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Bericht über das 16. Doktorandenseminar des AK-PAT 2022 vom Vortragsgewinner Eike Janesch

Kurz vor Ende des Jahres war es wieder einmal Zeit für das „Doktorandenseminar des Arbeitskreises PAT der GDCh“. Zum 16. Mal wurden Doktoranden, Post-Docs, Industriepartner und andere PAT-Interessierte vom 14. bis 16.11.2022 nach Potsdam eingeladen, um ihre neuesten Forschungsergebnisse zu präsentieren, sich zu vernetzen, zu diskutieren, neues zu lernen, potenzielle zukünftige Arbeitgeber kennen zu lernen und natürlich Spaß zu haben (und all das vollständig in Präsenz). Das Thema lautete in diesem Jahr „Die junge PAT – präsent und vernetzt“…klingt gut. Umso praktischer, wenn jemand aus dem Orga-Team an deinem Fachgebiet arbeitet und dich spontan fragt, ob du nicht auch Lust hast, deinen Sensor dort vorzustellen, danke dafür Björn Gutschmann.

An dieser Stelle möchte ich ebenfalls allen, die geholfen haben, diese Veranstaltung zu ermöglichen, auf die Beine zu stellen und zu füllen, ganz herzlich danken, besonders dem Orga-Team unter Leitung von Katharina Dahlmann und den Sponsoren. Dank der Sponsoren konnte das Doktorandenseminar für uns Teilnehmer komplett gebührenfrei stattfinden. Mir hat es wirklich sehr gut gefallen in Potsdam.

Los ging das Seminar am 14.11. um 15 Uhr, was den Teilnehmenden aus verschiedensten Teilen des Landes eine Anreise am selben Tag ermöglichte und selbst unter Studenten als humane Zeit gilt. Nach einem herzlichen Empfang gab es eine Vorstellungsrunde, in der man erste Eindrücke von den anderen Teilnehmern gewinnen und erste Kontakte knüpfen konnte. Bevor es zur Abendunterhaltung überging, stellten Robin Legner und Martin Rößler zum Thema „Mein erster Tag bei…“ ihren erfolgreichen Übergang vom Abschluss ihrer Dissertation hin zum Einstieg als Arbeitnehmer in der Industrie vor. Diese wirklich sehr anschaulich präsentierten Vorträge waren für alle Doktoranden, insbesondere solche, die gerade mit ihrer Doktorarbeit angefangen haben, und diejenigen, die kurz vor dem Abschluss stehen, sehr hilfreich. Vermutlich fragen sich die meisten Doktoranden, so wie ich auch, wie es nach dem Promotionsstudium eigentlich genau weiter geht. Nach einem leckeren, warmen Abendessen und einem kühlen Bier gab es dann noch etwas Abendunterhaltung: In kleinen Gruppen sollte aus ein paar Spaghetti, einigen Marshmallows und etwas Klebeband ein möglichst hoher Turm gebaut werden. An dieser Stelle würde ich gerne vom Erfolg meines Teams berichten, doch leider hat sich unser Turm schon vor uns Nudelarchitekten in eine waagerechte Position zum Schlafen gelegt.

Der zweite Tag begann um 9:00 Uhr mit einem lockeren Warm-Up. Anschließend ging es mit der ersten Vortragssession los. Neben zwei Vorträgen von Doktoranden stellte Clemens Minnich von der S-PACT GmbH in einem Gastvortrag die “Chemometrische Spektrenanalyse für die Prozessanalytik“ in sehr anschaulicher Weise vor. Um zusätzliches Interesse für ihre vorbereiteten Poster zu wecken konnten die Doktoranden anschließend ihr Thema und ihre spannendsten Ergebnisse in einem kurzen Poster-Slam vorstellen. Bei diesen Pitches stellte sich heraus, dass wirklich alle Poster es Wert waren, genauer betrachtet werden, so dass die Mittagspause in Folge einer umfangreichen Postersession etwas verkürzt werden musste (was im Interesse aller Beteiligten war). Nach dem Essen folgte ein weiterer interessanter und vor allem interaktiver Gastvortrag von Claudia Beleites und Robin Legner über die „Einführung in die multivariate Datenanalyse – Von der Theorie zur Praxis”. Zwischen zwei Kaffeepausen gab es auch einen Sponsorenpitch am zweiten Tag. Die letzten Vorträge des Tages gehörten dann wieder den Doktoranden, die mehrere spannende Präsentationen zu individuellen PAT-Systemen hielten. Nach einem kurzen Wrap-Up des bisherigen Tages wartete zum Abend ein weiteres Highlight auf die Teilnehmer. Es ging in die „Biosphäre Potsdam“. Und wer dachte, es handelt sich „nur“ um einen einfachen Besuch dieses Tropenhauses, was an sich schon schön gewesen wäre … weit gefehlt. Nicht nur, dass wir das Tropenhaus für uns hatten, es gab auch ein paar Appetizer, private Führungen und ein leckeres Abendessen vor Ort. Die Zeit danach wurde für eine sehr interessante Diskussion zum Thema „Innovationstreiber in der PAT“ genutzt, so dass es noch ein netter langer Abend wurde.

