Digital gedacht – ganzheitlich gelöst

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Bild: Bürkert Fluid Control Systems

Was sind aus Ihrer Sicht die wesentlichen technologischen Trends in der Ventiltechnik?

Hier muss ich zwischen Ventilen als Komponenten und Fluid Control als Gesamtkonzept differenzieren. Seit 2006 verfolgen wir den Weg von der Einzelkomponente hin zu Fluid Control Systems. Durch die Integration von Ventil, Sensorik und Regler zu Systemen schaffen wir messbare Mehrwerte für unsere Kunden. Schließlich denkt ein Anlagenbauer nicht zuerst über einzelne Ventile nach. Er sucht eine Lösung, z.B. für die Umsetzung eines Batch-Prozesses, keine Komponenten. Genau da liegt der Trend: weg vom Produkt, hin zur Lösung.

 Bürkert setzt aktiv offene Standards um, welche durchgängige 
Digitalisierung im Sinne effizienter Geschäftsprozesse ermöglichen und bietet diese zukünftig über standardisierte Schnittstellen an.
Bürkert setzt aktiv offene Standards um, welche durchgängige
Digitalisierung im Sinne effizienter Geschäftsprozesse ermöglichen und bietet diese zukünftig über standardisierte Schnittstellen an.
Bild: Bürkert Fluid Control Systems

Digitalisierung und Industrie 4.0 sind in aller Munde. Wie integrieren Sie diese Themen in Ihre Lösungen?

Auf Systemebene mit dem Kunden fällt uns das leicht. Der Use Case ist meist klar definiert, und wir können Konzepte gezielt integrieren – etwa digitale Zwillinge in der Entwicklungsumgebung des Kunden. Schwieriger wird es branchenübergreifend, da Anforderungen sehr unterschiedlich sind. Proprietäre Lösungen sind, aus meiner Sicht, zum Scheitern verurteilt. Wir setzen aktiv offene Standards um, welche durchgängige Digitalisierung im Sinne effizienter Geschäftsprozesse ermöglichen und bieten diese zukünftig über standardisierte Schnittstellen an. Ein Beispiel ist die AAS (Asset Administration Shell).

 Die SAW (Surface Acoustic Waves)-Technologie der Flowave-Durchflussmesser bietet einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil bei nicht leitfähigen Medien - sowohl in der Abfüllung als auch in Clean-in-Place-Anwendungen.
Die SAW (Surface Acoustic Waves)-Technologie der Flowave-Durchflussmesser bietet einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil bei nicht leitfähigen Medien – sowohl in der Abfüllung als auch in Clean-in-Place-Anwendungen.Bild: Bürkert Fluid Control Systems

Welche Rolle spielen Simulationen und digitale Zwillinge bei Ihnen?

Modellbasierte Entwicklung nutzen wir seit bald zwei Jahrzehnten – von Strömungssimulationen bis zu Verhaltensmodellen. Darauf basierend legen wir Regelparameter fest und nutzen die Modelle in fluiddynamischen Simulationen, unter Berücksichtigung von individuellen Randbedingungen des Kunden.

Für unser Standardportfolio bieten wir schon heute die technische Dokumentation im AAS-Format an und arbeiten auf dieser Basis an den notwendigen, offenen Schnittstellen, die es ermöglichen, den digitalen Zwilling Unternehmens- und Lebenszyklus-übergreifend zu verwenden. Damit wird die Bereitstellung von Verhaltensmodellen zur eigenständigen Optimierung von Anlagen und Prozessen mit unseren Produkten im nächsten Schritt möglich. Unser Ziel ist es, die Mehrwerte des digitalen Zwillings über die gesamte Customer Journey hinweg zu nutzen – von der Auslegung über das Datenblatt bis zur Optimierung im Betrieb und der Zurückführung des Produkts in den Kreislauf.

Inwieweit unterstützen Sie Predictive Maintenance?

Zunächst würde ich gerne definieren, was ich darunter verstehe. Predictive Maintenance klingt gut, aber was heißt das konkret? Die Arbeitsdaten der Komponenten wie Schaltspiele, Leckageraten, Hübe u.Ä. sind verfügbar. Auch die Information, dass eine Million Schaltspiele erreicht sind, können wir liefern. Die entscheidende Frage ist: Wann sollte ein Anwender eine Komponente austauschen oder Anlagenparameter optimieren? Das hat mit dem Gesamtprozess zu tun, nicht nur mit z.B. einem Ventil. Deshalb funktioniert nach meinem Verständnis Predictive Maintenance vornehmlich auf System- oder Anlagenebene. Dort kann ich Daten verarbeiten, Informationen ableiten und sinnvoll zur Verfügung stellen. Aus diesem Grund sind übergreifende Lösungen gefragt. Niemand will für jede Komponente eine eigene App installieren – das akzeptiere ich auch privat nur schmerzlich.

Wie gehen Sie das Thema Nachhaltigkeit bei Ihren Produkten an?

