Fachartikel und Begriffe zu Prozessanalytik und Industrial Sensing. Alle Inhalte werden herstellerunabhängig erstellt und redaktionell geprüft.
Warum PAT-Messungen nach erfolgreicher Inbetriebnahme still aufgegeben werden — nicht durch technisches Versagen, sondern durch ungeklärte O…
PAT-Projekte scheitern selten an schlechten Instrumenten — sie scheitern an falschen Fragen. Fallstudie: H₂S-Emissionen in einem Chemiereakt…
PAT-as-a-Service (PAT-aaS) bezeichnet kein standardisiertes Marktangebot, sondern herstellerspezifische Servicebündel aus Fernüberwachung, K…
USP General Chapter 〈1037〉 beschreibt Process Analytical Technology erstmals als vollständigen Lifecycle-Prozess — von der Methodenentwicklu…
TOC (Total Organic Carbon) misst den Gesamtgehalt organischer Kohlenstoffverbindungen in Wasser. In der Pharmaindustrie ist TOC ein kritisch…
CEMS (Continuous Emission Monitoring System) bezeichnet ein System zur kontinuierlichen, automatischen Messung von Schadstoffemissionen aus …
CEMS überwachen kontinuierlich Schadstoffemissionen aus Industrieanlagen — gesetzlich vorgeschrieben für Kraftwerke, Müllverbrennungsanlagen…
Überblick über die wichtigsten Messprinzipien der Prozessgasanalytik: NDIR, TDLS, Paramagnetisch, ZrO₂, FID, GC, FTIR und Massenspektrometri…
Gasanalytik erfasst Zusammensetzung, Konzentration und Eigenschaften von Gasen in industriellen Prozessen — von der Explosionsschutzüberwach…
Inline, Online und At-line beschreiben die räumliche Beziehung zwischen Messpunkt und Prozess. Die Wahl der richtigen Messstrategie bestimmt…
NIR und Raman sind zwei komplementäre optische Messprinzipien für die Prozessanalytik. Die Wahl zwischen beiden hängt von Zielgröße, Probenm…
TDLS (Tunable Diode Laser Spectroscopy) ist das meistverbreitete Lasermessverfahren für den direkten In-situ-Einsatz in industriellen Prozes…
SIL (Safety Integrity Level) und PFD (Probability of Failure on Demand) sind die zentralen Kenngrößen der funktionalen Sicherheit. Prozessan…
CRDS, QCL, PAS und IMS sind Spezialverfahren der Gasanalytik für Spurenkonzentrationen im ppb- bis ppt-Bereich, aggressive Messgase und auto…
PAT (Process Analytical Technology) ist der systematische Einsatz von Mess-, Analyse- und Regeltechnik, um industrielle Prozesse in Echtzeit…
NIR-Spektroskopie nutzt Licht im Wellenlängenbereich 780–2500 nm zur zerstörungsfreien Stoffanalyse. Sie ist ein Standardverfahren in der Ph…
NIR bestimmt den Wirkstoffgehalt in Tablettenchargen inline und ersetzt aufwändige HPLC-Referenzanalytik. Anwendung in der kontinuierlichen …
NIR analysiert Feststoffe und Pulver direkt im Prozess ohne Probenaufbereitung. Typische Anwendungen sind Polymererkennung und Rohstoffident…
NIR überwacht die Homogenität von Mischprozessen inline und erkennt Entmischung in Echtzeit. Einsatz in der Batch- und kontinuierlichen Prod…
NIR misst Ethanol- und Zuckergehalt in Fermentern inline ohne Probenentnahme. Einsatz in Bioethanol- und Brauereiproduktion für Echtzeit-Pro…
NIR-Modelle erfordern eine chemometrische Kalibrierung gegen Referenzmethoden und eine Validierung nach ICH Q2. Regelmäßige Rekalibrierung s…
NIR-Spektrometer werden als FT-NIR, Dioden-Array und Filter-Instrumente angeboten. Die Wahl hängt von Messgeschwindigkeit, Auflösung und Pro…
