"Die Sicherheit steht an erster Stelle"

Speziell entwickelte Geräte messen direkt im Herstellkessel und ermitteln Analysenwerte. Werner Pettau, Leiter Analytik bei BYK, im Gespräch über moderne Onlineanalytik.

Herr Pettau, was genau ist Onlineanalytik?

Bei der klassischen Analytik, beispielsweise zur Kontrolle einer chemischen Reaktion, werden Proben gezogen und dann im Qualitätskontrolllabor auf die vorgegebenen Spezifikationswerte untersucht. Bei der Onlineanalytik übernimmt diese Arbeit eine Sonde im Reaktionskessel oder die Substanz wird über einen Bypass zu einer Messeinrichtung gepumpt. Dadurch lässt sich der Wert beliebig oft und absolut zeitnah messen.

Können Sie mit diesen beiden Methoden genau das messen, was Sie vorher im Labor bestimmt haben?

Das ist so nicht direkt möglich, sondern nur über eine Kalibrierung. Das heißt, Onlinemessung und klassische Methode werden parallel durchgeführt. Der Mensch erkennt oft zwischen dem Ergebnis der Onlinemessung und dem der Labormethode keinen Zusammenhang. Das ist nur mit aufwendigen Computerprogrammen möglich. Die benötigen dafür Daten von vielen verschiedenen Messungen und errechnen daraus eine Korrelation.

Das klingt sehr kompliziert. Lohnt sich das überhaupt?

Ja, denn ist die Anlage erst einmal kalibriert, ist die klassische Messung nicht mehr nötig. Das spart erheblichen Arbeitsaufwand im Qualitätskontrolllabor.

Sie sprechen hier von Effizienzsteigerung. Bringt diese moderne Methode denn auch

Vorteile für die Umwelt oder die Sicherheit?

Ja, ganz klar. Es werden z.B. eine Menge Abfall und Energieverbrauch vermieden. Für jede Probe während der Reaktion muss eine Glasflasche mit z.B. 60 Millilitern abgefüllt, ins Labor geschickt und analysiert werden. Nach der Messung sind der Inhalt und die verwendeten Reagenzien Abfall. Bei vielen Reaktionen kommen da leicht zehn Proben und mehr zusammen. Außerdem lassen sich einfach mehr zeitnahe Messungen durchführen. Das führt teilweise zu kürzeren Reaktionszeiten, wodurch sich natürlich Energie sparen lässt.

Und was bringt das für die Sicherheit?

Da gibt es enorme Vorteile bei den sogenannten exothermen Reaktionen, also Reaktionen, bei denen Wärme freigesetzt wird. Wenn zu viel Energie in kurzer Zeit frei wird, geraten diese Reaktionen leicht außer Kontrolle. Kühlung und eine genau dosierte Rohstoffzugabe verhindern das. Entscheidend ist, dass nie zu viel nicht umgesetzter Rohstoff vorhanden ist. Genau das lässt sich durch die Onlineanalytik sehr zeitnah und beliebig häufig prüfen. Das erhöht die Sicherheit.

Wo wird die Onlineanalytik angewendet?

Wir kontrollieren neben eingehenden Rohstoffen auch schon einige Reaktionen in der Produktion mit dem sogenannten Nahen Infrarot. Da geht es vorwiegend um Qualitätskontrolle. Unsere Verfahrenstechniker arbeiten daran, neue Polymerisationstechniken in den Produktionsmaßstab zu überführen. Sie entwickeln drei verschiedene Onlineanalytik-Verfahren parallel. Dabei steht der Sicherheitsgewinn an erster Stelle.

Um welche drei verschiedenen Verfahren handelt es sich?

Wir testen Nahes Infrarot, die Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie und Ultraschall. Bei allen Methoden sind die schon erwähnten aufwendigen Rechenprozesse nötig.

Und welche Methode ist die vielversprechendste?

Jede Methode hat Vorzüge und Schwächen. Einen gewissen Vorsprung besitzt Ultraschall, weil die Methode sehr unempfindlich und verhältnismäßig günstig ist. Die Kalibrierung erfordert allerdings hochqualifizierte Spezialisten.

In welcher der vier Geschäftsbereiche von ALTANA ist diese Methode einsetzbar?

Sie könnte für alle Bereiche nützlich sein. Ich denke da z.B. an die Erhöhung der Sicherheit bei exothermen Reaktionen. Eine solche Reaktion ist an einem Standort in Indien außer Kontrolle geraten. Hier sehe ich gute Chancen zur Verbesserung. In Zukunft werden wir uns bei geplanten Analytiktreffen innerhalb der ALTANA austauschen, um voneinander zu lernen.