Präambel

Die deutsche chemische Industrie steht in einem starken globalen Wettbewerb. Die Mitbewerber verfügen oftmals über günstigere Personalkosten und holen auch technologisch auf. Auch in der Spezialchemie entstehen zunehmend Produktionskapazitäten in den Schwellenländern. Die Märkte fordern kürzere Entwicklungszeiten sowie effizientere Herstellung von Spezialitäten und neuen Produkten zur schnellen Marktbedienung bei gleichzeitiger hoher Energieeffizienz und Ressourcenschonung. Ziel der Arbeiten in ENPRO soll die deutliche Steigerung der Energieeffizienz neuer Herstellprozesse durch Schaffung neuer, noch nicht am Markt etablierter Technologien bei gleichzeitiger Verkürzung der Durchlaufzeiten von Innovationsprojekten sein. Daher konzentrierten sich die Arbeiten der Initiative ENPRO 1.0 seit 2014 auf drei Schwerpunkte:

• Batch to Conti: die verstärkte Nutzung von mathematischen Modellen und skalierbaren Miniplant-Anlagen mit kontinuierlicher Prozessführung sowie Komponenten zur schnelleren Verfahrensentwicklung (Projekte KoPPonA, SMekT),
• Modularisierung: die Minimierung von Planungs-, Bau- und Inbetriebnahmezeiten durch intelligente Modularisierung (Projekt Modularisierung) sowie
• Datenintegration: die simultane bzw. stark überlappende Bearbeitung von Entwicklung, Planung und Anlagenbau durch Nutzung integrierter Informationen (Projekt Datenintegration)

Die durchgeführten Projekte mit den Zielen „Kürzere Entwicklungszeiten“ sowie „Effizientere Herstellung bei gleichzeitig hoher Energieeffizienz“, u.a. zu Smart Miniplants und Modularisierung, haben die technologische Machbarkeit zu Realisierung der oben genannten Ziele nachgewiesen. Aufgrund dieser erfolgreichen Arbeit engagieren sich nun, zusätzlich zu den Gründungsmitgliedern BASF, Bayer und Evonik, weitere Unternehmen, wie Merck, Covestro und Wacker, um diese Arbeiten in Form der Initiative ENPRO 2.0 „Energieeffizienz und Prozessbeschleunigung für die Chemische Industrie“ weiterzuführen. Auch hier wird entlang der Wertschöpfungskette mit Anwendern, Zulieferfirmen, Universitäten (u.a. in Aachen, Dortmund und Erlangen) und Forschungseinrichtungen (z.B. AixCAPE) zusammengearbeitet, um die gemeinsame Aktivität auf noch breiterer Basis fortzuführen. Neben den Entwicklungs- und Planungsphasen soll mit der Initiative ENPRO 2.0 der gesamte Anlagen-Lifecycle, einschließlich Anlagenbetrieb und -erweiterung betrachtet werden, siehe Abb. 1.

 Abb. 1: Initiative ENPRO 2.0, Betrachtung der Prozesse im Lifecycle

Die Erkenntnisse aus der Initiative ENPRO 1.0 zu neuen Apparaten, Modulen und Datenintegration werden in der Initiative ENPRO 2.0 hin zu modularen und intelligent vernetzten Gesamtsystemen erweitert. Diese vernetzten Systeme beeinflussen die beiden interagierenden Wertschöpfungsketten „Chemische Produktion und Vertrieb“ sowie „Produktentwicklung, Planung und Anlagenbau“. Als weitere Felder werden noch Prozesssensorik und -automation sowie übergeordnete Regelungs- und Managementfunktionen wie Lifecycle-, Logistik- und Supply-Chain-Management berücksichtigt. 

 Mit der Initiative wird auch ein Schwerpunkt der Strategie der Bundesregierung zur Sicherung und Stärkung des Wissenschafts- und Industriestandortes Deutschland aufgegriffen (6. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung). So werden für zukünftige Wettbewerbsfähigkeit und Marktstellung als besonders wichtig erachtete Schlüsseltechnologien, darunter auch Produktionstechnologien, mit eingeschlossen. Thematisch gliedern sich die Arbeiten der Initiative ENPRO in das Forschungsfeld „Chemische Verfahrenstechnik“ ein. Damit wird ein verbesserter Austausch mit den verschiedenen Förderaktivitäten des BMWi zu Energieeffizienz und Ressourcenschonung für die Prozesstechnik sichergestellt.