Das Beste herausholen

25 Dec 2023

GEA employees - separation

Die Geschichte der GEA-Zentrifugen beginnt 1893. Damals starteten Franz Ramesohl und Franz Schmidt mit der Herstellung ihrer patentierten Milchschleuder und ebneten damit den Weg für die moderne Milchverarbeitung. Mit ihrer Innovation trugen sie dazu bei, eine große gesellschaftliche Aufgabe jener Zeit zu lösen, nämlich die wachsende Stadtbevölkerung im Deutschland des späten 19. Jahrhunderts mit Milch zu versorgen. Und sie legten den Grundstein für eine boomende Branche. 1913 gab es bereits 67 weitere Unternehmen in Deutschland, die Zentrifugen herstellten – viele davon in der Nähe des Standortes von Ramesohl & Schmidt in Oelde. Und auch heute, nach 130 Jahren an der Spitze der Entwicklung im Bereich der Trenntechnik, denkt GEA die Zentrifuge immer wieder neu.

Dass es Ramesohl und Schmidt gelungen ist, in einem derart hart umkämpften Markt immer weiter zu wachsen, ist vielleicht sogar noch beeindruckender als der ursprüngliche Durchbruch der beiden Unternehmer. Das 1941 in „Westfalia Separator“ umbenannte Unternehmen wurde 1994 Teil der GEA Group. Damals hielt Westfalia Separator weltweit mehr als 1.000 Patente und war für 210 Erfindungen für unterschiedliche Branchen verantwortlich. Heute sind rund 150.000 Hightech-Zentrifugen des Unternehmens bei Kunden in 153 Ländern im Einsatz.

Vielseitig und weit verbreitet

Ramesohl und Schmidt wären zu Recht stolz. GEAist heute einer der führenden Akteure auf dem globalen Markt für Zentrifugen, und die Trenntechnik des Unternehmens beschränkt sich längst nicht mehr auf die Milchwirtschaft. Überall, wo Flüssigkeiten verarbeitet oder Feststoffe von Flüssigkeiten getrennt werden müssen, stehen Zentrifugen von GEA im Mittelpunkt des Produktionsprozesses.

Auch in der innovationsorientierten pharmazeutischen und chemischen Industrie spielen GEA-Zentrifugen rund um den Globus eine zentrale Rolle: in der Impfstoffentwicklung, bei der Verarbeitung von Blut oder bei der Proteingewinnung ebenso wie bei der Aufbereitung von Chemikalien und Mineralien. Im Bereich nachwachsende Rohstoffe kommen GEA-Zentrifugen bei der Herstellung der unterschiedlichsten pflanzenbasierten Produkte zum Einsatz – von Olivenöl über Erbsenprotein bis hin zur Gewinnung von Stärke für Lebensmittel, Papier, Textilien und Baustoffe. In der Getränkeindustrie sorgt Trenntechnik von GEA für einen hohen Ertrag, optimale Hygiene und Reinheit sowie einen erstklassigen Geschmack von Bier, Fruchtsäften und der wachsenden Palette an pflanzenbasierten Getränken.

Und es gibt noch viele weitere Bereiche, in denen GEA Zentrifugen zu einer besseren Welt beitragen: Dazu gehört beispielsweise die Klärung von Abwasser und das Aufbereiten von Schlamm, sowohl im industriellen Bereich als auch auf kommunaler Ebene. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Aufbereitung von Rohöl, wo Wasser und Salze abgetrennt werden müssen. Bei der Herstellung von Bioethanol ist Trenntechnik für die Verarbeitung der Rohstoffe erforderlich, und auf Schiffen sorgen Separatoren dafür, dass Heizöl und Brauchwasser recycelt und sicher entsorgt werden können. Alles in allem kommt die Trenntechnik von GEA bei rund 3.500 Anwendungen zum Einsatz.

Damit die Kunden wettbewerbsfähig bleiben

Stefan Pecoroni ist Vice President Process Technology & Innovation und in der GEA-Division Separation & Flow Technologies (SFT) für Nachhaltigkeit verantwortlich, welcheunter anderem die Herstellung von Separatoren und Dekantern umfasst. Den Erfolg der GEA-Zentrifugen führt Pecoroni darauf zurück, dass sich das Unternehmen konsequent darauf konzentriert, Innovationen zu entwickeln und die Kunden dabei zu unterstützen, der allgemeinen Entwicklung immer einen Schritt voraus zu sein. Diese Aufgabe hat sich im Lauf der Zeit verändert.

