Nachhaltigkeit in der chemischen Industrie

Auch die chemische Industrie muss sich den steigenden Anforderungen an eine umweltfreundliche Produktion stellen.

Das geschieht etwa durch Digitalisierungs- und Effizienzmaßnahmen sowie Echtzeitentscheidungshilfen auf Simulationsbasis, mit denen Unternehmen erhebliche Einsparungspotentiale verzeichnen, Betriebskosten senken und die Umweltauswirkung minimieren können. Ein Energiemanagementsystem ermöglicht Einsparungsmöglichkeiten durch den Vergleich von Produktlinien im Hinblick auf Energieverbrauch und CO₂-Ausstoß und unterstützt die Einhaltung von Reportingvorgaben sowie die Realisierung einer effizienten Produktion. Digitale Zwillinge für die realitätsgetreue Abbildung chemischer Prozesse bieten eine detaillierte Simulation der Interaktion einzelner Prozessschritte und chemischer Komponenten, um den optimalen Betriebspunkt zu finden und verschiedene Produktionsszenarien zu vergleichen.

Emissionen und Energiekosten im Blick

Siemens bietet passgenaue Lösungen zur Optimierung und Kontrolle des Energieverbrauchs und der CO₂-Emissionen für alle Produktionsstufen. Auf der Feldebene ermöglicht Siemens seinen Kunden, Verbrauchsdaten zu erfassen und zu messen. Mittels fortschrittlicher Lösungen zur Datenbeurteilung, -analyse und -bewertung entsteht ein detailliertes Bild des Energiemixes und der CO₂-Emissionen einer Produktionsstätte. Die Produktionsebene wird durch Einblicke in Prozess- und Automationsleitsysteme optimiert und ermöglicht eine effektive Steuerung der Produktion. Dadurch können Optimierungen in Echtzeit vorgenommen und effiziente Prozesse gewährleistet werden.

Die Managementebene profitiert von Siemens Energy Manager, einem spezialisierten Tool, das detaillierte Dashboards, umfangreiche KPIs und den Vergleich mit anderen Werken realisierbar macht. Des Weiteren ermöglicht es die Segmentierung und Analyse nach den Emissionen Scope 1 und 2, d.h. direkten Emissionen aus Aktivitäten des Unternehmens und von ihm kontrollierten Anlagen sowie indirekten Emissionen aus eingekaufter und genutzter Energie. Diese Lösung bietet eine solide Basis, um fundierte und nachhaltige Geschäftsentscheidungen zu treffen.

Eine weitere Lösung – Siemens gPROMS Utilities – bietet eine Echtzeit- Entscheidungshilfe für die Verwaltung und Optimierung von Emissionen und Energiekosten an einem Standort. Die digitale Anwendung hilft großen Prozessanlagen, den täglichen Bedarf an Kohlenwasserstoff-Brennstoffen zu minimieren. Die Grundlage dafür bilden digitale Zwillinge der Energiesysteme, die alle relevanten Interaktionen präzise erfassen. Mit Hilfe der modellbasierten Optimierungstechnologie können Hunderte von Betriebsentscheidungen und Einschränkungen der sich ständig verändernden Energielandschaft berücksichtigt und zu jedem Zeitpunkt die effizientesten Betriebseinstellungen gewählt werden. Dadurch können Betreiber Treibhausgasemissionen um 3 bis 8 Prozent senken, ohne große Investitionen zu tätigen.

Dekarbonisierung der Lieferkette

Hilfreich auf dem Weg zur Dekarbonisierung ist auch ein weiteres zentrales Element von Siemens: die SiGreen-Lösung zur Berechnung des Product Carbon Footprints (PCF). Vor allem im Bereich der dynamischen PCFs, basierend auf den CO₂-Daten von Lieferanten und dem Verbrauch im Unternehmen, können genaue Werte für einzelne Batches bzw. Produktstücke ermittelt werden. Diese Initiative spielt eine Schlüsselrolle in der Together-For-Sustainability-Initiative, einem Zusammenschluss mehrerer Chemieunternehmen, die ihre Lieferketten transparenter gestalten und die PCFs ihrer Produkte bestimmen wollen.

Ergänzend verbessert Siemens die Anlagenzuverlässigkeit durch Predictive Maintenance Tools, die auf künstlicher Intelligenz basieren und zur präventiven Wartung eingesetzt werden. Das reicht von einer KI-basierten Analyse der Daten aus den Messstellen in der Feldebene bis zu intelligenter Sensorik, die Anomalien zum Beispiel in der Schwingfrequenz von Motoren, Mischern oder anderen Systemkomponenten erkennen kann. Daraus können Rückschlüsse über unmittelbar bevorstehende Wartungsnotwendigkeiten der Maschine gezogen werden.