NIR bestimmt Feuchte, Fett, Protein und Stärke in Lebensmitteln schnell und zerstörungsfrei. Es ist ein Standardverfahren in der Getreide-, …
Inline-NIR misst direkt im Prozessstrom, Atline-NIR an entnommenen Proben neben dem Prozess. Die Wahl hängt von Probenhomogenität, Reinigung…
NIR identifiziert Kunststofftypen und überwacht Compoundierungsprozesse inline. Anwendung in Recycling, Qualitätskontrolle und Extrusionspro…
Raman-Spektroskopie nutzt inelastische Lichtstreuung zur molekularen Charakterisierung von Stoffen. Sie ist unempfindlich gegenüber Wasser u…
Raman und NIR ergänzen sich: Raman ist empfindlicher für unpolare Bindungen, NIR für polare Gruppen wie OH und NH. Die Verfahrenswahl hängt …
Raman überwacht Kristallisations- und Reaktionsprozesse inline in der Pharmaindustrie. Es ist ein etabliertes PAT-Werkzeug nach FDA PAT Guid…
Raman-Prozesssonden werden als Eintauch- oder Reflexionssonden ausgeführt und direkt in den Prozess eingebaut. Faseroptische Verbindungen er…
Fluoreszenz ist die häufigste Störquelle bei Raman-Messungen und kann das Signal vollständig überdecken. Abhilfe bieten längerwellige Anregu…
Raman-Spektren werden mit PCA, PLS und anderen multivariaten Methoden ausgewertet. Die Modellentwicklung erfordert repräsentative Kalibrierd…
Raman analysiert Lebensmittelinhaltsstoffe und erkennt Verfälschungen ohne Probenaufbereitung. Typische Anwendungen sind Ölanalytik, Zuckerb…
Raman ist ideal für die Analyse wässriger Lösungen, da Wasser nur schwach streut. Einsatz zur Bestimmung von Ionen, organischen Verbindungen…
Raman-Systeme werden mit Wellenzahl- und Intensitätsstandards kalibriert. Regelmäßige Systemeignungstests sichern die Reproduzierbarkeit in …
Raman-Prozesssysteme werden für ATEX-Zonen 1 und 2 zertifiziert und in der chemischen und petrochemischen Industrie eingesetzt. Faseroptisch…
Raman identifiziert Kunststoffe schnell und zerstörungsfrei durch charakteristische Molekülschwingungen. Einsatz in der Qualitätskontrolle, …
Prozess-GC analysiert Gasgemische kontinuierlich und automatisch direkt an der Anlage. Sie ist das Referenzverfahren für Multikomponentenana…
GC-Detektoren wie FID, TCD, ECD und FPD unterscheiden sich in Selektivität, Empfindlichkeit und Eignung für verschiedene Verbindungsklassen.…
Prozess-GC-Systeme werden mit zertifizierten Kalibriergasen nach ISO 6142 kalibriert. Automatische Rekalibrierzyklen sichern die Langzeitsta…
Prozess-GC bestimmt Heizwert, Wobbe-Index und Zusammensetzung von Erdgas nach ISO 6974. Sie ist Pflichtbestandteil in Übergabestationen und …
Prozess-GC überwacht Destillations- und Crackprozesse in Raffinerien durch kontinuierliche Produktanalyse. Schnelle Zykluszeiten unter zwei …
Prozess-GC analysiert Methan, CO₂, H₂S und Spurenkomponenten in Biogas für Einspeisung und Verstromung. Sie erfüllt die Anforderungen der DV…
Prozess-GC erfordert regelmäßige Wartung von Säulen, Detektoren und Probenahmesystemen. Vorbeugende Wartungspläne minimieren ungeplante Ausf…
GC mit sensitiven Detektoren (ECD, FPD) analysiert Spurengase im ppb-Bereich in Luft und Prozessgasen. Einsatz in Umweltüberwachung, Reinrau…
Prozess-GC analysiert Wasserstoffreinheit und Verunreinigungen für Elektrolyse und Brennstoffzellenanwendungen. TCD-Detektoren ermöglichen d…
