Process Consulting von Hosokawa Alpine
Das Process Consulting von Hosokawa Alpine ist die Antwort auf den Wunsch der Kunden, den Gesamtprozess ganzheitlich zu betrachten und vorab zu planen. Verfahrenstechnische Prozesse und Lösungskonzepte werden hier exakt an die Kundenanforderungen angepasst. Davon konnte sich auch die Nobelmin GmbH aus Westendorf bei Augsburg überzeugen.
„In erster Linie möchten wir unsere Kunden ermutigen, die Anlagenentwicklung und die Vorplanung gemeinsam mit uns anzugehen – es lohnt sich, auch wenn die Herausforderungen groß erscheinen. Oftmals wird unterschätzt, welche Schritte für eine umfassende Anlagenplanung benötigt werden. Unserer Meinung nach ist es für viele Projekte ratsam, eine Anlage bis zu einem bestimmten Grad vorab zu planen.“ So beschreibt Christian Eisenbarth, Process Consultant Technical Division bei Hosokawa Alpine die Aufgabenstellung, denen er und seine Kollegen gegenüberstehen. Prozess- und Anlagenentwicklung kostet Zeit und Ressourcen, häufig müssen schwierige Voraussetzungen wie vorhandener Bauraum, notwendige Maschinengröße oder geforderte Feinheit und Mahltechnologie miteinander kombiniert werden. Damit der Kunde am Ende beste Ergebnisse erzielen kann, ist das sogenannte Engineering unverzichtbar, also die ganzheitliche technische Planung einer Anlage. Das Know-how dafür liegt jedoch häufig nicht beim Kunden selbst vor. Seit Mai 2018 bearbeitet die Abteilung Process Consulting bei Hosokawa Alpine mit hohem Fachwissen genau solche Herausforderungen – wie zuletzt erfolgreich gemeinsam mit der Nobelmin GmbH.
Externes Know-how für fundierte Entscheidungsgrundlagen
Die Nobelmin GmbH übernahm 2012 eine Mahlanlage im bayerisch-schwäbischen Westendorf bei Augsburg. Hier entsteht MinTalc, ein ultrafein vermahlenes Talkumpulver, das in der Automotive-, Kunststoff-, Farben- und Lackindustrie Anwendung findet. MinTalc wird Kunststoffen wie Polypropylen zur Verstärkung und Versteifung des Endmaterials zugeführt. Dafür muss das Pulver nach der Vermahlung gesichtet und kompaktiert werden, bevor es verpackt wird. Am deutschen Standort der Nobelmin GmbH in Westendorf stellte sich deshalb die Herausforderung, an die bereits bestehende Mahlanlage einen Sichter und einen Kompaktor anzuschließen, möglichst ohne die baulichen Gegebenheiten des Gebäudes zu verändern. Gleichzeitig sollte die Anlage hinsichtlich Energieeffizienz und Produktionskosten optimiert werden. „Die Aufgabe war sehr anspruchsvoll, da die Nobelmin GmbH über kein eigenes Engineering verfügt. Aufgrund der guten Branchenreputation haben wir uns dafür entschieden, die Expertise des Process Consulting von Hosokawa Alpine für die technische Prozessentwicklung und Anlagenvorplanung heranzuziehen“, erinnert sich Michael Österreicher, CFO der Nobelmin GmbH.
Vorher wissen, was später herauskommt
Nach einer Bedarfsanalyse und der Klärung der genauen Aufgabenstellung erarbeiteten Christian Eisenbarth und seine Kollegen eine konzeptionelle Designstudie, um die nötigen Daten für den neuen Standort zu erhalten: „Wir hatten anfangs keinerlei Referenzprozesse oder Spezifikationen vorliegen, da der Kunde noch nicht in Westendorf produziert hatte. In einer Designstudie eruierten wir die verfahrenstechnischen Anforderungen an die zukünftige Anlage und das Endprodukt. Nachdem wir die Endproduktspezifikation festgelegt hatten, wurden Versuche zur Validierung durchgeführt. Anschließend definierten wir das entsprechende Hauptequipment und vermaßten die bestehende Halle und die vorhandene Ausstattung. Der Prozess und die Parameter wurden in einem Verfahrensfließbild festgehalten. Auch die wirtschaftlichen Gesichtspunkte haben wir in enger Abstimmung mit dem Kunden in einer Massenbilanz zur ROI-Kalkulation abgeprüft und den Businessplan validiert“, erklärt er. In einer 3D-Grobaufstellung wurde die Anlage zudem virtuell ins bestehende Gebäude eingepasst und die Schnittstellen zu den vorhandenen Maschinen definiert. Dies war notwendig, um zu überprüfen, ob der Platz für die neue Anlage ausreicht. Das Ergebnis der Designstudie: ein passgenau auf die Nobelmin GmbH zugeschnittenes Produktionsverfahren mit Sichtung in zwei Stufen und anschließender Kompaktierung.