Am dritten und letzten Tag des Seminars ging es wieder um 9 Uhr los. Zwei spannende Vorträge von Doktoranden wurden von einem Pitch der restlichen Sponsoren komplettiert. In der anschließenden Kaffeepause wurde sich fleißig bei „LinkedIn“ und ähnlichen Plattformen vernetzt und das schönste Lächeln der vielen netten Teilnehmern wurde auf einem Gruppenfoto festgehalten. Zwischen zwei weiteren praxisnahen Vortrags- und einer Postersession gab es ein weiteres warmes Mittagessen. Es folgten zwei Vorträge von Doktoranden und zum Abschluss ein Gastvortrag von Roland Hass. Den Abschluss des Doktorandenseminars bildete die Preisverleihung für die besten Vorträge und das beste Poster. An dieser Stelle herzlichen Glückwunsch an alle Gewinner. Bevor die Teilnehmer ihre längere oder kürzere Heimreise antraten, gab es passend zur nahenden Adventszeit noch ein kleines Geschenk für alle.

Als Fazit dieser wirklich gelungenen Veranstaltung bleibt mir nur zu sagen: Ich freue mich schon darauf, wenn es auch im nächsten Jahr hoffentlich wieder heißt: „Da simma dabei, PAT ist priihimaa…“

Grenzen sprengen auf friedliche Art – AK Prozessanalytik zählt nun über 400 Mitglieder

Wer sagt, es gäbe heutzutage kein Wachstum, der möge auf den Arbeitskreis Prozessanalytik schauen. Nachdem wir in den letzten Jahren beständig an Mitgliedern gewonnen haben, freuen wir uns sehr, dass unsere Mitgliederzahl die 400 überschritten hat. Vielen Dank an alle, die sich entschlossen haben, beim AK PAT mitzumachen, und an die, die uns die Treue halten. Und eine Einladung an alle, die an der PAT interessiert sind.

Der AK PAT fördert den Austausch innerhalb der Prozessanalytik-Gemeinde über diverse Grenzen hinweg

• Akademia, Anwender und Hersteller erarbeiten gemeinsam Inhalte zur Prozessanalytik und deren Anwendung
• Junganalytiker werden auf ihrem Weg in die PAT und in die PAT-Gemeinde unterstützt
• Wir organisieren Veranstaltungen und sind auf Veranstaltungen anderer Organisationen präsent.
• Wir richten den Blick auf Europa und sind in der europäischen PAT aktiv unterwegs.
• Der AK PAT produziert Arbeitsblätter und bietet Weiterbildung für alle an der Prozessanalytik Interessierte an
• Über den PAT Talk in LinkedIn werden wir persönlich sichtbar und kann man uns kennenlernen. Schaut mal rein.[

Alles sichtbar: PAT Talk 1 und PAT Talk 2

Awarded with Prizes: Posters at AK PAT Colloquium 2022

post by Werner Worringen

From September 19 to 21, 2022 AK PAT (Working Group Process Analytics) held its Colloquium in Amersfoort, NL. Besides the presentations, one of the highlights of this annual event is the poster exhibition. Researchers and young scientists find users for their projects; users find potential solutions. Those with experience provide knowledge, those with knowledge learn more about applications in a rather personal and intense dialogue. All poster presenters made their topics visible to the complete audience in one-minute-pitches.

And the audience gave feedback on the pitches and the posters by voting for the winners of the three advertised prizes. We would like to introduce you to the winners of the AK PAT Colloquium 2022 poster prizes.

Prof. Dr. Martin Jäger (right) handed over the three poster prizes to the winners or the winner team representatives

First Prize

B. Evers; InProcess-LSP, Oss/NL

“A unique PAT method for real-time, inline size characterization of concentrated, flowing nanosuspensions”

Second Prize

F. Braun; A. Hien; S. Schwolow; Optoquant GmbH, Neustadt/D

“From laboratory to hazardous process environments – Optoquant’s rapidly deployable Raman sensor”

Third Prize

J. Kurmann; R. Kinsinger; M. Theuer; BASF SE, Ludwigshafen/D

“ppm Detection of Chlorinated Hydrocarbons in Ambient Air using a Fixed Gas Monitor with Pyrolysis Unit”

We congratulate the winners to their prices and wish them good attention in the PAT world for their subjects.  We also wish all poster presenters and their visitors that they both gained valuable information from the poster exhibition and talks.

Weiterbildungsangebot des AK PAT

AK PAT verleiht Prozessanalytik Award auf Kolloquium 2022 – gleich zweimal!

post by Werner Worringen

Das Kolloquium des AK PAT fand dieses Jahr vom 19. bis zum 21. September in Amersfoort, NL, bei unserem Gastgeber Yokogawa Europe B.V. statt. Alljährlich wird auf dieser Veranstaltung der Prozessanalytik Award vom Arbeitskreis Prozessanalytik für die beste akademische Masterarbeit und/oder Dissertation auf dem Gebiet der Prozessanalytik im deutschsprachigen Raum (DACH) für das jeweils vergangene Jahr vergeben.

