Zylinderförmige IR-ATR-Sensorsysteme für die inline-Prozessanalyse in der chemischen Industrie (ZYRAT)

Der Bedarf an optischer Prozesssensorik wächst rasant. Die zunehmende behördliche Regulierung der Produktionsprozesse verstärkt den Trend zum Einsatz von automatischer Prozessanalytik. Grundsätzlich liegt der Nutzen des Einsatzes von Prozessanalytik in der kontinuierlichen Kontrolle des Produktionsprozesses. Durch die Echtzeit-Überwachung lassen sich Produktionsausschüsse und daraus resultierende Entsorgungskosten reduzieren, wodurch die Umweltbelastung gesenkt werden kann. Die Vermeidung von Produktionsunterbrechungen zur Probenentnahme für die Qualitätskontrolle führt zu einer deutlich gesteigerten Auslastung der Anlagen. Durch das Forschungsprojekt ZYRAT soll erstmals die Qualitätskontrolle vom Labor in den Prozess verlagert werden. Somit können relevante Qualitätsparameter in Echtzeit, d.h. innerhalb weniger Sekunden, überwacht sowie Materialverluste und damit Produktionsrisiken weitestgehend minimiert werden.

ZYRAT verfolgt das Gesamtziel ein neuartiges online- und inline-ATR-Sensorsystem (ATR = engl. Attenuated Total Reflexion) im mittleren Infrarot (MIR) mit zylinderförmiger Geometrie für die Prozessanalytik zu erarbeiten. Dieses liefert automatisiert Informationen über Materialzusammensetzungen, Prozessparameter (z.B. Konzentrationswert, Konzentrationsverhältnis, Temperatur, etc.), Reaktionsverläufe und Produktqualitäten. Die zu erarbeitenden neuartigen Prozesssensoren auf optischer Basis und deren Kombination mit zu erforschenden Prozessschnittstellen ermöglichen die qualitative Überwachung des Produktionsprozesses flächendeckend in Echtzeit.

Die Verbundpartner die Blue Ocean Nova AG aus Aalen, die InfraTec GmbH aus Dresden, das Fraunhofer IPM aus Freiburg, die Finke Elektronik GmbH aus Waldkirch, die HTCO GmbH aus Freiburg und die LabCognition GmbH & Co. KG aus Köln erforschen im Rahmen von ZYRAT in Zusammenarbeit mit den assoziierten Anwendungspartnern BASF, Lanxess und Evonik ein innovatives, neuartiges online- und inline-ATR-Sensorsystem.

Im Rahmen der Kick-Off-Meeting-Veranstaltung beim Verbundkoordinator Blue Ocean Nova AG wurde das ZYRAT am Innovationszentrum in Aalen im August 2017 erfolgreich gestartet. Das Verbundprojekt ZYRAT wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Initiative „Digitale Optik“ von August 2017 bis Juli 2020 mit rund 1,5 Millionen Euro gefördert.

Die Spitzmüller AG betreut den Verbundkoordinator Blue Ocean Nova AG sowie die Projektpartner Finke Elektronik GmbH und LabCognition GmbH & Co. KG während der gesamten Projektlaufzeit.