Probenahme ist der kritische Schritt bei der Prozess-GC — Kondensation, Adsorption und Totzeiten verfälschen das Ergebnis. Beheizte Probenah…
Prozess-GC wird in CEMS (Continuous Emission Monitoring Systems) für die Überwachung von VOC und organischen Emissionen nach 17. BImSchV ein…
Durchflussmessung erfasst Volumen- oder Massenströme von Flüssigkeiten und Gasen in Prozessanlagen. Verfahren wie Coriolis, Magnetisch-induk…
Coriolis-Messgeräte bestimmen Massedurchfluss und Dichte direkt ohne bewegliche Teile im Messrohr. Sie sind das genaueste Verfahren für Flüs…
Prozessdruckmessgeräte erfassen Absolut-, Relativ- und Differenzdruck für Regelung und Sicherheit. Piezoresistive und kapazitive Sensoren do…
PT100, Thermoelemente und Infrarotsensoren erfassen Temperaturen in Prozessanlagen. Die Auswahl hängt von Temperaturbereich, Medienkompatibi…
Füllstandmessung nutzt Radar, Ultraschall, hydrostatischen Druck oder geführte Mikrowellen je nach Medium und Behälter. Berührungslose Verfa…
Dichte wird inline über Coriolis, Schwinggabel oder Strahlungsverfahren bestimmt. Sie ist eine Schlüsselgröße zur indirekten Konzentrationsb…
pH-Elektroden messen den Säure-Base-Wert in wässrigen Prozessmedien kontinuierlich. Reinigung, Kalibrierung und Elektrolytmanagement sind en…
Leitfähigkeit misst die Ionenkonzentration in wässrigen Lösungen und ist ein einfaches Maß für Salzgehalt und Reinheit. Induktive Sensoren a…
Trübungsmessung erfasst die Partikelkonzentration in Flüssigkeiten über Lichtstreuung oder -transmission. Einsatz in Wasseraufbereitung, Bra…
Sauerstoff wird in Prozessen mit paramagnetischen, elektrochemischen oder Zirkonoxid-Sensoren gemessen. Die Verfahrenswahl hängt von Konzent…
Taupunkt, relative Feuchte und absolute Feuchte werden mit kapazitiven, psychrometrischen oder QCM-Sensoren gemessen. Spurenfeuchtemessung i…
Gasanalytik umfasst alle Verfahren zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Gaskomponenten in Prozessen und der Umwelt. Verfahren r…
NDIR (Nicht-dispersive Infrarotspektroskopie) misst IR-absorbierende Gase wie CO, CO₂, CH₄ und SO₂ selektiv und robust. Es ist das am weites…
TDLS misst Gase hochselektiv durch Abstimmung des Lasers auf charakteristische Absorptionslinien im NIR oder MIR. Es arbeitet in-situ ohne P…
Paramagnetische O₂-Analysatoren nutzen die einzigartige magnetische Suszeptibilität von Sauerstoff zur selektiven Messung. Sie sind Referenz…
CEMS überwachen Emissionen von Industrieanlagen kontinuierlich nach 13. und 17. BImSchV sowie EU-IED. Gemessen werden typisch SO₂, NOₓ, CO, …
CRDS misst Spurengase im ppt-Bereich durch Messung der Lichtabklingzeit in einem optischen Resonator. Einsatz für hochempfindliche Isotopena…
QCL-Systeme emittieren im mittleren Infrarot und erreichen höchste Selektivität für organische Verbindungen und Spurengase. Sie ermöglichen …
PAS misst Gase über den akustischen Effekt der Lichtabsorption und ist hochempfindlich im Spurenbereich. Kompakte Systeme eignen sich für po…
IMS trennt ionisierte Moleküle nach ihrer Beweglichkeit im elektrischen Feld und detektiert Spuren von Explosivstoffen, Drogen und chemische…
Gaswarnsysteme überwachen explosive, toxische und erstickende Gase in Industrieanlagen nach ATEX und DIN EN 60079. Elektrochemische, katalyt…
