Prozess-Implementierung

Der Schwerpunkt der »Prozess-Implementierung« liegt auf der Entwicklung und dem Einsatz von Techniken, die die Nutzung der neuen, grünen Reaktions- und Verfahrenstechniken in einer Gesamtprozessumgebung erlauben, die für die erforderlichen physikalischen und virtuellen Schnittstellen sorgen und eine entsprechende Prozesssteuerung und Automation ermöglichen. Gerade die Realisierung chemischer Prozesse unter Implementierung neuer Technologien erfordert die objektive Analyse und Bewertung der Zielgrößen 'Greeness' und 'Efficiency' – ein Markenzeichen von Fraunhofer. Entsprechend werden sog. Green Metrics Tools entwickelt und eingesetzt, die sich von Life Cycle Assessment (LCA) und Systemanalyse bis hin zu Toxizitätsbewertungen und Aspekten der REACh- Verordnung erstrecken.

Im Teilprojekt Prozessimplementierung soll der Vision von modularen, autonom agierenden Anlagenmodulen Rechnung getragen werden. Dazu sollen Methoden und Technologien entwickelt werden, mit denen zum einen intelligente Anlagenmodule (u.a. aus Teilprojekt Smarte Prozesstechnik), die per Plug-and-Produce in übergeordnete Orchestrierungssysteme eingebunden werden können, und zum anderen standardisierte Schnittstellen über die Anlagenmodule miteinander und mit übergeordneten Systemen herstellerunabhängig kommunizieren können. Die Basis für die modularen Konzepte der Anlagen- und Steuerungstechnik sind durch die Normen und Handlungsempfehlungen gemäß der beiden Richtlinienreihen VDI 2776 "Modulare Anlagen" und VDI/VDE/NAMUR 2658 „Automatisierungstechnisches Engineering modularer Anlagen in der Prozessindustrie" definiert. Des Weiteren sollen die im Teilprojekt Prozessintelligenz erstellten und für den operativen Einsatz optimierten digitalen Prozessmodelle in zukünftige Steuerungs- und Regelungssysteme eingebettet werden. Darüber hinaus wird ein Prozessbewertungssystem (Green Metrics) realisiert, dass die Prozessabläufe der Demonstratoren im Hinblick auf die Adressierung der 12 Principles of Green Chemistry analysiert. Hierbei kommen Verfahren des Life Cycle Assessments, der REACh-Bewertung und der (Öko)toxizitätsvorhersage zum Einsatz.