„Industrie 4.0“ bringt auch Veränderungen im Engineering von Anlagen und Verfahrensprozessen mit sich. Der traditionelle Ansatz vom Labormaßstab über Prototypen oder Pilotanlagen bis hin zur Produktion ist bei den geforderten kurzen Entwicklungszeiten und individuellen Spezifizierungen nicht mehr wirtschaftlich. Stattdessen nimmt die CFD-basierte Strömungssimulation heute die Rolle einer Schlüsseltechnologie ein.
Ganz gleich, ob es um das Mischen, Trennen, Abfüllen, Trocknen, um den Flüssigkeitstransport oder die Wärmeübertragung geht: Die Prozess-Sicherheit, die Produktqualität sowie die Energieeffizienz von Pharma- und Chemietechnologien hängen maßgeblich von den Strömungsverhältnissen im Systeminnern ab.
"Die Integration der CFD-Strömungssimulation als digitales Planungstool führt zu kürzeren Entwicklungszyklen, effizienten Verfahrensprozessen, weniger Energie- und Rohstoffbedarf und zu marktfähigen Innovationen", sagt Teodora Vatahska-Koehler, Geschäftsführerin der HTCO GmbH. Bereits eine minimale Optimierung der Strömungsführung bewirkt erhebliche Erhöhung der Anlagenleistung oder Verbesserungen der Prozessqualität.
Was für Maschinen und Anlagen gilt, wirkt auch im Großen. Bei spezialisierten Labor-, Produktions- und Lagerräumen, bei denen kein Prototypenbau möglich ist, lässt sich Funktionalität und Energieeffizienz von anspruchsvoller Lüftungs- und Kühltechnik bereits in der Planungsphase virtuell mit realen Dimensionen überprüfen.
Bei dem Neubau eines Kühlraumes für pharmazeutische Produkte wurden die Strömungs- und Kühlprozesse mittels CFD-Simulation bereits zu Beginn der Planung optimiert. Wie sich das Einströmen von wärmerer Luft beim Öffnen des Kühlraumes auf die Kühlraumtemperatur und die eingelagerten Produkte auswirkt, und wie schnell der Ausgangszustand wiederhergestellt werden kann, berechnet die Strömungssimulation im Voraus und reduziert die Anzahl der aufwändigen Testläufe während der Zulassung. Anlagenbauer, Gebäudeplaner und Betreiber haben damit einen zuverlässigen Leistungsnachweis für Genehmigungs- und Zulassungsverfahren in der Hand.
Ob Pharmaindustrie, Chemietechnik, Biotechnologie oder Energietechnik, für die Entwicklung von Anlagen und Verfahren gilt jedoch: Je früher Strömungssimulation in den Entwicklungsprozess eingebunden wird, desto sicherer sind marktfähige Innovationen und desto geringer sind Entwicklungszeit und Kosten.
Hier empfiehlt es sich bereits in der Konzeptionsphase einen Strömungsspezialisten hinzuzuziehen. Denn Dienstleister, die sich auf Strömungssimulation spezialisiert haben, wissen durch ihr fundiertes physikalisches Strömungswissen genau, wo hingeschaut werden muss, um strömungsspezifischen Schwachstellen und Potenziale zu erkennen. Außerdem sind sie erfahren im Umgang mit den neusten Tools der vielseitigen CFD-Software und können daher auch höchst komplexe Fragestellungen sehr effizient lösen.
Ganz gleich, ob es um das Mischen, Trennen, Abfüllen, Trocknen, um den Flüssigkeitstransport oder die Wärmeübertragung geht: Die Prozess-Sicherheit, die Produktqualität sowie die Energieeffizienz von Pharma- und Chemietechnologien hängen maßgeblich von den Strömungsverhältnissen im Systeminnern ab.
"Die Integration der CFD-Strömungssimulation als digitales Planungstool führt zu kürzeren Entwicklungszyklen, effizienten Verfahrensprozessen, weniger Energie- und Rohstoffbedarf und zu marktfähigen Innovationen", sagt Teodora Vatahska-Koehler, Geschäftsführerin der HTCO GmbH. Bereits eine minimale Optimierung der Strömungsführung bewirkt erhebliche Erhöhung der Anlagenleistung oder Verbesserungen der Prozessqualität.
Was für Maschinen und Anlagen gilt, wirkt auch im Großen. Bei spezialisierten Labor-, Produktions- und Lagerräumen, bei denen kein Prototypenbau möglich ist, lässt sich Funktionalität und Energieeffizienz von anspruchsvoller Lüftungs- und Kühltechnik bereits in der Planungsphase virtuell mit realen Dimensionen überprüfen.
Bei dem Neubau eines Kühlraumes für pharmazeutische Produkte wurden die Strömungs- und Kühlprozesse mittels CFD-Simulation bereits zu Beginn der Planung optimiert. Wie sich das Einströmen von wärmerer Luft beim Öffnen des Kühlraumes auf die Kühlraumtemperatur und die eingelagerten Produkte auswirkt, und wie schnell der Ausgangszustand wiederhergestellt werden kann, berechnet die Strömungssimulation im Voraus und reduziert die Anzahl der aufwändigen Testläufe während der Zulassung. Anlagenbauer, Gebäudeplaner und Betreiber haben damit einen zuverlässigen Leistungsnachweis für Genehmigungs- und Zulassungsverfahren in der Hand.
Ob Pharmaindustrie, Chemietechnik, Biotechnologie oder Energietechnik, für die Entwicklung von Anlagen und Verfahren gilt jedoch: Je früher Strömungssimulation in den Entwicklungsprozess eingebunden wird, desto sicherer sind marktfähige Innovationen und desto geringer sind Entwicklungszeit und Kosten.
Hier empfiehlt es sich bereits in der Konzeptionsphase einen Strömungsspezialisten hinzuzuziehen. Denn Dienstleister, die sich auf Strömungssimulation spezialisiert haben, wissen durch ihr fundiertes physikalisches Strömungswissen genau, wo hingeschaut werden muss, um strömungsspezifischen Schwachstellen und Potenziale zu erkennen. Außerdem sind sie erfahren im Umgang mit den neusten Tools der vielseitigen CFD-Software und können daher auch höchst komplexe Fragestellungen sehr effizient lösen.