Aus den Bewerbungen wählt ein Preis-Komitee des erweiterten AK-Vorstandes den Preisträger/die Preisträgerin aus. Der Preis besteht aus einer Urkunde, einem Preisgeld in Höhe von € 1.000 und einer zweijährigen kostenfreien Mitgliedschaft in der DECHEMA oder der GDCh.

Das Preis-Komitee hatte es in diesem Jahr jedoch schwer, da viele Arbeiten eingereicht wurden. Zwei Arbeiten mit sehr unterschiedlichen Themen wurden als herausragend und damit als preiswürdig beurteilt. Preise kann man zwar teilen, da der AK PAT aber nichts von halben Sachen hält, wurde entschieden, den vollen Preis zweimal zu vergeben.

Die beiden Preisträger Desirée Töpfer und Oliver Pauli nahmen am Kolloquium teil und erhielten ihre Preise aus den Händen von Prof. Dr. Martin Jäger und Dr. Tobias Eifert, Vorstandsmitglieder des AK PAT, auf dem Gesellschaftsabend.

Desirée Töpfer, Master im Studiengang Chemie an der Humboldt-Universität, Berlin für ihre Masterarbeit

Prozessanalytik an Hydroformylierungsreaktionen in Mikroemulsion im Labormaßstab

Die Jury sieht die eingereichte Arbeit von Désirée Töpfer als herausragende Innovation auf dem Gebiet der kombinierten in situ-Analysen-Verfahren zur Modellierung von Mikroemulsionen und als wichtigen Fortschritt auf dem Weg zur Echtzeitdaten gesteuerten Prozessautomatisierung.

Oliver Pauli, Master im Studiengang Chemistry for the Lifesciences CLS an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Wädenswil, CH, für seine Masterarbeit

Dynamisch Kinetische Racematspaltung – Scale-Up einer Modellreaktion

Die Jury sieht die eingereichte Arbeit von Oliver Pauli als herausragende methodische Innovation auf dem Gebiet Echtzeit-Monitoring pharmazeutisch relevanter Prozesse und als instruktives Beispiel für ein erfolgreiches Up-Scaling vom Labor- zum Technikumsmaßstab.

Vorstand und erweiterter Vorstand des AK PAT gratulieren den beiden Preisträger*innen und hoffen, dass diese Preise ein nützlicher Baustein für Ihre weiteren Karrieren sind.

Eine Kontaktaufnahme mit ihnen kann über diesen Link vermittelt werden vorstand@arbeitskreis-prozessanalytik.de

Well done – 17. AK PAT Colloquium in Amersfoort

On September 19 – 21, 2022 the AK PAT (Arbeitskreis Prozessanalytik – Working Group Process Analytics) expanded its sphere of  activity  geographically when it held its 17. Colloquium at YOKOGAWA Europe B.V. in Amersfoort in the Netherlands. In a very nice environment participants from numerous countries met for two and a half days in persona to listen, talk and exchange with each other about.

• EUROPEAN SUCCESS STORIES
• PAT INNOVATION: LAB TO LARGE SCALE
• PAT AND DATA
• PAT INNOVATION: NOVEL REAL TIME PAT
• PAT MINIATURIZATION

Latest PAT developments could also be seen in the Poster session. In just 1 minute 15 young researchers each briefly introduced their work and described it in detail in front of the posters in the poster exhibition. Three of them finally went out with a price! We will report later in more detail.

Another party of our trialog concept are PAT manufacturers who each gave an introduction to their products and technologies in an exhibitors‘ pitch session. Detailed talks took place then in the manufactureres exhibition in Yokogawa’s hall.

AK PAT once again advertised the Process Analytics Award for a master‘s thesis or a dissertation done in 2021. Traditionally the winner will be announced and the award handed over during the social event in the evening. This time this ended with a surprise: We had even two winners with quite different topics. We will report later about this in detail as well. Finally Prof. Martin Jäger had another surprise: The winners did not need to split the prize; they both got the full award! Congratulation.

It finally turned out that this exchange across the borders was more then fruitful and the right approach with the colloquium to get an even broader exchange on applications, direction and innovation of process analytics as a contribution to solve the problems  of our world.

Special thanks to Yokogawa for being our appreciated host and major sponsor; thank you to all sponsors and contributors for your support.

AK PAT Kolloquium – Prozessanalytiker*innen im Austausch

post by Werner Worringen

Am 19. – 21.09.2022 trifft sich die Gemeinde der Prozessanalytiker*innen zum Kolloquium des Arbeitskreis Prozessanalytik und thematisiert den Beitrag der PAT zu den führenden Themen der Industrie: Nachhaltigkeit und Circular Economy, Harmonisierung, Qualitäts- und Leistungs-Monitoring, PAT-Innovationen auf europäischer Ebene. Moleküle kennen keine Nationalität. Das Kolloquium findet in diesem Jahr in Amersfoort, NL statt.

