Update nach der Namur-Hauptsitzung

Hohe Stuckdecken, Spiegelsaal – das Gesellschaftshaus vor dem Werkstor 1 der BASF in Ludwigshafen hat in seiner über 125-jährigen Geschichte schon viel gesehen: Direktoren, Nobelpreisträger und so manche strategische Weichenstellung für das größte Chemiewerk Europas. Und es musste sich immer wieder erneuern, um nicht aus der Zeit zu fallen. Genau diese Aufgabe stellt sich die europäische Chemie heute im Großen: aus dem Bestand mehr herausholen. „Wir haben Brownfield, und wir müssen aus diesen Brownfield-Anlagen mehr rausholen“, sagte Tobias Schlichtmann, der Vorstandsvorsitzende der Namur und SVP Strategic Projects bei BASF. Er erklärte das alte Haus kurzerhand zum Sinnbild der ganzen Branche. Nun ging es um die nüchterne Frage, was vom Leitthema „Autonome Anlage“ Realität geworden ist – in Bezug auf Autonomie, Ethernet APL und dessen Nutzung für die funktionale Sicherheit.

Für Schlichtmann ist Autonomie dabei kein Selbstzweck. „Es geht nicht um das Automatisieren des Automatisierens, sondern wir müssen aus unseren Anlagen mehr Effizienz und mehr Flexibilität gewinnen“, sagte er im Eröffnungsdialog mit Krohne-CEO Dr. Attila Bilgic – von den bekannten Quick Wins wie Regleroptimierung bis hin zu KI-gestützten Optimierern für die ganze Anlage.

Ethernet APL: vom Test in den Produktivbetrieb

Seit dem letzten Anwendertreffen im September hat sich vor allem bei Ethernet APL einiges getan: Aktuelle Projekte zeigen, dass die Technologie den Sprung vom Labortest in den produktiven Anlagenbetrieb geschafft hat. „Das Ökosystem APL ist reif und kann genutzt werden. Da gibt es kaum noch Ausreden“, konstatierte Bilgic. Wie weit der Reifegrad reicht, wurde bei der Namur-Update-Veranstaltung auf den Prüfstand der Praxis gestellt: An einem laufenden Großprojekt in Ludwigshafen, einem Greenfield-Standort in China und einer Wirtschaftlichkeitsstudie.

Das Großprojekt präsentierte BASF selbst. In seinem Vortrag „Pionierleistung in der Praxis“ berichtete Maintenance Manager Philipp Beckmann von der Inbetriebnahme zweier neuer World-Scale-Anlagen in Ludwigshafen mit rund 1.750 Ethernet-APL- und Profibus-PA-Feldgeräten in einem MRP-Ring (Media Redundancy Protocol). Beckmann machte aus seiner anfänglichen Skepsis keinen Hehl: „Ich wurde eines Besseren belehrt.“ Die Anlagen seien termingerecht und unter Budget angefahren worden. Die Bilanz: rund 28 % Zeitersparnis beim Loop-Check, eine geringere Fehlerquote bei der Montage, Plug-and-Play-Gerätetausch über Nachbarschaftserkennung und ein Troubleshooting, das sich von der Hardware zur Software verlagert hat. Klassische Wirk- und Klemmenpläne entfallen, da ein Topologie-Scan jedes Gerät an Switch und Port anzeigt. Die Kehrseite benannte Beckmann offen: Die Kinderkrankheiten der jungen Technologie verlangten zahlreiche Geräte-Updates, und das Engineering verlagerte sich „hin zu Systemverständnis“ – mit hoher Anfangshürde und Schulungsbedarf bei Profinet und Netzwerktechnik.

BASF startet neue Anlagen in Ludwigshafen und in Zhanjiang

Der Geschäftsbereich Aroma Ingredients von BASF hat die Inbetriebnahme von drei neu errichteten World-Scale-Anlagen bekannt gegeben: zwei Anlagen für Menthol und Linalool am Standort Ludwigshafen sowie eine Citral-Anlage in Zhanjiang, China.

