Upscaling oder Scale-up ist ein aus dem Englischen (to scale up = vergrößern, erweitern) übernommener Begriff, der für die in der chemischen Verfahrenstechnik praktizierte Maßstabsvergrößerung von Produktionsverfahren steht. Ziel ist die Errichtung einer technischen Produktionsanlage, mit der sich letztlich dieselben Erzeugnisse erstellen lassen wie in der Erstproduktion, nur eben in deutlich größeren Margen. Die korrekte deutsche Übersetzung lautet „Maßstabsübertragung“. Diese Bezeichnung wird mittlerweile aber fast vollständig durch den englischen Begriff ersetzt.
Oftmals finden Produkt- und Prozessentwicklungen in der Chemie noch im Becherglas statt. Die Erkenntnisse hieraus lassen sich jedoch nicht ohne Weiteres auf die Produktion übertragen. Hierzu ist es vielmehr nötig, geeignete Technologien zu finden und Scale-up-Berechnungen sowie Machbarkeitsstudien durchzuführen.
Diese Einflussgrößen können sich im Kleinen ganz anders auswirken als im Großen. Beispielsweise stellt die Reaktionswärme, speziell bei endothermen oder exothermen Prozessen, bei der Maßstabsübertragung unterschiedlichste Anforderungen an das Equipment, so kann sich das Regelverhalten von Pumpen im Zusammenspiel mit der Peripherie ändern. Heiz- und Kühlzeiten wiederum werden in der Erstproduktion oft nur sehr ungenau ermittelt. Bleibt das beim Scale-up unberücksichtigt, kann die spätere chemische Produktion durch eine Expansion der Heiz- bzw. Kühlzeiten gekennzeichnet sein, die eine Explosion der gesamten Produktionszeit nach sich zieht.
Hinzu kommt, dass die Verwendung konventioneller Labortechnik wie Stabhomogenisator oder Propellerrührer keine Rückschlüsse auf die erforderlichen Homogenisierungszeiten im späteren Produktionsprozess zulässt. Daher können die Produktqualitäten zwischen Entwicklung und Produktion deutlich abweichen. Um bestimmte Produkteigenschaften wie Textur oder Viskosität zu erzielen, kommen in vielen Prozessen verdickende Stoffe mit geringer Schüttdichte zur Anwendung. Diese stellen die Entwickler oft schon im Labor vor Probleme, da es häufig zu starker Staubentwicklung oder zur Klumpenbildung kommt. Hieraus können in der großmaßstablichen Produktion nicht nur qualitative und sicherheitstechnische Nachteile, sondern auch extrem lange Rührzeiten resultieren.
Nur durch umfassende Prozessanpassungen im Rahmen eines systematischen Scale-ups lässt sich sicherstellen, dass die Maßstabsübertragung reibungslos funktioniert und letztlich im Produktionsmaßstab dieselben Ergebnisse erzielt werden wie zu vor im Labor oder in der Pilotproduktion. Somit zählt das Upscaling zu den wichtigsten ingenieurtechnischen Aufgaben, mit denen sich die chemische Verfahrenstechnik befasst.
Während des Scale-ups werden sämtliche technischen Parameter immer wieder justiert und optimiert, bis am Ende alles passt. Hierzu werden zunächst in einem Modellversuch in einer maßstabsgerecht verkleinerten Laborapparatur sogenannte dimensionslose Kennzahlen wie die Reynolds-Zahl, die Froude-Zahl oder die Euler-Zahl ermittelt, für die geometrische Abmessungen keine Rolle spielen. Mithilfe dieser Kennzahlen lassen sich maßstäblich größere Anlagen zur Pilotproduktion verwirklichen, die eine realitätsnahe Prototypenherstellung und zum Teil auch schon die Erstproduktion von Kleinserien erlauben.
Haben Sie im Labor einen vielversprechenden Prozess entwickelt, den Sie in größerem Maßstab testen wollen? Oder planen Sie eine Produktionserweiterung, für die Ihre vorhandenen Anlagen zu klein sind? Dann können Sie von unserer Upscaling-Kompetenz profitieren. Ob produzierendes Unternehmen oder Prototypenhersteller: Wir unterstützen Sie mit unserem Fachwissen bei der Produktkapazitätsplanung und der Maßstabsübertragung vom Kleinstmaßstab bis hin zum Tonnenmaßstab.
