten Maschine, die Festlegung der Prozessparameter, das Verhalten bei schwankenden Rohstoffqualitäten und die kontinuierlich erreichbare Produktqualität werden dabei gemeinsam betrachtet.

Damit bildet das Testzentrum ein Bindeglied zwischen Produktmuster und industrieller Produktion. Die vorhandenen Maschinen ermöglichen Untersuchungen in unterschiedlichen Größenordnungen, während die archivierten Versuchsberichte einen Erfahrungshintergrund aus 70 Jahren zentrifugaler Trenntechnik bereitstellen.

Mit dem zusätzlichen Testraum wächst zugleich die Flexibilität für weitere Anwendungen. GEA kann Kundenversuche und interne Entwicklungsprojekte mit zusätzlichen Kapazitäten durchführen und größere Maschinen sowie Skidlösungen in die Untersuchungen einbeziehen.


Ressourcenschonende Infrastruktur für den Testbetrieb

Die Erweiterung betrifft nicht nur die eigentliche Versuchstechnik. Für die neue Einrichtung sind auch ein eigenes Abwasseraufbereitungssystem und eine GEA-eigene Wärmepumpe vorgesehen. Beide Technologien setzt das Unternehmen ebenfalls in Kundenprojekten ein und integriert sie nun in die Infrastruktur des Standorts Oelde.

Das Abwasseraufbereitungssystem wird Bestandteil des erweiterten Testbetriebs. Zur eingesetzten Verfahrenstechnik, zur Aufbereitungskapazität oder zu den erreichbaren Wasserqualitäten liegen keine weiteren Angaben vor.

Auch zur Wärmepumpe nennt GEA keine technischen Leistungsdaten oder Angaben zu den erwarteten Energieeinsparungen. Eine quantitative Bewertung der Energieeffizienz ist deshalb nicht möglich. Die beiden Systeme zeigen jedoch, dass die Modernisierung des PTC neben zusätzlichen Testkapazitäten auch die für den Betrieb erforderliche Infrastruktur umfasst.


Mehr Testkapazität für chemische Trennprozesse

Mit dem Ausbau in Oelde erweitert GEA die Möglichkeiten, mechanische Trennverfahren vor ihrer industriellen Umsetzung zu untersuchen. Mehr als 120 Versuchsmaschinen, Dekanter und Separatoren vom Labormaßstab bis zu industrienahen Skids sowie der ATEX zertifizierte Testraum bilden dafür die technische Grundlage. Hinzu kommen mehr als 60.000 archivierte Versuchsberichte und aktuell rund 800 untersuchte Produktmuster pro Jahr.

Der dritte Testraum schafft zusätzliche Kapazitäten für Kundenversuche und Forschungs- und Entwicklungsprojekte. Größere Maschinen und Skidlösungen erweitern dabei das Spektrum der möglichen Untersuchungen. Für die Chemieindustrie steht damit eine Versuchsumgebung zur Verfügung, in der Maschinenwahl, Prozessparameter, Rohstoffschwankungen und erreichbare Produktqualitäten vor der Übertragung auf die Produktion betrachtet werden können.

Bis Ende 2026 soll die Erweiterung abgeschlossen sein. Dann umfasst das Process Test Center 3.500 Quadratmeter und ermöglicht Versuche mit einem Rohstoff beziehungsweise Medieninput von bis zu 5.000 Liter pro Stunde. Mit Abwasseraufbereitung und Wärmepumpe ergänzt GEA die erweiterten Versuchskapazitäten um zusätzliche Infrastruktur für den Betrieb des Testzentrums.