Wasserstoffmessung gewinnt durch die Energiewende an Bedeutung für Elektrolyse, Transport und Brennstoffzellen. TCD-GC, TDLS und Wärmeleitfä…
Hyperspektrale Bildgebung kombiniert räumliche und spektrale Information zur flächenhaften Materialanalyse. Sie wird in der Lebensmittel-, P…
NIR-chemische Bildgebung visualisiert die räumliche Verteilung von Wirkstoffen in Tabletten und Granulaten. Sie ist ein wichtiges PAT-Werkze…
Raman-Mapping erstellt chemische Karten von Oberflächen und Querschnitten mit molekularer Spezifität. Einsatz in der Materialforschung, Phar…
Terahertz-Strahlung durchdringt nichtleitende Materialien und ermöglicht zerstörungsfreie Schichtdickenmessung und Defekterkennung. Einsatz …
Machine Vision-Systeme prüfen Oberflächen, Geometrien und Beschriftungen mit Kamera und Bildverarbeitung in Echtzeit. Sie ersetzen manuelle …
Fluoreszenzbildgebung nutzt die Eigenfluoreszenz oder Markierung von Substanzen zur ortsaufgelösten Detektion. Einsatz in Bioanalytik, Leben…
Elektrische Tomographie (EIT, ECT) visualisiert Strömungen und Mischprozesse in Rohren und Behältern nicht-invasiv. Einsatz in der Verfahren…
Lichtblattmikroskopie ermöglicht dreidimensionale Bildgebung lebender Zellen und Organismen mit geringer Photoschädigung. Sie ist ein wichti…
Inline-Partikelbildanalyse bestimmt Partikelgröße, -form und -anzahl direkt im Prozess durch optische Sonden. Einsatz in Kristallisation, Gr…
Prozess-RFA bestimmt die elementare Zusammensetzung von Feststoffen, Flüssigkeiten und Schüttgütern online. Einsatz in der Bergbau-, Zement-…
Inline-Analytik bezeichnet Messungen direkt im Prozessstrom ohne Probenentnahme. Sie ermöglicht Echtzeit-Regelung und reduziert Totzeiten ge…
Die vier Messpositionen unterscheiden sich in Probenentnahme, Totzeit und Integrationstiefe in den Prozess. Die Wahl bestimmt Regelbarkeit, …
Eintauch-, Bypass- und Durchflusssonden verbinden Analysatoren mit dem Prozess. Werkstoffe, Druckklassen und Hygienestandards (EHEDG, 3-A) b…
Probenaufbereitung filtert, kühlt, trocknet oder verdünnt Proben vor der Analyse. Sie ist der häufigste Fehlerort in Prozessanalysesystemen …
Analytische Messgeräte in Lebensmittel- und Pharmaprozessen müssen EHEDG- und 3-A-Anforderungen erfüllen. Totraumfreie Geometrien und CIP/SI…
Analysatoren in explosionsgefährdeten Bereichen müssen nach ATEX 2014/34/EU zertifiziert sein. Zündschutzarten wie Ex d, Ex e und Ex ia best…
Kalibrierung stellt die Rückführbarkeit auf nationale Standards sicher, Validierung beweist die Eignung für den Verwendungszweck. Beide sind…
HART, Profibus PA, Foundation Fieldbus und OPC UA verbinden Prozessanalysatoren mit Leitsystemen. Die Schnittstellenwahl bestimmt Diagnosemö…
Analysenhäuser schützen empfindliche Prozessanalysatoren vor Witterung, Staub und Temperaturextremen. Klimatisierung, Ex-Schutz und Zugängli…
Präventive und prädiktive Wartungsstrategien reduzieren Ausfallzeiten von Prozessanalysatoren. Remote-Diagnose und digitale Wartungsdokument…
TCO umfasst Investition, Installation, Kalibrierung, Wartung und Ersatzteile über die Gerätelebensdauer. Bei Prozessanalysatoren übersteigen…
Process Analytical Technology (PAT) ist ein FDA-Rahmen für die Entwicklung und Herstellung pharmazeutischer Produkte durch Echtzeit-Qualität…