Wie BASF eine Greenfield-Anlage mit Ethernet-APL ausgestattet hat

Ethernet-APL gibt es in der Theorie schon lange, wird in der Praxis aber noch zu wenig in Anlagen umgesetzt. Wie es gehen kann, erzählt Dr. Kai Krüning, Senior Automation Engineer bei BASF, im Interview anhand eines Anlagenbauprojekts im chinesischen Zhanjiang.

Anders die Ausgangslage in China: Dort baute BASF den neuen Verbundstandort Zhanjiang als Greenfield von Grund auf APL-Ready auf. „Wir haben den ersten großen Standort in Südchina mit APL erfolgreich in Betrieb gebracht – dieser Standort produziert“, berichtete Schlichtmann und verwies auf den anwesenden Senior Automation Engineer Dr. Kai Krüning, der das Projekt maßgeblich mit vorangetrieben hat. Dabei handelt es sich um eine Kombination aus APL-Readiness und teilweise voll durchgängiger APL-Installation.  Wie Krüning in einem Interview mit CHEMIE TECHNIK schilderte, wurden in Zhanjiang im Sommer 2025 rund 2.500 Field-Switches verbaut und zwei Anlagen vollständig mit APL ausgerüstet. In der Praxis zeigte sich sofort ein deutlich geringerer Aufwand bei den Loop-Checks. Einige Planungsannahmen gingen jedoch nicht auf – was nicht an Ethernet APL lag, sondern daran, dass vor Ort mehr konventionell verdrahtet wurde als erwartet. In Europa dagegen, so Schlichtmann, heißt die Realität „Brownfield“: eine schrittweise Modernisierung im Rahmen knapper Budgets. „Das braucht einen klaren Business Case, daran mangelt es oft noch“, so Krüning.

Die ökonomische Flankierung lieferte das PLT-Labor der TH Köln. Dessen Wirtschaftlichkeitsstudie ist nicht neu – schon vor einem Jahr vorgestellt –, doch in Ludwigshafen zeigte sich nun, wo ihre Thesen in der Praxis aufgehen. Auf Basis eines Mengengerüsts der Namur-APL-Taskforce mit 1.570 Signalen verglich das Team drei Installationskonzepte. Das Ergebnis: In der Beschaffung sind die Varianten vergleichbar; bei den Gesamtkosten liegen die Varianten mit 4…20 mA über Remote I/Os und mit Ethernet APL jedoch fast 600.000 Euro unter der klassischen Stammkabel-Verdrahtung, die mit rund 6,2 Mio. Euro zu Buche schlägt. Ethernet APL ist also selbst gegenüber der Remote I/O-Anschaltung nicht teurer, dafür deutlich zukunftsgerichteter. Die größten Vorteile zeigen sich beim Engineering, im Schaltraum und vor allem bei der Inbetriebnahme. Hier setzt der Praxisbefund von BASF an, und aus dem Publikum kam Bestätigung: Die Werte deckten sich mit den eigenen Erfahrungen.

Der Weg zur digitalen Feldebene der Prozessindustrie

Veränderung ist nie leicht, insbesondere in der Prozessindustrie, trotzdem schreitet das Umrüsten auf Ethernet-APL dort stetig voran. Der Ethernet-APL-Technology-Day von R. Stahl gab einen Einblick, wie marktreif die Realität für Gerätehersteller und Anwender aussieht.

Obwohl sich Ethernet APL bereits über die Investitions- bzw. Migrationsrechnung selbst tragen muss, erwartet die Branche darüber hinaus weiteren Nutzen im Betrieb – über NOA, Condition Monitoring und zusätzliche Diagnosedaten, die bislang kaum monetär bewertet wurden. Dies will das PLT-Labor in einem Folgeprojekt mit den ersten Pilotanwendern nachholen und dabei die funktionale Sicherheit einbeziehen – über eine um 20 % erweiterte Referenzanlage mit PLT-Schutzeinrichtungen.