Alle für ein Upscaling in der Chemie erforderlichen Prozessanpassungen und -optimierungen, insbesondere die Anpassung Ihrer bestehenden Rezepturen, begleiten wir sachkundig und kompetent mit promovierten Naturwissenschaftlern und einem eigenen Forschungslabor. Mit bekannten Prozessparametern, festgelegten Produktspezifikationen und in abgestimmten Verfahrensschritten stehen wir Ihnen beim Scale-up zur Seite und ersparen Ihnen damit Zeit und Kosten.
Das Upscaling ist in der Chemie eine kritische Phase auf dem Weg von der Labor- oder Pilotproduktion hin zur ausgereiften Serienfertigung. Die Übertragung von klein auf groß ist eine immense Herausforderung, die weitreichende Fachkenntnisse aus Bereichen wie Produktkapazitätsplanung, Technische Chemie, Verfahrenstechnik und Chemische Reaktionstechnik erfordert. Gleichzeitig bestehen hohe Anforderungen in Hinblick auf Betriebssicherheit, Wirtschaftlichkeit, Umweltschutz und eine ressourceneffiziente, nachhaltige Produktion.
Mit unseren weitreichenden praktischen Erfahrungen haben wir die Kompetenz und das Know-how, Ihnen bei diesem wichtigen Vorhaben zu helfen. Ebenso kann unser Unternehmen in Leipzig Sie unterstützen, wenn sich bei der Produktkapazitätsplanung herausstellt, dass die vorhandenen Produktionsanlagen für künftige Anforderungen zu klein sind und erweitert werden müssen. Dabei überlassen wir nichts dem Zufall.
Bei Bedarf sehen uns im Rahmen einer Auftragsforschung an, welche Merkmale das von Ihnen gewünschte Endprodukt aufweisen soll, oder nehmen vorhandene Rezepturen genau in Augenschein. Sofern erforderlich, entwickeln wir verschiedene Lösungsansätze einschließlich der jeweiligen Prototypen, testen diese gemeinsam mit Ihnen und optimieren das Ganze so lange weiter, bis Sie zufrieden sind.
Bei unserer Arbeit legen wir größten Wert auf Diskretion und Vertrauen. Am Anfang steht ein kostenloses Erstgespräch, in dem Sie den groben Umfang des geplanten Projektes skizzieren und die wichtigsten Fragen geklärt werden. Im nächsten Schritt folgen die Absichts- und Verschwiegenheitserklärungen. Erst danach geht es an das Aufsetzen des Vertrags.
Gern informieren wir Sie in einem persönlichen Gespräch über unsere umfassenden Möglichkeiten beim Upscaling in der Chemie. Setzen Sie sich für eine Terminabsprache noch heute mit uns in Verbindung und profitieren Sie von unserem Expertenwissen.
Hotline: +49 (0) 341-49370-53
Fax: +49 (0) 341-339650-010
E-Mail: info@dmg-chemie.de
DMG Chemie GmbH
Heiterblickstraße 42
04347 Leipzig
Büro, Lieferanten, Wareneingang:
Mo.–Do. 8–16 Uhr
Fr. 8–13 Uhr
Ihr verlässlicher Partner für Entwicklung, Fertigung und Vertrieb von chemischen Produkten.
Mit Kritzel-Ex entfernen Sie mühelos und schonend Farbschmierereien von verschiedensten Oberflächen wie Tischen, Stühlen, Betten und Fenstern. Selbst auf Tapeten, Polsterbezügen und lackierten Flächen zeigt Kritzel-Ex seine Vielseitigkeit.
Hautfreundlich zertifiziert:
Kritzel-Ex wurde von Dermatest als hautfreundlich ausgezeichnet.
Besuchen Sie unseren Shop:
Entdecken Sie unsere Kritzel-Ex Sets für Familien sowie spezielle Dosen für Schulen und Kitas. Bestellen Sie noch heute und erhalten Sie 10% Rabatt mit dem Code DMG10.