Die Vorträge des Programms konzentrieren sich auf die Themen

– PAT Innovation: Lab to large Scale

– PAT and Data

– Novel real time PAT

– PAT miniaturization

Austausch bedeutet aber deutlich mehr als Vorträge zu hören und zu diskutieren. Der Arbeitskreis Prozessanalytik hat sich dem Trialog verschrieben. In voller Intensität diskutieren hier Forschende/Lehrende, industrielle Anwender und Hersteller miteinander und entwickeln Lösungsideen in dedizierten Arbeitskreisen, sei es zum Thema PAT und KI, Daten oder Fortbildung. Die Ergebnisse sind offen und aktive Beteiligung ist möglich und erwünscht.
Besonders angesprochen und aktiv sind die Trialog-Partner Nr. 4 – die Jungakademiker, die im Arbeitskreis ein erstes Netzwerk finden; und gar nicht selten sogar einen Karrierestart.

Austausch auf dem Kolloquium, was bedeutet das? Austausch bedeutet z.B. eine Poster-Ausstellung mit Poster Pitches im Forum und die Chance auf einen vom Fachpublikum vergebenen Preis. Von dem wird man nicht reich, aber thematisch und persönlich sichtbar – vielleicht der größere Wert.

Die Hersteller präsentieren sich ebenfalls mit Poster/Poster-Pitches und mit einer Ausstellung, in der man sie mal nicht nur von der klassischen Messeseite kennenlernen kann. Sichtbarkeit ist gerade auch für Hersteller wichtig; eine gute Gelegenheit dazu, auch über das Kolloquium hinaus, bietet sich ihnen mit der Übernahme einer Sponsorschaft.

Am Dienstagabend genießen wir die Abendveranstaltung mit dem Höhepunkt der Verleihung des Prozessanalytikpreises und vertiefen die Gespräche, für die die Pausen in der Veranstaltung nicht gereicht haben.

Alles zu Registrierung, Postereinreichung, Poster- und Prozessanalytikpreis, Ausstellung und Sponsorschaft, Hotels und dem vollen Programm findet sich hier.

Der Arbeitskreis Prozessanalytik ist ein Arbeitskreis der Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (GDCh); das Kolloquium wir ausgerichtet von der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V.

Ad hoc – Arbeitsgruppe „Künstliche Intelligenz in der PAT“, AG KIPAT

post by Matthias Rädle

Das Schlagwort künstliche Intelligenz ist inzwischen in aller Munde und ist auch für den Arbeitskreis Prozessanalytik ein hochaktuelles Thema. Wie schon auf unserer Homepage und in unserem LinkedIn-Account dargestellt, haben wir in letzter Zeit mehrere Arbeitsgruppen gegründet, die sich mit speziellen Themen aus dem Gesamtumfeld der PAT befassen. Eine dieser Arbeitsgruppen ist die AG KIPAT, die sich mit der künstlichen Intelligenz in der Prozessanalysentechnik befasst. Augenblicklich wirken in der Arbeitsgruppe mit: Maik Müller, Eva Krolitzky, Felix Schlecht, Tobias Schenk und Matthias Rädle. Unterstützt werden wir fachlich noch aus CeMOS von Prof. Oliver Wasenmüller, Felix Wühler und Pooja Kumari. Die Arbeitsgruppe trifft sich regelmäßig zunächst vierzehntägig.

Wir wollen erarbeiten, welche Methoden der KI sich ganz speziell in der PAT anwenden lassen. Dabei wollen wir nicht neue mathematische Algorithmen entwickeln, sondern eine möglichst einfache und breite Anwendungsbasis der KI in der PAT finden. Dies bedeutet, dass wir versuchen, einen einfachen Weg aufzuzeigen, wie möglichst mit kostenlosen Bibliotheken ein auch für den digitalen Laien verständliches Vorgehen erarbeitet werden kann und neue Applikationen ermöglicht werden. Ein Schwerpunkt der Diskussion liegt darin, zu identifizieren, in welchen Feldern und mit welchen Anwendungen die KI in der PAT Fuß fassen kann. Durchforstet man hier die Literatur, findet man als hauptsächliche Anwendungen Gesichtserkennung, Fingerabdrücke und andere populäre Beispiele. Aus Verfahrenstechnik und Prozessanalysentechnik findet sich kaum etwas. Diese Lücke wollen wir füllen.

