Seite - 176 - in Umwelt- und Bioressourcenmanagement für eine nachhaltige Zukunftsgestaltung

176 5 Umweltrelevante Systeme & Technologien die Synthese ein Verfahren, mit dem aus Elementen eine Verbindung oder aus ein- facher gebauten Verbindungen ein komplizierter zusammengebauter Stoff hergestellt wird. Danach wird meist eine etwas größere Pilotanlage gebaut, deren Dimension durch maßstäbliche Vergrößerung (Scale-up) bestimmt wird. Schließlich wird das Verfahren nach erfolgreichen Tests in einer großtechnischen Anlage umgesetzt und im Betrieb optimiert. Abbildung 5.2.2 zeigt schematisch, welche verfahrenstechnischen Schritte in großtechnischen Produktionsprozessen vom Rohstoff bis zum gewünschten Produkt generell durchlaufen werden. Hier sind die Vor- und Nachbereitung mindes- tens genauso wichtig wie die eigentliche Produkterzeugung bzw. Reaktion. Oft fallen bei der Produktion neben gewünschten Produkten Neben- oder sogenannte Koppel- produkte sowie nicht verwertbare Reststoffe an, die weiterverarbeitet oder entsorgt werden müssen. Diese sollten daher so gering wie möglich gehalten werden. Abbildung 5.2.2: Verfahrenstechnische Vorgänge im großtechnischen Produktions- prozess Betriebsweisen verfahrenstechnischer Prozesse Man unterscheidet verschiedene Betriebsweisen, je nachdem, ob ein Prozess ohne Unter- brechung oder mit prozessbedingten Stopps läuft. Man bezeichnet den Betrieb als kontinuierlich, wenn ständig Stoffströme oder Energien zu- und abgeführt werden und es keine vorgegebenen Unterbrechungen gibt. Ein Prozess im Batchbetrieb muss hingegen nach gewisser Zeit unterbrochen werden, um z.B. Behälter zu entleeren oder Filter zu reinigen. Es gibt auch kombinierte Betriebsweisen, die Semi- oder Misch- betrieb genannt werden. Eine andere Einteilung unterscheidet zwischen stationärem und instationärem Betrieb. Ein Prozess läuft stationär, wenn sich die Prozessparameter im Zeitablauf nicht ver- ändern. Das heißt, der Prozess läuft stabil. Beim instationären Prozess ändern sich Prozessparameter wie Volumenströme oder Druck im Laufe der Zeit (z.B. beim An- fahren von Anlagen oder bei unerwünschten Prozesszuständen).