Automatische Prozessregelung in der Wasch- und Reinigungsmittelproduktion

Die Henkel AG & Co. KgaA legt 2013 mit einer cloudbasierten Datenplattform den Grundstein für die Vernetzung der über 30 Produktionsstätten des Unternehmensbereichs Consumer Brands. Das Energieverbrauchserfassungs-Tool ermöglicht ein detailliertes, standortübergreifendes Benchmarking zur Energieeffizienz, das bei der Herstellung verschiedener Produkte durchgeführt wird. Am Standort Düsseldorf, dem größten europäischen Produktionsstandort des Unternehmens mit einer Kapazität von jährlich über 400.000 t Wasch- und Reinigungsmitteln, existiert seit 2021 ein Pilot-Plattformmodul mit Fokus auf der Sprühtrocknung.

Bei der Sprühtrocknung handelt es sich um den energieintensivsten Prozessschritt bei der Herstellung von Pulverwaschmitteln. Zur Digitalisierung der Anlage sind mehr als 50 Sensoren am Sprühturm installiert. Sie ermöglichen die kontinuierliche, vollautomatische, digitale Auswertung von Drücken, Temperaturen und Volumenströmen. Eine Echtzeit-Energiebilanz macht Optimierungspotenziale im Steady-State-Zustand des Prozesses sowie den Einfluss von Produktwechseln oder Störungen am Upstream/Downstream-Equipment transparent. Dadurch können die Prozesse ganzheitlich analysiert und Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz identifiziert werden.

Die auf historischen und aktuellen Daten basierende Implementierung einer automatischen Prozessregelung erzielt eine maximale Stabilität des Sprühtrocknungsprozesses mit konstanter Produktqualität bei minimalem Energieverbrauch. Zu diesem Zweck werden alle Volumenströme im Sprühturm digital geregelt u.a. mittels Frequenzumrichtern. Durch die vollumfängliche Digitalisierung können in der Pulverproduktion 15 Prozent des Energieaufwands eingespart werden. Als Resultat der automatischen Prozessregelung werden anschließend nochmals 5 Prozent Energieeinsparungen realisiert.

Die Methode verdeutlicht die Bedeutung von Energieverbrauchsdaten für die Steigerung der Energieeffizienz. Die gezielte Datenerfassung und –auswertung ermöglicht die automatisierte Energieeffizienzoptimierung mithilfe intelligenter Algorithmen.