Prozessanalytik lohnt
Schon ab einer Analyse pro Tag ist die Prozessanalysen-Messtechnik meist preiswerter als die Analyse im Labor – zu diesem Ergebnis kommt ein Vergleich der Kosten, den die Geschäftseinheit Mess-, Steuer-, Regel- und Analysentechnik von Infraserv Höchst Technik für neun verschiedene Messverfahren erstellte. Zwar sind die Vorteile der Prozessanalytik vielen Anwendern bekannt, doch ist die Scheu vor hohen Investitions- und Umrüstkosten oft noch groß. Ansätze zur Wirtschaftlichkeitsrechnung wie der von Infraserv Höchst Technik sind dringend gefragt und könnten neue Impulse für diese Technologien setzen.
Manches Chemie-/Pharma-Unternehmen gibt bis zu vier Prozent der Produktionskosten für prozessbegleitende Analytik aus. Ein großer Teil davon wird nach wie vor klassisch, d.h. „offline" in Betriebs- oder Auftragslabors abgewickelt. Und dies obwohl heute fast alle Analysenmethoden, die im Labor eingesetzt werden, auch im Prozess verwendet werden können.
„Die größten Vorbehalte gegen Prozessanalytik, die wir aus vielen Kundengesprächen heraushören, sind fast immer die Kosten – oder vielmehr, die Unklarheit über die Kosten", erklärt Dr. Stefan Stieler, Leiter der Geschäftseinheit MSR- und Analysentechnik bei Infraserv Höchst Technik. Auf der Basis mehrjähriger Erfahrungswerte sowie aus der Zusammenarbeit mit chemischen und pharmazeutischen Unternehmen stellte das Analyse-Team deshalb die Kostenbeiträge für neun verschiedene Messverfahren gegenüber.
Dabei wurden für die Laboranalytik die Kostenbeiträge eines Jahres für Probenahme, Probentransport, Laborantenstunden bzw. Analysenkosten, Zeitaufwand für die Eingabe ins Betriebsdatensystem sowie die Entsorgung der Probe addiert. Sie wurden mit dem jährlichen Aufwand für Abschreibungen und Zinsen von Planung und Errichtung der Messstelle, den anteiligen Nutzungskosten für den Analysengeräteraum sowie den laufenden Kosten für Wartung, Inspektion, Reparatur, Verbrauchs- und Reparatur-Material der Prozessanalysen-Messtechnik verglichen.
Die Ergebnisse
Eine zentrale Erkenntnis war, dass rund 70 Prozent der Lebensdauerkosten von Prozessanalysen-Messtechnik auf die Instandhaltung entfallen – die Anschaffungskosten machen demgegenüber nur einen relativ kleinen Anteil aus. „Wer über Prozessanalytik nachdenkt, sollte also den Investitionsaufwand nicht überbewerten", rät Stieler. „Wesentliche Ansatzpunkte für eine Kostenoptimierung liegen vielmehr im Maintenance-Bereich." Ein zweites Ergebnis bestätigte einen kostenmäßigen, deutlichen Vorteil der Online-Verfahren, insbesondere für die Mehrkomponenten Gas- und Flüssiganalyse, Einkomponenten Gasanalyse sowie DOC von Reinstwasser (ppb-Bereich) bei durchschnittlich einer Messung pro Tag. Der Break-Even liegt für pH-Messungen, Mehrkomponenten Gasanalyse und DOC von Reinstwasser bereits bei etwa drei Messungen pro Woche. Bei der Einkomponenten Gasanalyse lohnt sich die Online-Analytik schon ab annähernd zwei Messungen pro Woche. Ausblick und Herausforderungen „Wir haben zunächst nur die direkten Kosten verglichen, weil sich diese präzise quantifizieren lassen", erklärt Stieler. „Was wir dabei noch nicht berücksichtigt haben, sind Aspekte wie die Verbesserung von Prozess- und Produktqualität durch schnellere Informationsgewinnung und Anlagensteuerung oder die Reduktion von Totzeiten und den damit verbundenen Opportunitätskosten." Prozessanalysenmesstechnische Einrichtungen ermitteln auch an Wochenenden und Feiertagen Stoffkonzentrationen, ohne dass Schichtdienst erforderlich ist. Zeit- und Qualitätsverluste durch Labor- oder Probenahmefehler sind minimiert. In den kommenden Jahren sind technologische Verbesserungen innerhalb der Prozessanalysen-Messtechnik zu erwarten, die diese Vorteile noch verstärken werden.