Profisafe: der nächste große Hebel

Damit rückt der zweite Schwerpunkt in den Fokus: Ethernet APL für die funktionale Sicherheit. „Wir müssen als Namur jetzt schauen, wie wir das Maximum aus APL schöpfen“, sagte Schlichtmann und nannte neben Cybersecurity ausdrücklich das Thema Safety. Beckmann, der die Safety-Funktionen seiner neuen Anlagen noch klassisch in 4…20-mA-Technik ausgeführt hat, sieht beim Wechsel zu Profisafe „einen noch größeren Hebel“ als im Standard-Regelkreis: „Da habe ich einfach aufwendige Prüfungen, ich muss Safety-Parameter kontrollieren und so weiter, das kann man mit APL automatisieren.“ Heute bedeutet eine wiederkehrende Safety-Prüfung: Ein Handwerker klemmt sein Diagnose-Tool vor Ort am Gerät an und arbeitet sich durch herstellerspezifische HART-Menüs – pro Sensor schnell 20 Minuten.

Der eigentliche Charme liegt jedoch in der Flexibilität: Ein Feldgerät, das heute in einem klassischen Regelkreis arbeitet, ließe sich künftig per Konfiguration zu einem Gerät in einer Sicherheitsfunktion machen – etwa wenn eine wiederkehrende Sicherheitsbetrachtung in einer Bestandsanlage eine zusätzliche PLT-Schutzfunktion verlangt. In der analogen 4…20-mA-Welt ist eine solche Nachrüstung extrem aufwendig und teuer. Ein Teilnehmer ergänzte: Mit Profisafe gelange der Messwert direkt und ohne Genauigkeitsverlust in die Sicherheitssteuerung, während HART über 4…20 mA Genauigkeit koste – ein Gewinn an Spielraum bei den Schaltpunkten.

Macher-Hürde statt Technikhürde

Den nächsten Schritt verortete Thomas Scherwietes von Evonik jenseits der Feldebene: „Im Zusammenhang mit APL wird inzwischen das zugehörige Ökosystem diskutiert.“ Sobald Ethernet APL die Daten entfessle, zeigten sich Fragen des IT-Umfelds – etwa eine automatisierte Zertifikatsverwaltung für Tausende Feldgeräte und Security-Updates im Sinne des Cyber Resilience Act (CRA): Die Infrastruktur muss mitwachsen.

Bei den übrigen Bausteinen fiel das Update nüchterner aus. MTP sei zwar einsatzbereit, dümpele aber, so ein Teilnehmer, „ziemlich dahin“; auch NOA biete noch ungenutztes Potenzial. Beim Cyber Resilience Act sei Ethernet APL Problem und Lösung zugleich: Die Pflicht, bis ins Feldgerät abzusichern, mache die Technik anspruchsvoller, liefere die Mittel zur automatisierten Umsetzung aber gleich mit. „Wer in die rein analoge Verkabelung zurückweicht, manövriert sich auf Dauer in eine Sackgasse“, so Bilgic.

Namur setzt auf autonome Anlagen

Die Chemieindustrie in Deutschland und Europa steht unter Druck. Damit ihr nicht das Licht ausgeht, müssen Anlagen zumindest in Teilen zu „Dark Factories“ werden: Die autonome Anlage stand deshalb im Zentrum des Anwendertreffens der Prozessautomatisierer, der Namur-Hauptsitzung.

Die aktuelle Diagnose deckt sich mit der von November: Die Technik ist vorhanden, es hakt jedoch bei der Umsetzung. Wie schnell sie vorankommt, hängt davon ab, wie gut sich der Zielkonflikt aus aktuellem Sparzwang und der Notwendigkeit auflösen lässt, die Wettbewerbsfähigkeit gerade jetzt durch Automatisierungstechnik zu stärken. Schlichtmann nahm die Betreiber in die Pflicht: „Wir müssen uns für unsere Anlagen selbst ein Zielbild geben.“ Die weiteren Workshops ergänzten das Bild: Monitoring von PLT-Schutzeinrichtungen (Hima), Fehler im Sicherheitslebenszyklus (TÜV Nord Infrachem), Wartungsplanung mit digitalem Zwilling (Samson) und Blatt 5 der VDI/VDE 2180 (Ramsys).

Das Fazit fällt konkreter aus als im November: Aus dem Werkzeugkasten sind erste fertige Anlagen geworden. Es bleibt Schlichtmanns Appell, „stärker in die Implementierung“ zu kommen – jetzt mit positiven und produktiven Referenzen im Rücken.