Chemie

Von der Theorie zur Praxis

Das Ketek-Tanklager mit Feldbusinstallation auf Basis der FuRIOS-Studie
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Vor zwei Jahren führten Aventis Pharma Deutschland und Infraserv Höchst Technik die FuRIOS-Studie durch mit dem Ziel, die Kosten/Nutzenaspekte der Feldbustechnologie zu klären und ihre Akzeptanz in der Prozessindustrie zu erhöhen. Der Systemvergleich überzeugte das Pharmaunternehmen und schon kurz nach der Veröffentlichung der Studie begann Aventis die theoretischen Betrachtungen in die Tat umzusetzen.

Christine Eckert

Die Ketek-Anlage ist die erste Anlage bei Aventis, die den Vorgaben von FuRIOS entspricht. Der pharmazeutische Wirkstoffbetrieb produziert verschiedene Zwischenstufen des neuartigen Antibiotikums Ketek zur Behandlung von Atemwegserkrankungen. Die Instrumentierung der Anlage basiert durchgängig auf Feldbustechnologie – mit Ausnahme der Sicherheitstechnik und bis auf einige wenige so genannte Lumpensammlersignale – und zählt zu den modernsten ihrer Art. Die Anlage ist in 200 Profibus-PA-Segmente mit insgesamt 1600 Profibus-PA-Geräten unterteilt. In den zwei neuen Produktionssträngen arbeiten 15 verschiedene Gerätetypen von sieben verschiedenen Herstellern interoperabel zusammen. Das Leitsystem lieferte ABB. Die komplette Feldbus-Installationstechnik für die Busanbindung im Ex-Bereich wurde mit FieldConnex von Pepperl+Fuchs nach dem Feldbusbarrieren-Konzept realisiert. Das gesamte Projekt wurde unter der Federführung des Pharmaunternehmens abgewickelt. Für die Erstellung der Inbetriebnahme- und Montageverfahren sowie die Schulung des Personals holte sich das Pharmaunternehmen die Spezialisten von Infraserv Höchst Technik mit ins Boot und setzte damit auf das bewährte Team, das bereits bei der FuRIOS-Studie mitgewirkt hat.
1:1 umgerechnet
FuRIOS steht für Feldbus und Remote-I/O-Systemvergleich und betrachtet aus Anwendersicht eine Anlagenautomatisierung mittels Feldbustechnik, sowohl in der Investitionsphase als auch in einem Ausblick auf den späteren Anlagenbetrieb. Die Studie wurde von Aventis Pharma Deutschland und Infraserv Höchst in Zusammenarbeit mit neun Herstellerfirmen durchgeführt und die Ergebnisse auf der Namur-Hauptversammlung im November 2002 vorgestellt. Der Namur-AK 2.6 stellt fest, dass weitere Einsparungspotenziale der Feldbus-Technologie gegenüber Remote-I/O-Systemen von der FuRIOS Studie bestätigt werden. Die Anwendung der in FuRIOS aufgezeigten Erkenntnisse und Grundprinzipien lässt für verfahrenstechnische Anlagen signifikante Einsparungen erwarten.
FuRIOS ist also eine klassische Betrachtung, die eine reale, mit Remote-I/O-Technik projektierte Anlage 1:1 auf den Bus umrechnet – mit unverändertem Anforderungsprofil. An diese Vorgaben hielt sich Aventis bei dem neuen Projekt und setzte Topologie und Instrumentierung dementsprechend um. „Im Wesentlichen verlief die Planung wie immer“, sagt Dr. Thomas Tauchnitz, ehemals Leiter Technologie und Projekte bei Aventis Wirkstoffe. Viele der Vorteile der digitalen Technik kommen jedoch erst zum Tragen, wenn der Anwender die neuen Möglichkeiten auch intelligent nutzt. Doch hierzu fehlt die Praxis. „Die Planung orientiert sich noch an der konventionellen Technik, weil sie sich dort auskennt. Spielräume nutzen kann man erst mit einer gewissen Erfahrung“, weiß Manfred Dietz, Leiter des Prüflabors bei Infraserv Höchst Technik. Dies betrifft unter anderem den Einsatz von multivariablen Geräten, die beim Rechenexempel überhaupt nicht berücksichtigt wurden. In der Anlage wurde bei 10 der 2000 Messstellen die Funktion multivariabler Geräte genutzt.
