Simulation in der Verfahrenstechnik: Effizienz steigern und Kosten senken
- dsarikamis
- 24. Juni
- 3 Min. Lesezeit
Warum Simulation der Schlüssel zu Prozessverständnis und Optimierung ist
In der Verfahrenstechnik geht es um Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Doch was tun, wenn Prozesse nicht optimal laufen, Energie verloren geht oder die gewünschte Qualität im Prozess nicht erreicht wird? Die Antwort liegt in einer Simulation.
Stellen Sie sich vor, Sie könnten Ihren gesamten Prozess digital abbilden – bevor die erste Anlage gebaut oder der erste Testlauf durchgeführt wird. Eine Simulation macht genau das möglich: Sie zeigt, wo Engpässe entstehen, wie Strömungen verlaufen und welche Anpassungen den grössten Effekt haben. So werden Probleme noch vor der Prototypenphase erkannt. Aber nicht nur das: Simulation hilft auch für die Situationsanalyse bei Problemen von bestehenden Anlagen und eröffnet neue Innovationsmöglichkeiten, die mit klassischen Methoden nur schwer umsetzbar wären.
Doch was genau steckt hinter einer Simulation? Und wie kann sie Ihr Unternehmen voranbringen?
Was ist Simulation?
Simulation bedeutet, reale Prozesse virtuell abzubilden, um sie zu analysieren und zu verbessern. Anstatt mühsam durch Versuch und Irrtum herauszufinden, was funktioniert, lassen sich durch Simulation verschiedene Szenarien schnell und kostengünstig testen.In der Verfahrenstechnik gibt es drei wichtige Simulationsmethoden:
CFD (Computational Fluid Dynamics): Wie verteilt sich die Wärme in einem Wärmetauscher? Wo entstehen Turbulenzen in einer Rohrleitung? CFD zeigt, wie Feststoffpartikel, Flüssigkeiten und Gase strömen und hilft, Designs für maximale Effizienz zu optimieren.
FEM (Finite-Elemente-Methode): Wann gibt ein Bauteil unter Belastung nach? Wo treten Materialermüdungen auf? FEM berechnet Spannungen, Verformungen und Stabilität, um Schwachstellen frühzeitig zu erkennen.
DEM (Diskrete-Elemente-Methode): Wie verhalten sich Schüttgüter in Silos? Warum verstopft eine Pulverleitung? DEM simuliert die Bewegung einzelner Partikel, um Fließeigenschaften zu optimieren. Diese Methode ist essenziell zur Simulation von Schüttgut und granularen Medien.
Ein grosser Vorteil liegt in der Verknüpfung dieser Methoden. Bei komplexen Problemstellungen werden oft mehrere Simulationsarten kombiniert, um ein umfassendes Verständnis zu gewinnen – genau wie cross-ING durch interdisziplinäre Zusammenarbeit innovative Lösungen entwickelt. Für einen Wirbelschichtreaktor werden beispielsweise CFD und DEM kombiniert, um sowohl die Strömung als auch das Verhalten der Partikel abzubilden.
Die Landschaft der Simulationstools ist sehr weitläufig. Problemstellungen können sich in der Komplexität sehr unterscheiden, demnach ist die Wahl der Tools ein essenzieller Faktor, um ergebnisorientiert und kosteneffizient zu simulieren. Auch dabei hilft cross-ING mit Ihrer Expertise und Netzwerk, um erst die Physik, Chemie und Biologie und die Komplexität des Problems zu verstehen und dann die geeigneten Tools zu identifizieren.
Warum sollten Sie Simulationen nutzen?
Die grössten Vorteile auf einen Blick:
Kosteneinsparung & weniger Prototypenbau: Digitale Tests ersetzen viele physische Prototypen und teure Testreihen.
Schnelle Design-Iterationen & Optimierungen: Virtuelle Prototypen erlauben schnelle Anpassungen und optimierte Designs in kürzester Zeit.
Besseres Prozessverständnis: Engpässe und Verbesserungspotenziale werden sichtbar, bevor sie in der Prozessauslegung zum Problem werden. Bei bestehenden Anlagen hilft eine Simulation, die Ursachen von Störungen und ineffizienten Abläufen zu identifizieren und gezielte Verbesserungen zu entwickeln.
Nachhaltigkeit & Energieeffizienz: Simulation hilft, Energieverluste zu erkennen und Prozesse ressourcenschonender zu gestalten, was zur Reduktion des CO₂-Ausstosses und einer nachhaltigeren Produktion beiträgt.
Simulation @ cross-ING – Ihr Partner für lösungsorientierte Analyse
Bei cross-ING nutzen wir modernste Simulationstechniken, um Prozesse leistungsfähiger und wirtschaftlicher zu machen oder Probleme zu identifizieren. Unsere Experten entwickeln massgeschneiderte Simulationslösungen, die genau auf Ihre Anforderungen abgestimmt sind. Bei Bedarf arbeiten wir mit der vorhandenen Simulationssoftware.
Unsere Simulationsdienstleistungen:
Modellierung und Optimierung von Prozessen für bessere Skalierbarkeit und Effizienz.
Ganzheitliche Simulationserstellung: Berücksichtigung aller relevanten physikalischen Effekte für eine präzise Abbildung des Prozesses.
Parameterbestimmung: Definition und experimentelle Validierung der benötigten Eingangsgrössen zur Sicherstellung realistischer Simulationsergebnisse.
Energieanalyse & Abwärmenutzung: Simulationsgestützte Analyse zur Identifikation von Energieeinsparpotenzialen und Rückgewinnung. Optimierung der Abwärmenutzung durch gezielte Technologieauswahl.
Prozessüberwachung & Wartungsstrategie: Entwicklung digitaler Zwillinge zur Echtzeit-Überwachung von Prozessen. Simulation zur Identifikation kritischer Prozessparameter und vorausschauender Wartung ( LINK CC Artificial Intelligence – Predictive Maintenance?).
Fazit: Simulation als Erfolgsfaktor für die Verfahrenstechnik
Simulation ist weit mehr als nur eine Analyse-Methode – sie ist ein Innovationsmotor und Problemfinder. Unternehmen, die Simulation gezielt einsetzen, sparen nicht nur Kosten und Zeit, sondern erschliessen vollkommen neue Möglichkeiten für effizientere, nachhaltigere und leistungsfähigere Prozesse.
Möchten Sie Ihre Prozesse voran bringen? Kontaktieren Sie uns – wir zeigen Ihnen, wie Simulation Ihr Unternehmen weiterbringt!
Comments