Auf die Design-Studie folgte dann das Pre-Engineering. Dabei wurde das Equipment für Sekundärprozesse wie mechanische/pneumatische Förderer, Silos, Austragshilfen, Dosier- und Absperrorgane und die Absackanlage definiert und spezifiziert. „Hinter dem Pre-Engineering steckt die Idee, die Anlage so weit vorab zu planen, dass im Anschluss entweder eine Ausschreibung der Anlage anhand des Lastenhefts erfolgen kann oder der Auftraggeber die Komponenten selbst bestellt und die weitere Realisierung eigenständig übernehmen kann“, erklärt Christian Eisenbarth.
Von der Skizze bis zur Inbetriebnahme mit einem kompetenten Partner
Im Anschluss an das Process Consulting konnte die Nobelmin GmbH von einer ganzheitlichen Lösung profitieren: Für die Lieferung, Umsetzung, Installation und Inbetriebnahme vor Ort konnte direkt die Sparte Minerals & Metals beauftragt werden. Diese verantwortete dann das Detail-Engineering, Montage und Anbindung der neuen Anlage in die Gesamtautomatisierung. Hinzu kam ein Architekturbüro, das die Umrüstung des Gebäudes auf die neuen Anforderungen inklusive neuem Hallendach und neuer Fundamente durchführte. „Insgesamt war das Projekt hochspannend und durch eine sehr produktive Zusammenarbeit mit dem Kunden geprägt. Wir waren von Beginn an für alle Parameter verantwortlich und konnten jeden Produktionsschritt in unserer Planung berücksichtigen. Dadurch wurde der Gesamtprozess stimmig und der Kunde konnte seine moderne und exakt abgestimmte Anlage nach eineinhalbjähriger Planung in Betrieb nehmen“, fasst Christian Eisenbarth zusammen.
Individuell geplante Prozesse, beste Ergebnisse
Auf der Anlage wird das Talkum mittels einer Hammermühle vorgebrochen, gesiebt und anschließend feinvermahlen. Einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil kann die Nobelmin GmbH dadurch erzielen, dass sie sich gegen die direkte Vermahlung des Talkums auf die Zielfeinheit entschieden hat. Dies geschieht herkömmlicherweise sehr energieaufwendig auf Strahlmühlen. In Westendorf wird das Mahlgut hingegen erst mechanisch vermahlen und anschließend doppelt gesichtet. Dabei wird beim ersten Sichtschritt ein ultrafeines (mikronisiertes) Produkt mit enger Partikelgrößenverteilung gewonnen, das so in der Automobilindustrie weiterverwendet wird. Der anfallende Grobmaterialstrom wird bei einer zweiten Sichtung nachgesichtet. Beide Fraktionen werden per Filter abgeschieden und mechanisch in Silos transportiert. Im weiteren Schritt kann entweder der Kompaktor bestückt oder das Endprodukt direkt in 25-Liter Papiersäcke oder Big Bags abgefüllt werden. Nobelmin gelingt es somit, flexibler auf die jeweiligen Kundenanfragen zu reagieren: „Durch die Erweiterung der Anlage haben wir nun die Möglichkeit, bedarfsgerechtes Talkum in verschiedenen Feinheitsklassen für unsere Zielmärkte herzustellen. Zusätzlich sichern wir uns durch den optimierten Energieverbrauch einen Wettbewerbsvorteil“, lobt Michael Österreicher von der Nobelmin GmbH und resümiert: „Die Zusammenarbeit mit dem Process Consulting Team der Hosokawa Alpine war von Anfang an konstruktiv und lösungsorientiert. Die technische Kompetenz und langjährige Erfahrung waren spürbar und haben uns darin bestärkt, die richtige Entscheidung getroffen zu haben“.