Die Beteiligten der AG kommen aus unterschiedlichen Industrien und Hochschulen, teilweise sind sie noch im Studium oder haben nach einem Industrieaufenthalt wieder ein Studium aufgenommen. Damit sichern wir den Blick aus allen Richtungen. Wir schauen auf die Möglichkeiten in der akademischen Welt, sichten wissenschaftliche Literatur, zeigen uns aber auch interessiert an pragmatischen Lösungen für die täglichen Probleme im Industrieeinsatz. Aktuell wird ein Thesenpapier erstellt, welches die ersten Ergebnisse zusammenfasst. Die Anwendungen in der PAT sind natürlich in einer der ersten Prioritäten mit Bildanalyse verknüpft. Sowohl die KI als auch insbesondere KI in Verbindung mit preiswerten Kameras und hochrobusten, aber preiswerten Mikrocomputern ermöglichen Systemlösungen, die es vor wenigen Jahren noch nicht gab. Es ist nun möglich und preislich erschwinglich, z. B. etliche Webcams zusammenzuschalten und damit dreidimensionale und bewegte Vorgänge zu erfassen, und instantan, also über Edge Computing oder auch über cloudbasiertes Computing auszuwerten und in Form einfacher Ergebnisse weiterzugeben.

Die Diskutanten sind der Meinung, dass wir in naher Zukunft  eigentlich hoch komplexe Geräte deshalb extrem preiswert zur Verfügung haben werden, weil die Universalität der Einsetzbarkeit von Standardelektronik/Optik eine Stückzahl von vielen Millionen in der Produktion ermöglicht. Zu Preisen von 2022 kostet die Hardware für eine Kamera mit z.B. 8 Mio. Bildpunkten mit Objektiv und zugehörigem Computer weniger als 100 €. Damit lassen sich Anwendungen realisieren, die es u. a. ermöglichen, auch Messgeräte, die aktuell nicht an Prozessleitsysteme angekoppelt sind, nachträglich auszurüsten. Auch wenn eine solche Vorgehensweise wie von hinten durch die Brust ins Auge erscheint, könnte eine Webcam mit gesicherter Funkanbindung einfachste Messaufgaben wie die Ventilstellung oder das Auslesen eines Schwebekörper-Durchflussmessers oder das Ablesen eines Manometers billiger realisieren als klassische Möglichkeiten des Legens einer Datenverbindung über Leitungen und Auflegen der Signale auf SPS oder PLS. Ganz im Sinne eines SMART Monitoring.

Die KI-Möglichkeiten in der PAT sind jedoch noch deutlich vielfältiger. Wir gehen davon aus, dass wir mit den Fluktuationen zeitlich hoch aufgelöster Sensorsignale, wie z. B. von optischen Rückstreusensoren, Scannern oder Zeilenkameras in der Lage sein werden, die Möglichkeiten der Prozessüberwachung gegenüber dem aktuellen Stand der Technik erheblich zu ergänzen.

Auch aus volkswirtschaftlicher Perspektive sehen wir die Aufgabe der KIPAT darin, Produktionen so weit automatisierbar zu gestalten, dass die Herstellkosten sehr viel stärker von Abschreibung auf Investitions- als von Lohn-/Stückkosten geprägt sind. Gelingt dies, so ist die natürliche Folge ein Zurückholen vieler Produktionen aus Drittweltländern nach Zentraleuropa, z. B. Deutschland. [Anmerkung: Ist dieser Satz nicht zu politisch? Alternative: Gelingt dies, so wird lokale Produktion wieder wettbewerbsfähiger.] Die Weiterentwicklung der Computertechnologie macht die Anwendung der KI in der PAT zu einem Thema, dessen Ende nicht absehbar ist. Wir halten es deshalb für richtig, sich hier und jetzt in einer AK PAT-Arbeitsgruppe damit zu beschäftigen.

Gerne laden wir, die aktuellen Teilnehmer der Arbeitsgruppe, weitere Interessenten ein, sich unseren Arbeiten anzuschließen. Dies kann als permanentes Mitglied in der Arbeitsgruppe sein oder auch als Gast mit einem speziellen Themenvorschlag, der jedoch vor der entsprechenden Sitzung angekündigt werden sollte. Wir freuen uns auf Eure Beteiligung.

Leidenschaft für die PAT: Gesichter im Vorstand

post by Werner Worringen

Vorstand, erweiterter Vorstand und die in den Arbeitskreisen Aktiven im AK PAT arbeiten nun seit über einem Jahr zusammen. Die jeweiligen Mitglieder wollen wir in einer lockeren Reihe vorstellen. Werner Worringen, seit 2017 im erweiterten Vorstand dabei, spricht mit ihnen.

Maik Müller ist nicht nur Repräsentant der Hersteller im Vorstand, sondern auch Vorsitzender des Vorstands. Hier ist seine Vita:

Hallo Maik, heute ist der Chef dran. Maik, zunächst: Was hat Dich zur PAT gebracht?

Was hat mich zur PAT gebracht?

Mein ganzes Berufsleben bewege ich mich in der PAT. Ich bin nach dem Studium 1995 in die relativ junge tec5 AG eingestiegen und wir haben uns zu der Zeit auf die noch neue Diodenarray-Spektroskopie spezialisiert. Diodenarray-Spektroskopie wurde über die Jahre immer stärker in Prozess-Applikationen angewendet und hat viel Verbreitung gefunden. tec5 hat sich in den letzten Jahren noch stärker auf die Prozessanwendungen, insbesondere die oft schwierigen, nichtfunktionalen Anforderungen spezialisiert. Dies prägte mein Berufsleben in Entwicklung und Projektleitung, bis ich immer mehr in Managementfunktionen abgedriftet bin und nun seit über elf Jahren auf Vorstandsebene das Thema PAT weiter treibe.