Auf Komponentenebene gibt es mehrere Ansätze. So reduzieren die neuen Whisper Valves den Stromverbrauch. Die Whisper-Aktoren bewegen nicht den Anker, sondern die Spule – weniger bewegte Masse, höhere Schaltgeschwindigkeit, deutlich geringerer Energieverbrauch. Außerdem lassen sie sich bistabil auslegen, sodass sie nur beim Schalten Energie benötigen. Durch Innenhochdruckumformung können wir bei verschiedenen Produkten signifikant Material einsparen. Wichtig ist auch das Value Engineering unter Berücksichtigung der Reparierbarkeit bei Produkten. Deshalb verschrauben wir weiterhin Geräte, damit sie modular reparierbar und einfacher zu recyceln sind.

Reparierbarkeit bei einem 25€-Ventil – ist das realistisch?

Bei der Kreislaufwirtschaft wird es zum Thema. Eine Magnetspule enthält viel Kupfer und geht nicht kaputt. Heute wird sie meist einfach weggeworfen, dabei lässt sich die Spule wiederverwenden. Wir müssen den Paradigmenwechsel von der Wegwerfgesellschaft zum Recycling weiter vorantreiben. Allein um z.B. die Versorgung mit Permanentmagneten oder Kupfer aus eigener Kraft sicherzustellen.

Wie wichtig ist Energieeffizienz in der Produktentwicklung?

Für das Einzelventil wird sie meist belächelt, bei vielen Anwendungen vor allem bei hoher Packungsdichte spielt sie aber eine relevante Rolle. In einem Laborgerät sind typischerweise rund 20 Ventile verbaut. Wenn diese mit Impuls-Whisper-Aktoren ausgestattet sind, sinkt der Jahresstromverbrauch auf 0,5 Prozent. Legen wir 5.000 dieser Geräte in Deutschland und nur acht Stunden Betrieb pro Arbeitstag zu Grunde, dann summieren sich die Einsparungen auf 248MWh, was dem mittleren Jahresenergiebedarf von 177 Ein-Personenhaushalten entspricht. Also aus meiner Sicht signifikant. Zusätzlich ergeben sich positive Nebeneffekte auf die Material- und Energieeffizienz. So werden ’sekundäre‘ Stromverbraucher (Ventilatoren etc.) zum Kühlen überflüssig und Endgeräte können kleiner gebaut werden.

 Die Open-Source-Analysesoftware ValveInsight analysiert den Ventilzustand und befähigt Anlagen für Predictive Maintenance.
Die Open-Source-Analysesoftware ValveInsight analysiert den Ventilzustand und befähigt Anlagen für Predictive Maintenance.Bild: Bürkert Werke GmbH & Co. KG

Welche Rolle spielen KI und Machine Learning bei Ihren Produkten?

Wir nutzen KI bei Softwareentwicklung und Datenanalytik. In Produkten kommen insbesondere Machine Learning Ansätze z.B. bei Reglern und bei Wegmesssystemen zur internen Signalverarbeitung zum Einsatz. Das führt zu besseren Reglergebnissen. Zum Einsatz von KI in unseren Produktionsprozessen laufen konkrete Pilotprojekte – etwa mit Intrinsic und Newston. Wir haben einen Use Case zur automatisierten Oberflächeninspektion gemeinsam entwickelt. Die KI erkennt Konturen, generiert Roboterbahnkurven und positioniert die optischen Sensoren präzise im Raum. Das hilft bei hoch individualisierten Einzelteilen; anstatt manueller Vermessung läuft das vollautomatisiert.

Sie wollen Ihr Serviceportfolio ausbauen. Was können Kunden erwarten?

Die Basis bildet unser Rundum-Service BürkertPlus mit eigenem Personal, den wir vor allem in der DACH-Region vorantreiben. Unser Service-Team modernisiert komplette Prozessanlagen. Der zweite Bereich sind Engineering-Services, also kundenspezifische Systementwicklung und -auslegungen. So legen wir für einen Nahrungsmittelproduzenten Wärmetauscher aus und verbessern die Ventiltechnik. Der dritte Bereich sind digitale Services wie Zertifizierungen oder modellbasierte Auslegungen. Je komplexer die Systeme, desto umfangreicher die Services.

Gibt es Innovationen, auf die Sie besonders stolz sind?

Die SAW (Surface Acoustic Waves)-Technologie in unserem Flowave-Durchflussmesser sehe ich als entscheidenden Wettbewerbsvorteil bei nicht leitfähigen Medien – egal ob in der Abfüllung oder in Clean-in-Place-Anwendungen. In der Analytik sind es die Whisper-Aktoren kombiniert mit ValveInsight. Das ist eine Open-Source-Analysesoftware, die Kunden direkt in ihre Maschinen integrieren können. Damit analysieren sie den Ventilzustand selbst und befähigen ihre Anlage für Predictive Maintenance. Wir sind sehr stolz, dass ValveInsight 2025 mit dem ersten Platz des Umwelttechnikpreises Baden-Württemberg in der Kategorie ‚Mess-, Steuer- und Regeltechnik, Digitalisierung, Industrie 4.0‘ ausgezeichnet wurde. Die nächsten Innovationssprünge liegen bei digitalen Services, z.B. durch Angebote für die modellbasierte Entwicklung im ‚Self-Service‘ zur Anlagenoptimierung.