PAT-Enabler sind Analyseverfahren, Prozesskontrollstrategien und Wissensmanagementsysteme. NIR, Raman, Prozess-GC und Chemometrie sind die w…
Chemometrie wendet statistische und mathematische Methoden auf chemische Daten an. PCA, PLS und MLR sind Standardverfahren zur Modellentwick…
PAT in der Pharmaproduktion umfasst Inline-Analytik, Echtzeit-Freigabe und kontinuierliche Herstellung. Ziel ist die Ersetzung der Endproduk…
RTRT ersetzt die abschließende Laboranalyse durch kontinuierliche Prozessüberwachung und mathematische Modelle. Es ist ein zentrales Ziel de…
PAT in Bioreaktoren überwacht Biomasse, Glucose, Laktat und DO inline für optimierte Fermentationsprozesse. Raman und NIR sind etablierte Ve…
PAT in der Chemie überwacht Reaktionen, Destillation und Kristallisation inline für Ausbeuteoptimierung und Qualitätssicherung. NAMUR-Empfeh…
PAT-Systeme in regulierten Umgebungen müssen GMP-Anforderungen, 21 CFR Part 11 und EU Annex 11 erfüllen. Validierung, Audit Trail und Datens…
PAT-Daten bilden die Grundlage für digitale Zwillinge, KI-gestützte Prozessoptimierung und autonomen Anlagenbetrieb. OPC UA und MQTT standar…
Kontinuierliche Herstellung ersetzt Batch-Prozesse in der Pharmaproduktion durch Echtzeit-PAT-Kontrolle. FDA und EMA fördern kontinuierliche…
PAT-Systeme erzeugen kontinuierlich große Datenmengen die gespeichert, verarbeitet und interpretiert werden müssen. LIMS, Historian und Clou…
NIR, Raman und Prozess-GC überwachen Qualitätsparameter in der Lebensmittelproduktion inline. Anwendungen reichen von der Feuchtemessung im …
Prozessanalytik in der Petrochemie überwacht Destillation, Reformierung und Cracken durch Prozess-GC, NIR und Spektroskopie. Schnelle Zyklus…
Trinkwasser- und Abwasseraufbereitung nutzt pH, Leitfähigkeit, Trübung, TOC und Spektroskopie zur kontinuierlichen Qualitätskontrolle. Regul…
RFA und Prozess-GC überwachen Rohmehl- und Klinkerqualität sowie Ofenabgase in der Zementproduktion. Kontinuierliche Analyse sichert Produkt…
Kraftwerke nutzen Rauchgasanalysatoren, Dampfqualitätsmessung und Brennstoffanalyse für Effizienz und Emissionskonformität. CEMS sind gesetz…
Halbleiterfertigung nutzt FTIR, Massenspektrometrie und Restgasanalyse zur Überwachung ultrareiner Prozessgase und Abscheideprozesse. Spuren…
NIR-Sortierung und Raman-Identifikation trennen Kunststoffe, Metalle und Wertstoffe in Recyclinganlagen automatisch. Hyperspektrale Bildgebu…
Biogasanlagen nutzen Prozess-GC und NDIR zur Überwachung von Methangehalt, CO₂ und Spurengasen für Einspeisung und Verstromung. DVGW G 260 d…
Elektrolyse, Speicherung und Transport von Wasserstoff erfordern hochreine H₂-Analytik. GC, TDLS und Wärmeleitfähigkeitssensoren überwachen …
Upstream-Bioprozesse nutzen inline Biomasse-, Glucose- und O₂-Messung für optimierte Zellkultivierung. Raman und NIR sind etablierte Werkzeu…
Prozessanalytik in der Stahlindustrie überwacht Schmelzenanalyse, Abgase und Produktqualität inline. RFA, LIBS und Prozess-GC sind Schlüssel…
Pharmawasser (WFI, PW, HPW) erfordert kontinuierliche Überwachung von Leitfähigkeit, TOC und Bioburden nach Ph. Eur. und USP. Inline-Sensore…
Kontinuierliche Umweltmessnetze überwachen Luft- und Wasserqualität mit robusten Prozessanalysatoren. Behördliche Anforderungen nach BImSchG…