Die Gesamtkosten von Bauteilen und Komponenten rücken auch bei den Armaturen in den Vordergrund. Um diese trotz kürzer werdender Produktzyklen innovativ auszulegen, setzen die Ingenieure auf die Strömungssimulation am Rechner.
Mit der Vielzahl innovativer Lösungen, die von den rund 244 Ausstellern der Armaturenindustrie auf der Achema gezeigt würden, mache sich dieser Bereich zukunftsfest, sagt Prof. Heinfried Hoffmann, Vorsitzender des VDMA-Fachverbandes Armaturen und ehemaliges Vorstandsmitglied der Samson AG, Frankfurt/M. Doch Innovationen dürften nicht am Armaturengehäuse Halt machen. „Um Kosten zu senken, ist ein Ansatz erforderlich, der die Folgekosten – beim Betrieb einer Anlage – mit berücksichtigt.“
Anders als bei Pumpen oder Motoren spiele der Energieverbrauch bei Armaturen eine untergeordnete Rolle, fährt Hoffmann fort. Die Lebenszykluskosten seien zudem von sehr vielschichtigen Parametern abhängig, was eine durchgängige Betrachtung erschwere. „Hier muss man sich überlegen, wie sich Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit in die Betrachtung mit einbeziehen lassen.“ Um etwa die Life-Cycle-Costs von Regelventilen in der Prozesstechnik zu verringern, würden intelligente, elektropneumatische Stellungsregler eingesetzt. „Sie reduzieren durch die Möglichkeit zur Selbstadaption und durch innovative Diagnosemöglichkeiten die Betriebskosten.“
Um die Betrachtung der Lebenszykluskosten transparenter zu machen, hat der VDMA-Fachverband Armaturen ein Werkzeug entwickelt, das die Gesamtkosten berücksichtigt und es dem Anwender erlaubt, die Kosten einer Armatur ganzheitlich zu beurteilen. Denn eine Armatur sei keineswegs nur ein Stück bearbeitetes Metall, sondern eine wichtige Komponente jeder Anlage.“
Doch auch das Innenleben von Armaturen erlaubt noch eine Menge Innovation. „Unter dem steigenden ökonomischen Druck bei immer kürzeren Produktzyklen geht es darum, Entwicklungskosten und -zeit zu reduzieren“, so der Fachverbands-Vorsitzende weiter. Dies sei ein entscheidender Faktor für den Erfolg eines Unternehmens. Ein geeignetes Hilfsmittel bilden hier die sogenannten CFD-Verfahren (Computational Fluid Dynamics), also die rechnergestützte Simulation der Strömung innerhalb einer Armatur. Dazu hat der Fachverband Armaturen in den vergangenen drei Jahren ein Forschungsprojekt initiiert und betreut. „Es konnte nachgewiesen werden, dass sich mit Hilfe dieser Systeme der Entwicklungsprozess erheblich beschleunigen lässt“, betont Hoffmann. Dies ermögliche es, auf Kundenanforderungen schneller zu reagieren und flexibler den Innovationszyklen der Abnehmerbranchen zu folgen. „Darüber hinaus werden per CFD Designoptimierungen möglich, die durch verbesserte Strömungsverhältnisse auch helfen, Energie zu sparen.“
Die Frankenthaler KSB AG zeigt beispielsweise die neue Baureihe BOA-CVE H ihres Regelarmaturen-Programmes. Das Besondere daran ist, dass sich das Ventil ohne jegliches Spezialwerkzeug nur durch Lösen der Oberteilschrauben zerlegen lässt. So kann der Anwender alle Innenteile einfach austauschen und die Armatur auf diese Weise an verschiedene Regelaufgaben anpassen. Trickreich waren die Frankenthaler Ingenieure auch bei der Auslegung des Ventilsitzes. Dieser ist so konstruiert, dass er beidseitig verwendbar ist. Bei einer eventuellen Beschädigung genüge es daher, den Sitz umzudrehen, anstatt ihn auszutauschen, betont KSB. Höhere Dichtheitsanforderungen ließen sich zudem mittels einer weichdichtenden Ausführung des Kegels erfüllen. Zur Auswahl stehen sowohl elektrische als auch pneumatische Antriebe. Die maximale Stellkraft der in vier Größen erhältlichen elektrischen Antriebe beträgt 14 000 N, und die in drei Größen verfügbaren pneumatischen Membranantriebe weisen eine maximale Stellkraft von 20 700 N auf.
Die GEA Tuchenhagen GmbH aus Büchen präsentiert schließlich ihre Vesta-Tankbodenventile, deren kennzeichnendes Merkmal die tankbodenebene Absperrung ohne jeglichen Sumpf ist. Dies erlaubt – dank optimierter Auslegung – eine vollständige Entleerung des Behälters, der sich zudem gut reinigen lässt. Dank der stabilen und kompakten Bauform des Gehäuses beziehungsweise des Flansches sollen sich die Ventile verzugsfrei einschweißen und auch bei engsten Platzverhältnissen einsetzen lassen.
Die Armaturenhersteller können übrigens laut VDMA verhaltend optimistisch nach vorne blicken. Für 2009 erwartet der Fachverband einen Anstieg des Gesamtumsatzes mit Industriearmaturen um 5 %. Treibende Kraft in 2008 war die Nachfrage aus dem Inland, und das wichtigste Abnehmerland für die deutschen Hersteller von Industriearmaturen war China. co
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