Und was hat Dich zum AK PAT gebracht?

Das war ein längerer Weg. Der AK PAT war mir schon viele Jahre sehr vertraut; wir waren ja auch in der Vorstandsarbeit mehrfach mit anderen Mitarbeitern der tec5 präsent. Aber was mich so richtig zum AK gebracht hat, ist die Überzeugung, dass wir uns aus Herstellersicht noch mehr in diese Arbeitskreise einbringen müssen, damit die tollen Technologien, die wir teilweise schon vor zehn Jahren entwickelt haben, auch ankommen. Ja, und so habe ich mich dann Mitte 2020 entschieden, im AK PAT als Vorstand für die Hersteller zu kandidieren.

Heißt das, die Hersteller waren Dir nicht präsent genug?

Das war aus der Überzeugung heraus, dass wir als Hersteller uns noch stärker einbringen müssen, um diese Technologien dann auch zum Nutzen der Anwender im Prozess ankommen zu lassen. Ich glaube, da sind die Hersteller aus technologischer Sicht an vielen Stellen schon weiter. Nicht von den Konzepten her, da arbeiten wir sicherlich auf Augenhöhe mit den Anwendern und der Wissenschaft, jedoch in Bezug auf die tatsächliche Verfügbarkeit der Technologien. Es standen aber auch größere Veränderungen im Vorstand und erweiterten Vorstand des AK PAT an. Ja, das hat mich dann motiviert, für den Vorstand des Arbeitskreises zu kandidieren. Sozusagen von null auf hundert.

Von null auf hundert. Nun bist Du ja nicht nur Vorstand für die Herstellerseite geworden, sondern auch der Vorsitzende des Vorstands. Kommt der nicht traditionell aus der Akademia?

Ja, das ist ungewöhnlich, aber zum Vorsitzenden des Vorstands bin ich etwas wie die Jungfrau zum Kind gekommen. Nachdem die Wahl stattgefunden hat, haben wir alle uns gegenseitig kontaktiert, Katharina Dahlmann, Tobias Eifert und natürlich auch der Martin Jäger, und am Ende bin ich darum gebeten worden, dass ich den Vorsitz übernehme. Meine Antwort war, „ja, ich tue das“, aber mit einer klaren Botschaft an den Vorstand, den erweiterten Vorstand und auch an die Mitglieder: wir sehen das als echte Teamarbeit und teilen es uns auf: Wer kümmert sich um welche Dachorganisationen? Wer um welche Veranstaltungen? Wer um welche Schnittstellen? Und ich nehme es gerne vorweg, es funktioniert hervorragend!

Neuer Vorsitz, neue Richtung? Welche Richtung wird der AK PAT nehmen? Werden sich Themen ändern? Werden sich Schwerpunkte ändern? Wird’s neue geben? Auch Kontinuität?

Ja, wir wollen Dinge ändern und wir haben auch schon Dinge verändert. Das war der Teil, von dem ich gedacht habe, „da kann ich einen echten Mehrwert liefern“. Ich glaube wir führen den AK PAT schon so ein bisschen wie ein Unternehmen, angefangen mit „Mission, Vision, Strategie, Ziele, Maßnahmen“, alles runtergebrochen und detailliert niedergeschrieben, sodass wir eine gemeinsame Marschrichtung haben. Das muss jetzt noch in der Außendarstellung ankommen, da sind wir noch nicht weit genug. Das ist mein Input aus der Managersicht. Also Kontinuität und auch Veränderung im Sinne von Professionalisierung, mit einer Portion Erfahrung aus der Unternehmensführung heraus. Und, ja, natürlich auch mit neuen Themen.

Für mich hört sich das nach mehr Kommunikation, mehr Sichtbarkeit an. Muss die Prozessanalytik mehr aus sich herausgehen? Muss der AK PAT mehr aus sich herausgehen?

Auf jeden Fall. Die Bedeutung der PAT wird total unterschätzt, jedoch inzwischen nicht mehr in den großen Unternehmen, die Veränderungen aktiv vorantreiben. Dadurch, dass, außer bei den PAT-Spezialisten, stark unterschätzt wird, welchen Mehrwert wir bringen können, ist die PAT viel zu wenig in den kleineren und mittelständischen Unternehmen angekommen. Es gibt durchaus mittelgroße Unternehmen, die wenig PAT-Kompetenz haben und die sich an das Thema nicht rantrauen, oder die das Investment scheuen, dort dediziert Kapazitäten aufzubauen – weil eben das Thema nicht so präsent ist, weil die Manager die Wichtigkeit nicht erkennen auf der Ebene der Entscheider, als auch auf der Ebene der Anwender. Deswegen haben wir auch die Arbeitsgruppe „PAT für Einsteiger“ oder „PAT für KMUs“ gegründet, um dort Hilfestellung zu leisten. Und das ist nur eine der inzwischen 10 neu gegründeten Arbeitsgruppen.