Umdenken gefragt
Den Schulungsaufwand für die Feldbus-Technologie haben alle Beteiligten gleichermaßen unterschätzt. Ein Punkt, der nur auf den ersten Blick gegen den Feldbus spricht, denn bei der Remote-I/O-Technik ist der Aufwand noch größer. Bei Remote-I/O-Systemen kommen immer wieder neue Feldgeräte oder neue Bedienphilosophien hinzu und das Personal muss für jedes Projekt geschult werden.
Wobei sich bei zukünftigen Projekten noch sparen lässt, ist die Inbetriebnahme. InfraservHöchst musste viele Dinge mehrfach machen, weil im Hintergrund noch Umbauten oder Anpassungen liefen. Veränderungen während der Planung stehen bei Pharmaprojekten auf der Tagesordnung. „Hier ist der Vorteil eines Feldbusses noch höher zu bewerten, weil die Anwender dadurch viel flexibler werden“, sagt Dietz. Keines dieser Probleme hat jedoch die schnellere Inbetriebnahme gefährdet. Für 30 Geräte wurde im Schnitt ein Tag benötigt. Fehlrangierungen kommen im Gegensatz zu früher überhaupt nicht vor. Auch die Profibus-Software funktionierte einwandfrei, was die Projektbeteiligten von der FDT/DTM-Software nicht behaupten können.
FuRIOS und die Nachbetrachtungen zu Ketek betreffen ausschließlich das Thema Feldbus. Die Studie spart das Feldgeräteengineering komplett aus und sagt deshalb auch nichts über deren Vor- und Nachteile aus. Die Geräteintegration der 15 verschiedenen Gerätetypen erfolgte erstmals direkt im Leitsystem. Dabei entschied sich das Projektteam für den Einsatz der FDT/DTM-Technologie. Diese relativ neue Technologie warf im Rahmen des Projektes viele Fragen auf, die nur durch die Ausdauer und Kompetenz aller Beteiligten gemeistert werden konnten. Eine Tatsache, die auf den ersten Blick gegen die Einsatzreife des Feldbusses zu sprechen scheint. Beim zweiten Blick erkennt man, dass das Geräteengineering unabhängig vom Feldbus zu sehen ist.
Aussagen bestätigt
Haben die Anwender gelernt mit der neuen Technologie richtig umzugehen, wird sich ihr Nutzen noch erheblich steigern lassen. Denn viele Chancen, die die Feldbustechnologie eröffnet, erfordern einfach eine gewisse Erfahrung. Aspekte wie Prozessoptimierung, Diagnose und Wartung sind bei Aventis momentan noch außen vor. Erst wenn die Technologie eingeführt ist, werden sich die Anlagenbetreiber um die vielen Zusatzinformationen kümmern können, die der Bus frei Haus liefert. Nach Meinung der Experten steht die Diskussion über den Mehrwert des Feldbusses noch ganz am Anfang.
In einem Punkt sind sich alle einig: die neue Profibus-Anlage bestätigt die Aussagen der FuRIOS-Studie in punkto schnellere Inbetriebsetzung und einfachere Montage. Feldbustechnologie und Feldbusbarrieren-Konzept haben ihre Praxistauglichkeit eindeutig unter Beweis gestellt und das zieht Kreise. Derzeit gibt es im Industriepark Höchst zwei große und ein kleineres Projekt mit Feldbustechnologie und viele Baustellen auch an anderen ehemaligen Hoechst Standorten.
cav 476

Weitere Informationen zu FieldConnex
Näheres zur FuRIOS-Studie
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