K-Projekt PAC

K-Projekt PAC

K-Projekt Process Analytical Chemistry

Im Rahmen des K-Projektes "PAC - Process Analytical Chemistry - Data Acquisition and Data-Processing" (PAC) sollen die Methoden der Prozessanalytik zu neuen Anwendungsbereichen und zu neuen Qualitätsniveaus weiterentwickelt werden. Entwickelt wird an den konkreten Aufgabenstellungen und an den Prozessen der beteiligten Unternehmenspartner - wodurch ein unmittelbarer Nutzen für die Partner sichergestellt ist.

Daten und Fakten

  • Laufzeit: 4 Jahre (01.09.2010 - 31.08.2014)
  • Förderprogrammlinie: COMET (Abwicklung durch FFG)
  • Fördergeber: Bund (BMDW, BMVIT); Land OÖ
  • Projektpartner: 10 Unternehmenspartner; 7 Wissenschaftliche Partner
  • Konsortialführer: RECENDT GmbH
  • Projektstruktur: 6 Teilprojekte

Motivation

Die europäische chemische und biochemische Industrie ist absolute Weltspitze!
8 von 15 der weltweit größten Unternehmen haben ihren Sitz in der EU. Außerdem stammen 29% des weltweit mit Chemieprodukten getätigten Umsatzes aus der EU. Aber auch diese Industriezweig muss sich künftigen Herausforderungen stellen und mit steigenden Kosten, knapper werdenden Rohstoffen, kletternden Energiepreisen und dem wachsenden Konkurrenzdruck vor allem aus Asien fertig werden.

Prozessanalytik (englisch Process Analytical Chemistry - PAC) ist bei vielen dieser Herausforderungen der Schlüssel zum Erfolg! Mit genauerer Kenntnis des Prozesses ist eine punktgenaue Steuerung und Optimierung des Prozesses möglich - und dadurch eine signifikante Kosten- und Rohstoffeinsparung bei steigender Ausbringung und höherer Produktqualität realisierbar. Echte automatisierte inLine-Prozessanalytik ermöglicht (im Unterschied zur offline-Analytik im Labor) ein sofortiges regelndes Eingreifen in den Prozess. Neben den rein kommerziellen Aspekten, die eine langfristige Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Unternehmen sicherstellt, ist durch gesteigerte Sicherheit (Anlagensicherheit, Arbeitnehmerschutz, Sicherstellung der Einhaltung von Umweltschutzauflagen und Grenzwerten, Reduktion von Abfallprodukten) auch ein klarer Nutzen für die gesamte Bevölkerung und die Umwelt gegeben.

Prozessanalytik war bereits im vergangenen Jahrzehnt eines der entwicklungsintensivsten Fachgebiete in der Entwicklung chemischer Prozesse und dennoch ist auch in diesem Fachgebiet noch viel zu tun!

Themen

  • Das generieren verlässlicher Messdaten aus den unterschiedlichsten Prozessen der Partner (Flüssigkeiten, Gase; batch-Prozesse, kontinuierliche Prozesse; unterschiedlichste Stoffe und Anwendungen)
  • Die Weiterentwicklung der Methoden zur Messdatenerfassung (FT-NIR, MIR, QCL, orthogonale Sensorik, virtuelle Sensoren)
  • Die rasche Auswertung der Messdaten um in Echtzeit die daraus abgeleitete chemische Information für die Prozesssteuerung zur Verfügung stellen zu können
  • Die Weiterentwicklung der Methoden zur Messdatenauswertung und Datenanalyse (neue Modellbildungsalgorithmen Chemometrie, Fuzzy-Methoden, selbstlernende Algorithmen, neue SW-Tools, hardwarenahe Implementierung der Algorithmen)

Ziele

Ziel des Projekts ist es, stichhaltige chemische Informationen direkt von der Prozesskette in Echtzeit zu erhalten. Diese Informationen sollen genutzt werden, um eine Optimierung von chemischen Prozessen zu ermöglichen.

Konkret setzt sich das PAC-Konsortium mit folgenden Fragen auseinander:

  • Welche chemischen Informationen sind nötig um den Prozess zu optimieren?
  • Welches Messprinzip hat das Potential stichhaltige Daten zu liefern?
  • Wie können aus diesen Daten hilfreiche prozessoptimierende Informationen gewonnen werden?

 

Projektstruktur

Inhaltlich ist die Projektarbeit in 6 Teilprojekte gegliedert, davon sind 4 Projekte Multifirm-Projects mit direkter Beteiligung von Unternehmenspartnern, und 2 Projekte haben als Strategische Projekte primär wissenschaftliche Ausrichtung:

 

    • Multifirm-Projekt 1: Messung an Prozess-Gasen
    • Multifirm-Projekt 2: Messung an Flüssigkeiten in batch-Prozessen
    • Multifirm-Projekt 3: Messung an Flüssigkeiten in kontinuierlichen Prozessen
    • Multifirm-Projekt 4: Überwachung und Steuerung der Viskosefaser-Produktion
    • Strategisches Projekt 1: zukunftsweisende Methoden der Chemometrie
    • Strategisches Projekt 2: QCL-WAGS - Sensorsysteme (Quantenkaskadenlaser und Wellenleiter-Strukturen)

 

Organisatorisch liegt die Gesamtprojektleitung in Händen des Konsortialführers RECENDT, die Teilprojekte werden von Teilprojektleitern geführt, die auch erste Ansprechpartner für die Partner in den Projekten sind. Vom wissenschaftlichen Standpunkt her wird jedes Teilprojekt von einem erfahrenen KeyResearcher betreut.

Das zentrale und höchste Projektgremium ist das Board, das allen Partnern offensteht, und in dem neben dem Konsortialführer je 3 Unternehmenspartner und 3 wissenschaftliche Partner als Mitglieder mit Stimmrecht vertreten sind. Der Vorsitz im Board liegt in den Händen von Herrn Dr. Thomas Röder von der Lenzing AG.

 

 

3 Säulen der Finanzierung

Die Finanzierung des Projekts PAC kommt aus 3 Quellen:

Einen Teil tragen die Wissenschaftlichen Partner als Eigenleistung bei,
einen großen Anteil haben die Unternehmenspartner, die sowohl Cashleistung als auch inKind-Leistungen einbringen,
und einen wesentlichen Teil machen die Öffentlichen Fördermittel von Bund (BMVIT, BMDW) dem Land OÖ aus.

Abgewickelt wird dieses Projekt im Rahmen des Förderprogramms COMET durch die FFG, die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft.

Projektpartner

Beteiligte Unternehmenspartner:

⇒ Brau Union Österreich AG
⇒ KCCS - Krems Chemie
⇒ Kelheim Fibres GmbH
⇒ Kemira Oyj
⇒ Lenzing AG
⇒ Metadynea Austria GmbH
⇒ Nufarm Europe GmbH
⇒ OMV AG
⇒ Sandoz GmbH
⇒ Borealis AG

 

Beteiligte Wissenschaftliche Partner:

⇒ Johannes Kepler Universität Linz, Fuzzy Logic Laboratorium Linz / Hagenberg
⇒ Johannes Kepler Universität Linz, Institut für Mikroelektronik und Mikrosensorik
⇒ Kompetenzzentrum Holz GmbH
⇒ RECENDT - Research Center for Non-Destructive Testing GmbH
⇒ SCCH - Software Competence Center Hagenberg
⇒ Technische Universität Wien
⇒ Universität Salzburg