„Die größten Vorbehalte gegen Prozessanalytik, die wir aus vielen Kundengesprächen heraushören, sind fast immer die Kosten – oder vielmehr, die Unklarheit über die Kosten", erklärt Dr. Stefan Stieler, Leiter der Geschäftseinheit MSR- und Analysentechnik bei Infraserv Höchst Technik. Auf der Basis mehrjähriger Erfahrungswerte sowie aus der Zusammenarbeit mit chemischen und pharmazeutischen Unternehmen stellte das Analyse-Team deshalb die Kostenbeiträge für neun verschiedene Messverfahren gegenüber.
Dabei wurden für die Laboranalytik die Kostenbeiträge eines Jahres für Probenahme, Probentransport, Laborantenstunden bzw. Analysenkosten, Zeitaufwand für die Eingabe ins Betriebsdatensystem sowie die Entsorgung der Probe addiert. Sie wurden mit dem jährlichen Aufwand für Abschreibungen und Zinsen von Planung und Errichtung der Messstelle, den anteiligen Nutzungskosten für den Analysengeräteraum sowie den laufenden Kosten für Wartung, Inspektion, Reparatur, Verbrauchs- und Reparatur-Material der Prozessanalysen-Messtechnik verglichen.
Die Ergebnisse
Eine zentrale Erkenntnis war, dass rund 70 Prozent der Lebensdauerkosten von Prozessanalysen-Messtechnik auf die Instandhaltung entfallen – die Anschaffungskosten machen demgegenüber nur einen relativ kleinen Anteil aus. „Wer über Prozessanalytik nachdenkt, sollte also den Investitionsaufwand nicht überbewerten", rät Stieler. „Wesentliche Ansatzpunkte für eine Kostenoptimierung liegen vielmehr im Maintenance-Bereich." Ein zweites Ergebnis bestätigte einen kostenmäßigen, deutlichen Vorteil der Online-Verfahren, insbesondere für die Mehrkomponenten Gas- und Flüssiganalyse, Einkomponenten Gasanalyse sowie DOC von Reinstwasser (ppb-Bereich) bei durchschnittlich einer Messung pro Tag. Der Break-Even liegt für pH-Messungen, Mehrkomponenten Gasanalyse und DOC von Reinstwasser bereits bei etwa drei Messungen pro Woche. Bei der Einkomponenten Gasanalyse lohnt sich die Online-Analytik schon ab annähernd zwei Messungen pro Woche. Ausblick und Herausforderungen „Wir haben zunächst nur die direkten Kosten verglichen, weil sich diese präzise quantifizieren lassen", erklärt Stieler. „Was wir dabei noch nicht berücksichtigt haben, sind Aspekte wie die Verbesserung von Prozess- und Produktqualität durch schnellere Informationsgewinnung und Anlagensteuerung oder die Reduktion von Totzeiten und den damit verbundenen Opportunitätskosten." Prozessanalysenmesstechnische Einrichtungen ermitteln auch an Wochenenden und Feiertagen Stoffkonzentrationen, ohne dass Schichtdienst erforderlich ist. Zeit- und Qualitätsverluste durch Labor- oder Probenahmefehler sind minimiert. In den kommenden Jahren sind technologische Verbesserungen innerhalb der Prozessanalysen-Messtechnik zu erwarten, die diese Vorteile noch verstärken werden.
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