Zweimal Vorstand, Maik, wieviel Zeit steckst Du eigentlich in den AK PAT?

Also, ich würde schon sagen, dass ich an die 10% meiner Zeit in den AK PAT stecke; da ist natürlich viel Freizeit mit dabei. Das hatte ich etwas unterschätzt.

Unterschätzt? Wie erklärst Du Dir das?

Das hat neben der inhaltlichen Arbeit auch damit zu tun, dass wir im Arbeitskreis so viele Schnittstellen haben. Wir haben eine Haupt-Dachgesellschaft mit der GDCh. Wir haben einen zweiten Träger und engen Partner mit der DECHEMA. Wir sind in Fachgruppen beider Bereiche vertreten, wir sind in Wissenschafts-Ausschüssen, wir organisieren Veranstaltungen selbst, aber auch in Co. Es ist sehr komplex und ich gebe gerne zu, dass wir ein paar Monate gebraucht haben, um uns eine Landkarte zu erstellen, wo der AK überall Schnittstellen hat und wer sich um welche Schnittstelle kümmert. Und es kommen weitere dazu. Wir haben gerade intensive Gespräche mit der AMA und Wanted Technologies, weil die Prozessanalytik immer mehr Berührungspunkte mit anderen Bereichen bekommt. Und die sind alle hochinteressiert, mit uns zusammenzuarbeiten. Wir müssen uns aber auch fokussieren und dabei ist das Kriterium: Helfen uns die neuen Themen, Partnerschaften und Kooperationen und vor allem unseren Mitgliedern wirklich? Das ist schon eine Herausforderung.

Abschließend: Was ist Deine Botschaft an die Mitglieder?

PAT ist ein total spannendes Thema und hat mehr denn je eine Daseinsberechtigung. Aber es muss eine noch intensivere, partnerschaftliche und übergreifende Zusammenarbeit geben zwischen den Anwendern, die am Ende ja den Nutzen haben sollen, der Wissenschaft und den Herstellern. In vielen Bereichen, in denen Technologie oder Methodik entwickelt wird, ist das eine bilaterale Partnerschaft. Der Trialog des AK PAT, glaube ich, ist das Besondere, weil ohne einen von den Dreien, und nehmen wir gerne die Jungakademiker als Nukleus der Zukunft mit dazu, wird’s nicht funktionieren.

Ja, ich glaube, der Trialog ist etwas, das alle im Arbeitskreis leben und schätzen. Das spürt man. Vielen Dank für das Interview Maik und gute Fahrt im und mit dem AK PAT.

Vielen Dank und ich freue mich auf die weitere Zusammenarbeit.

Technologie-Roadmap „Prozess-Sensoren 2027+“ der NAMUR – ein programmatisches Dokument

post by Martin Gerlach

Die Prozessanalysentechnik bringt Transparenz in qualitative Prozessvorgänge, wenn die Feld­mess­technik, so wie Druck, Temperatur und Durchfluss, keine schlüssige Interpretation des Prozessstatus erlaubt. Heutige verfahrenstechnische Produktionsprozesse und technologische Fortschritte stellen daher höhere Anforderungen an die Prozessführung, wodurch die Bedeutung der PAT und die Durch­dringung unserer Anlagen mit Prozess-Sensoren zugenommen hat und weiter zunehmen wird. Dies geht im Wesentlichen auf die drei vorhergehenden Technologie-Roadmaps zurück.

Die Herausforderungen, die die Endlichkeit von Öl-, Gas- und Kohlevorkommen gepaart mit dem Klima­wandel an die Prozessindustrie stellen, erfordern gewaltige Veränderungen in der Prozesslandschaft, um diesen Herausforderungen gerecht werden zu können.

„Carbon neutral“ und Kreislaufwirtschaft mit geschlossenen Stoffströmen sind im Augenblick Vor­haben, welche in den nächsten 10-15 Jahren in unsere industriellen Prozesse vollständig integriert werden müssen. Dies muss in nur einem Zehntel der Zeit erfolgen, welche die Menschheit hatte, um die heutigen Prozesse zu entwickeln und zu optimieren. Die Anforderungen an moderne Mess­techniken und Sensorik sind, um in diesem Kontext entsprechende Beiträge liefern zu können, ent­sprechend hoch.

Die im November 2022 vorgelegte, vierte Technologie-Roadmap 2027+ ist wieder ein Gemeinschafts­werk von Anwendern, Herstellern und der Akademia und bündelt diese neuen Anforderungen in 19 alte und neue Thesen, welche den Bedarf an technologischer Entwicklung etwa bis zum Jahr 2027 wider­spiegeln. Die Roadmap liefert damit einen programmatischen Beitrag für die Transformation der Prozessindustrie und deren gesellschaftliche Akzeptanz.