„Einfach gesagt, lässt sich mit einer Zentrifuge ein geringwertiges Ausgangsmaterial durch mechanische Trennung der Bestandteile in ein höherwertiges Material verwandeln. Und eine gute Zentrifuge liefert dabei auch noch einen größeren Ertrag“, erklärt Pecoroni. „Darüber hinaus muss sie wertvolle Inhaltsstoffe so aus den Nebenströmen extrahieren, dass der Kunde auch eine Steigerung bei Gewinn, CO2-Bilanz und Ökobilanz erzielt.“ Moderne und innovative Zentrifugen nutzen heute bereits Prozessdaten und Digitalisierung, damit die Kunden ihr Ergebnis immer weiter optimieren und die Gesamtbetriebskosten senken können. Angesichts des aktuellen Fachkräftemangels sei dies wichtiger denn je, sagt Pecoroni. „Die Kunden brauchen Zentrifugen, die nicht nur maximale Effizienz und Nachhaltigkeit bieten, sondern auch unabhängig von Qualifikation und Kompetenz der Beschäftigten gut funktionieren“, so Pecoroni. Auch Zentrifugen müssen heute intelligent sein und sich im Idealfall selbst optimieren.

Optimierung der nächsten Generation

Intellicant von GEA ist eine solche Lösung. Sie hat Dekanterzentrifugen für die Abwasseraufbereitung mit „Augen und Ohren“ ausgestattet. Sensoren erfassen Daten für eine KI, die in der Produktionsumgebung als virtueller Bediener fungiert. Das System hat bereits unter Beweis gestellt, dass es beim Abscheiden von Feststoffen besser ist als manuelle Bediener. Intellicant kann auch den Stromverbrauch der Maschine minimieren, den Verbrauch von Einsatzgütern wie Reinigungsmitteln reduzieren oder die Lebensdauer einer Zentrifuge verlängern – je nach den Bedürfnissen des Kunden.

In der Lebensmittelindustrie nutzt GEA künstliche Intelligenz, um den komplexen Anforderungen noch besser gerecht zu werden. „Bei der Herstellung von Lebensmitteln hat man es mit biologischen Rohstoffen zu tun, die in vielen Variationen auftreten; da ist es hilfreich, einen Big-Data-Ansatz zu haben und Datensätze aus unterschiedlichen Orten und zu unterschiedlichen Rohstoffen hochladen zu können“, sagt Pecoroni. Dadurch kann die KI dazulernen und den Trennprozess immer effizienter gestalten, das heißt Verluste reduzieren, den Ertrag steigern und den Kunden stabilere, planbare Ergebnisse liefern.

„Wir leben in spannenden Zeiten, denn dank Digitalisierung und Big Data können wir diese Maschinen auf die nächste Stufe heben und dabei gleichzeitig unsere Expertise und unser Leistungsangebot erweitern“, so Pecoroni. In einem typischen Servicevertrag zwischen GEA und einem Zentrifugenkunden kann heute zum Beispiel festgelegt werden, dass GEA die Wartung der Maschinen übernimmt, eine Maschinenverfügbarkeit von 90 Prozent gewährleistet und für einen sicheren Betrieb sorgt. „Digitale Lösungen ermöglichen künftig Prozessverträge, die nicht nur die Verfügbarkeit einer Zentrifuge, sondern auch den unter Einhaltung eines definierten Standards erzielten Ertrag garantieren“, sagt Pecoroni. „Das ist die Zukunft. Und sie bringt den Kunden einen deutlichen Mehrwert.“

„Die Kunden brauchen Zentrifugen, die nicht nur maximale Effizienz und Nachhaltigkeit bieten, sondern auch unabhängig von Qualifikation und Kompetenz der Beschäftigten gut funktionieren. Auch Zentrifugen müssen heute intelligent sein und sich im Idealfall selbst optimieren.“- Stefan Pecoroni, Vice President Process Technology & Innovation, GEA

- Stefan Pecoroni, Vice President Process Technology & Innovation, GEA

Laut Einschätzung des GEA Intellicant-Teams beispielsweise kann bereits eine einprozentige Steigerung der Trockensubstanz im Filterkuchen, der bei der Abwasserklärung entnommen wird, je nach Land Einsparungen von bis zu 60.000 Euro pro Jahr ermöglichen. Pecoroni führt ein weiteres Beispiel aus der Speiseölindustrie an, wo ein Unternehmen täglich 800 Tonnen unraffiniertes Öl verarbeitet: „Ein Prozent weniger Produktverlust bringt eine Ersparnis von 6.400 Euro pro Tag, und das bei einer Anlage, die 320 Tage im Jahr in Betrieb ist. Über eine Nutzungsdauer von 20 bis 25 Jahren hinweg ist der kumulative Effekt für den Kunden enorm.“

