Warum die Viskosität eine entscheidende Rolle für die Prozessleistung spielt

In vielen Prozessindustrien ist die Viskosität weit mehr als nur ein physikalischer Parameter. Sie hat direkten Einfluss auf die Qualität des Endprodukts, die Anlagensicherheit, die Produktivität und die Gesamtrentabilität.

Warum ist die Viskosität in der Industrie so wichtig?

Die Viskosität beschreibt, wie eine Flüssigkeit fließt, wenn sie einer Belastung ausgesetzt ist (Schwerkraft, Druck, Bewegung usw.).

In der Industrie spielt sie mehrere wesentliche Rollen:

• Direkter Qualitätsindikator
  Bei vielen Produkten (Schmierstoffe, Kraftstoffe, Farben, Tinten, Klebstoffe…) gehört die Viskosität zu den Qualitätsanforderungen.
  
• Indirekter Indikator für kritische Eigenschaften
  In der Chemie- und der Lebensmittelindustrie steht die Viskosität oft in Zusammenhang mit anderen Schlüsselparametern wie dem Molekulargewicht von Polymeren, der Konzentration oder dem Trockensubstanzgehalt.
  
• Entscheidender Prozessparameter
  Die Viskosität beeinflusst die Effizienz und den Wirkungsgrad bestimmter Einheitsvorgänge wie Sprühen, Tauchbeschichtung, Verbrennung, Wärmeübertragung usw.

Wird sie nicht richtig kontrolliert, führt dies schnell zu Fehlern und Verlusten sowohl bei Rohstoffen als auch bei Fertigprodukten.

Fehler Nr. 1: Keine Inline-Viskositätsmessung

Es ist nach wie vor gängige Praxis, sich ausschließlich auf Probenahme und Laboranalysen zu stützen. Dieser Ansatz weist jedoch mehrere Einschränkungen auf:

• manchmal gefährliche Probenahme (Temperatur, Druck, aggressive Stoffe),
• zeitlich verzögerte Ergebnisse,
• fehlende durchgehende Prozessüberwachung.

Das Hauptrisiko
Eine Abweichung zu spät zu erkennen, wenn das Produkt bereits außerhalb der Spezifikationen liegt. Zwischen zwei Probenahmen können mehrere Minuten oder sogar mehrere Stunden Produktionszeit vergehen. Tritt während dieses Zeitraums eine Abweichung der Viskosität auf, kann eine erhebliche Produktmenge außerhalb der Spezifikationen hergestellt werden, bevor dies erkannt wird. Dies kann zu Produktionsausfällen, Nachbearbeitung oder sogar zur Vernichtung ganzer Chargen führen.

Die Lösung
Die Online-Viskositätsmessung ermöglicht eine kontinuierliche und sofortige Überwachung, ohne den Prozess zu unterbrechen. Sie bietet die Möglichkeit, bei Abweichungen sofort zu reagieren und die Produktion in Echtzeit sicher zu optimieren

Fehler Nr. 2: Unzureichende Überwachung der Polymerisationskinetik

Bei Polymerisationsprozessen ist die Steuerung der Reaktion ein zentrales Thema:

• Eine zu langsame Reaktion führt zu einem Rückgang der Produktionskapazität,
• Eine zu schnelle Reaktion erhöht das Risiko einer Kettenreaktion, einer zu hohen Viskosität oder sogar einer Verfestigung im Reaktor.

Solche Situationen können zu Chargenverlusten, längeren Stillständen und erheblichen Sachschäden führen.

Die Lösung
Ein Prozessviskosimeter liefert direkte und kontinuierliche Informationen über den Zustand des Produkts und die Reaktionskinetik. Es ist ein wertvolles Hilfsmittel, um die Produktion abzusichern und die Qualität des hergestellten Polymers zu gewährleisten.

Fehler Nr. 3: Übermäßiger Verbrauch wichtiger Rohstoffe

Da sie keinen genauen Einblick in den Herstellungsprozess haben, fügen manche Unternehmen bewusst zusätzliche Rohstoffe hinzu, um die Qualität des Endprodukts zu gewährleisten.

Ergebnis:

• steigende Produktionskosten,
• sinkende Margen,
• Verschwendung von Ressourcen, die mitunter sehr kostspielig sind.

Die Lösung
Eine präzise und prozessgerechte Viskositätsmessung ermöglicht eine Feinabstimmung der Dosierungen während der Produktion. Durch die exakte Beherrschung der „richtigen Rezeptur“ lässt sich die gewünschte Qualität zu den geringsten Kosten erzielen.

Fehler Nr. 4: Verwendung eines ungenauen oder unempfindlichen Messgeräts

Nicht alle Prozessviskosimeter sind gleich. In rauen Industrieumgebungen (Betrieb rund um die Uhr, hohe Temperaturen und Drücke) sind Wiederholbarkeit und Empfindlichkeit von entscheidender Bedeutung.

• Mangelnde Wiederholbarkeit → unzuverlässige Daten und unentdeckte Abweichungen.
• Mangelnde Empfindlichkeit → Unfähigkeit, geringe Schwankungen zu erfassen, die jedoch für die Qualität entscheidend sind.

Die Lösung
Messgeräte, die auf langfristige Genauigkeit ausgelegt sind und selbst innerhalb enger Spezifikationsbereiche geringste Schwankungen der Viskosität erkennen können.

Fehler Nr. 5: Ein nicht sehr robustes Instrument wählen

Die Zuverlässigkeit eines Messgeräts ist in einer industriellen Umgebung von entscheidender Bedeutung: Sie beruht auf seiner Robustheit, seiner Langzeitstabilität und seiner Fähigkeit, auch unter extremen Bedingungen ohne Abweichungen und ohne häufige Wartung zu funktionieren.

Technologien, bei denen bewegliche mechanische Teile zum Einsatz kommen, sind häufig anfällig für:

• verschleiß,
• zeitliche Drift,
• häufige Neukalibrierungen,
• Produktionsausfälle.

Die Lösung
Sensoren ohne bewegliche Teile, die auf Resonanzschwingungen basieren und unter extremen Bedingungen (bis zu 300 °C und 1000 bar) eingesetzt werden können. Sie zeichnen sich durch eine hervorragende Langlebigkeit, minimalen Wartungsaufwand und eine Herstellergarantie von 7 Jahren aus – ein Garant für Zuverlässigkeit und langfristige Sicherheit.

Eine kurze Amortisationszeit

Die Integration eines Prozessviskosimeters stellt eine Investition ab 5.000 € dar – selbst für die einfachsten Anwendungen. In den meisten Fällen amortisiert sich diese Investition bereits in weniger als 6 Monaten, und zwar durch:

• eine bessere Prozesskontrolle,
• die Reduzierung von Ausschuss,
• Einsparungen bei Rohstoffen und Energie,
• Steigerung der Produktivität,
• Verringerung ungeplanter Stillstandszeiten.

Zusammenfassung

Die Viskosität ist ein grundlegender Parameter für viele Branchen.

Ihre kontinuierliche Messung ermöglicht es,

• die Produktqualität zu verbessern,
• die Prozesssicherheit zu gewährleisten,
• Kosten zu senken,
• die Gesamtleistung der Anlagen zu steigern.

Wenn man diese 5 Fehler vermeidet, wird die Online-Viskositätsmessung Tag für Tag zu einem echten Hebel für die industrielle Optimierung