Die Inhalte gliedern sich in fünf Themencluster, wobei Digitalisierung und Nachhaltigkeit über­greifende Kernthemen der künftigen Entwicklung sind und somit Effizienz- und Gewinnsteigerung als Treiber überholt haben bzw. als Unterthemen darin aufgegangen sind.

Allgemein zunehmende Anforderungen an Genauigkeit, Empfindlichkeit und Robustheit der Mess­technik und Software, sowie die immer wichtiger werdende Zustandsüberwachung und Selbstdiagnose erfordern zunehmend digitale Kommunikationsschnittstellen für Neu- und Bestandsanlagen.

Neue Produktionsprozesse und Applikationsfelder im Bereich der Nutzung nachwachsender Roh­stoffe sowie erforderliche Energieeinsparungen sind sehr wichtige, zusätzliche Einsatzgebiete der Prozessanalytik. Auch Bioprozesse werden eine immer größere Rolle spielen. Der zunehmend erforder­liche gesteigerte Einsatz von Messtechnik für rezyklierte oder nachwachsende Rohstoffe stellt wegen der hohen Variabilität dieser Stoffe neue Anforderungen an die Prozess-Sensorik.

Die Entwicklung neuer Messstrategien greift den schon seit vielen Jahren laufenden Prozess zur Übertragung von Laboranalysenverfahren in den Prozess auf, um Messergebnisse zeitnah aus dem Prozess zu erhalten. Dieser bereits länger andauernde Prozess wird sich weiter fortsetzen. Einweg-Sensoren werden eine zunehmende Rolle in der Biotechnologie bei Prozessen, welche in Einweg-Behältern stattfinden, spielen.

Die Nutzung digitaler Daten wird in der Digitalisierung eine zentrale Rolle spielen. Prozess-Sensoren werden aus diesem Grunde zunehmend „smart“ werden. Digitale Zwillinge der Sensoren werden bei der Planung neuer Messtechnik eine größere Bedeutung erhalten. Die Konfiguration und Para­metrisierung erfolgen dann bereits weit im Vorfeld der physischen Inbetriebnahme. Daraus ergeben sich neue Geschäftsmodelle für Anwender, Hersteller und Service-Provider. Die Anreicherung der Mess- und der Vitaldaten durch weitere interne und externe Daten, und deren Zusammenführung durch KI-Methoden, kann weitere Erkenntnisse, über die originären Sensor-Daten hinaus, zum Prozess selbst und zu Anlagenkomponenten generieren.

Um die Nutzung digitaler Daten durchgängig und nahtlos verfügbar zu machen, bedarf es eines übergreifend standardisierten Informationsmodells. Das dafür spezifizierte NOA Informationsmodell setzt auf PA-DIM^TM und OPC UA Definitionen auf und berücksichtigt auch Anforderungen an die Informationssicherheit. Dies öffnet den Zugang zur übergeordneten IT-Welt. Die Welten von OT und IT wachsen dadurch mehr und mehr zusammen. OT-Implementierungen können dabei Multi-Cloud Architekturen nutzen, für die Cloud- und Edge-Anteile genutzt werden können.

Die fünf Themencluster der Roadmap „Prozess-Sensoren 2027+“ (Quelle: Arbeitskreis)

Handlungsfelder

Die Roadmap definiert als Handlungsbereiche folgende Arbeitsfelder für die Weiterentwicklung der Prozess-Sensorik:

Hersteller:

Die Standardisierung von Vitalitätsdaten soll den nachhaltigen und zuverlässigen Betrieb der Mess­technik unter Zuhilfenahme der Digitalisierung effektiver und effizienter gestalten. Dazu muss das NOA-Konzept (NAMUR Open Architecture), welches der NAMUR- Arbeitskreis 3.6 gemeinsam mit dem ZVEI für die Analysentechnik erarbeitet hat, vollständig in die nächste Gerätegeneration einfließen.

Akademia:

Sehr frühe technologische Entwicklungen sollen in Zukunft unter Einbeziehung der Akademia (Universitäten, Hochschulen und Forschungseinrichtungen) erfolgen. Die Inhalte der vorliegenden Roadmap sollen Teil öffentlicher Förderprogramme werden, die diese Einbeziehung der Akademia ermöglichen sollen. Um den zukünftigen Herausforderungen gerecht zu werden, müssen sich die Anforderungen an die Ausbildung an den Hochschulen und Universitäten im Sinne eines übergreifenden, vernetzten Denkens verändern.

Anwender:

Anwender müssen entsprechende Testmöglichkeiten für die Zusammenarbeit mit den Geräte­herstellern und den Hochschulen für die in Entwicklung befindliche Sensorik zur Verfügung stellen. Die Digitalisierung erfordert eine Anpassung der Arbeitsabläufe bei den Anwendern wie zum Beispiel sensor- und messstellenspezifische Dashboards in der Fachabteilung und die Mitnahme von Tablets in Anlagen zur Unterstützung der täglichen Arbeit bei der Planung und des Betriebs von Sensorik und Messtechnik.

Die Technologie-Roadmap „Prozesssensoren 2027+“ könnt ihr hier herunterladen.