Produktionsmaßstab
Der Begriff „Produktionsmaßstab” wird umgangssprachlich verwendet. Er beschreibt die Überführung eines im Labor erarbeiteten Ergebnisses in eine technisch und wirtschaftlich realisierbare industrielle Anwendung. Dabei werden Prozesse schrittweise von kleinen Stoffmengen auf große Durchsätze skaliert. Im Labormaßstab erfolgen Versuche typischerweise im Gramm- bis Milligrammbereich. Das Ziel besteht in der grundlegenden Untersuchung von Stoffeigenschaften, Reaktionen oder dem Mischverhalten. Aussagen zur industriellen Umsetzbarkeit sind in diesem Maßstab jedoch nur eingeschränkt möglich.
Der Technikumsmaßstab stellt einen Zwischenschritt dar. Hier werden Chargen von etwa 1 bis 500 kg verarbeitet. In diesem Maßstab lassen sich reale Prozessbedingungen, Energieeinträge und mechanische Beanspruchungen abbilden. Technikumsversuche liefern die entscheidenden Daten für das Scale-up. Dafür werden häufig dimensionslose Kennzahlen herangezogen, insbesondere die Reynolds-Zahl (Re) und die Froude-Zahl (Fr). Die Reynolds-Zahl beschreibt das Verhältnis von Trägheits- zu Zähigkeitskräften und ist ein wichtiges Kriterium zur Beurteilung des Strömungs- und Mischverhaltens. Die Froude-Zahl wird vor allem bei rotierenden Apparaten und Systemen mit freier Oberfläche verwendet, da sie das Verhältnis von Trägheitskräften zu Schwerkraftkräften abbildet.
Der industrielle Produktionsmaßstab umfasst Durchsätze von mehreren Tonnen pro Stunde. In diesem Maßstab stehen Prozessstabilität, Reproduzierbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Anlagenverfügbarkeit im Vordergrund. Ohne vorgelagerte Technikumsversuche können Laborergebnisse nicht direkt auf diesen Maßstab übertragen werden. Für Aufbereitungsmaschinen wie Mischer, Vakuummischtrockner, Kontakttrockner, Synthesereaktoren, Agglomeratoren und Desagglomeratoren bietet amixon® eine große Bandbreite an Technikums- und Industriemaschinen zur Erprobung an. Dadurch können Prozesse praxisnah untersucht und schrittweise hochskaliert werden.
Ein belastbares Upscaling ist nur möglich, wenn Ergebnisse aus praktischen Technikumsversuchen vorliegen. Erst diese erlauben eine realistische Hochrechnung oder Simulation industrieller Prozesse. Der Produktionsmaßstab wird somit nicht rein rechnerisch, sondern experimentell abgesichert erreicht.