Die durchgängigen Effizienzverbesserungen digitaler Lösungen, die sich über die gesamte Nutzungsdauer der mindestens 150.000 GEA-Zentrifugen hinweg ergeben, bringen GEA auch bei den eigenen Klimazielen einen großen Schritt voran. „Der weitaus größte Teil der klimarelevanten Emissionen von GEA entsteht bei den Kunden, wenn sie unsere Produkte verwenden, also in Scope 3“, sagt Pecoroni. „Diese Emissionen zu senken ist entscheidend, wenn wir unser Net-Zero-Ziel für 2040 erreichen wollen.“

Doch auch ungeachtet der durch Daten und Digitalisierung ermöglichten Effizienzverbesserungen arbeiten die Ingenieure von GEA an völlig neuen Konstruktionen, um im Bereich der Nachhaltigkeit noch massivere Verbesserungen zu erzielen. Der Fokus liegt unter anderem auf der Entwicklung einer neuen Serie von sogenannten „Big Bowl“-Separatoren. Hierbei handelt es sich um größere Zentrifugen, die bei gleicher Trennleistung mit niedrigeren Geschwindigkeiten arbeiten. Derartige GEA-Projekte werden den Stromverbrauch um 45 bis 70 Prozent senken. Das sind wichtige Schritte, um die EU-Vorgaben und die eigenen Ziele von GEA zu erfüllen, sagt Pecoroni und fügt hinzu: „Wir als Ingenieure müssen jedoch dafür sorgen, dass diese bahnbrechenden Lösungen für die Kunden kostengünstig bleiben.“

„Wir leben in spannenden Zeiten, denn dank Digitalisierung und Big Data können wir diese Maschinen auf die nächste Stufe heben und dabei gleichzeitig unsere Expertise und unser Leistungsangebot erweitern.“- Stefan Pecoroni, Vice President Process Technology & Innovation, GEA

- Stefan Pecoroni, Vice President Process Technology & Innovation, GEA

Bereit für Neues

Die handbetriebene Milchschleuder von Ramesohl und Schmidt hatte ausreichend Wucht, um die Milchverarbeitung der damaligen Zeit zu revolutionieren. Heute üben die Hightech-Zentrifugen von GEA eine Kraft von bis zu 20.000 g (das 20.000-Fache der Schwerkraft) aus. Doch Edelstahl allein reicht im Jahr 2023 nicht mehr aus, um der Entwicklung einen Schritt voraus zu sein. Es bedarf ebenso Mehrwert-Serviceleistungen über die gesamte 20- bis 25-jährige Nutzungsdauer hinweg, des Know-how für eine effektive Einbindung der Maschinen in größere Produktionsprozesse, einer durch Digitalisierung und Daten ermöglichten Leistungsoptimierung sowie gezielter Lösungen zur Minimierung des Ressourceneinsatzes und der klimatischen Auswirkungen, um nur einige Punkte zu nennen. Gut, dass sich eines wie ein roter Faden durch die 130-jährige Geschichte der GEA-Trenntechnik zieht: der Innovationsgeist, Dinge immer wieder neu zu denken, um neue Herausforderungen zu meistern und gleichzeitig Wachstum und Fortschritt in wichtigen Branchen voranzubringen.

„Eine unserer Produktkategorien sind unsere Separatoren für Marine-Anwendungen“, sagt Pecoroni. „Doch wohin wird sich die Schifffahrtsbranche in 20 Jahren entwickelt haben? Das ist ungewiss. Sicher ist aber, dass es neue Anforderungen geben wird, einen neuen Bedarf an nachhaltigen und wirtschaftlichen Prozessen. Und genau darum geht es bei unseren Zentrifugen. Unser ganzheitlicher Ansatz bedeutet, dass wir auch in Zukunft die qualitativ hochwertigsten, kostengünstigsten und nachhaltigsten Lösungen anbieten werden – ganz gleich für welche Kunden, Branchen oder Herausforderungen.“

Vanessa Wewer

Junge GEA-Ingenieurin hält die Trenntechnik innovativ

GEA-Zentrifugen verfügen bereits heute über einige der Komponenten eines digitalen Zwillings – etwa Simulationsmodelle, IoT-Daten, 3D-Modelle und Materiallisten. Im nächsten Schritt muss alles zusammengeführt und ein digitaler Zwilling erstellt werden, damit sich unterschiedliche IT-Systeme miteinander austauschen können. Dazu sind mehr Schnittstellen erforderlich. „Wenn wir die haben, können wir anfangen, die Daten zu verknüpfen. Und dann können wir die klimatischen Auswirkungen unserer Maschinen ermitteln und Lösungen erarbeiten, mit denen wir die Effizienz steigern und vor allem die Scope-3-Emissionen senken können, was sowohl für GEA als auch für unsere Kunden wichtig ist. Ohne digitale Technologien wie KI, Machine Learning und digitale Zwillinge ist das nicht möglich.“
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