Das Konzept der Prozessintensivierung (PI) konzentriert sich auf die Entwicklung sicherer und kompakter, energieeffizienter und kostengünstiger Technologien und Prozesse für eine nachhaltigere (bio-)chemische Industrie. PI hat zur Entwicklung vieler innovativer Technologien und Verfahrenskonzepte geführt, mit denen drastische Verbesserungen erzielt werden können, und zunehmendes Interesse in Forschung und Industrie geweckt. PI-Konzepte können auf höherer Ebene Prozesskonzepte darstellen, wie z.B. hybride und reaktive Trennverfahren, aber auch Modifikationen auf einer viel niedrigeren Skala darstellen, wie chemische und kinetische Vorgänge auf Molekular- und Phasenebene, was oft noch größere Potentiale für eine Steigerung der Leistungsfähigkeit von Prozessen birgt. Dieser Multiskalencharakter wird exemplarisch für die verschiedenen Ebenen und ihre Verbindung untereinander in der folgenden Abbildung veranschaulicht.

Die PI bietet zwar enorme Möglichkeiten, stellt aber auch eine große Herausforderung für Prozessingenieure dar, da sie bei der Prozesssynthese ein stetig wachsendes Portfolio an Optionen sowie den Entwurf hochintegrierter Prozesskonfigurationen berücksichtigen müssen. Wie von Gourdon treffend zusammengefasst: "Nicht nur der Prozess muss intensiviert werden, sondern auch die Methodik mit der er entwickelt wird". Dementsprechend, erfordert PI eine systematische Erweiterung der derzeitigen Prozesssynthese- und Modellierungsmethoden, um dieses erweiterte Spektrum an Triebkräften und die neuen innovativen Prozesskonzepte und Integrationsoptionen zu nutzen. Es ist jedoch nicht nur eine Erweiterung des Umfangs erforderlich, sondern auch eine Effizienzsteigerung, die eine Bewertung klassischer und intensivierter Optionen ohne großen Zeit- und Ressourcenaufwand ermöglicht. Folglich müssen rechentechnisch effiziente und zuverlässige Werkzeuge entwickelt werden, die die Prozessingenieure bei der Erstellung und Bewertung konkurrierender Prozesskonzepte unter Berücksichtigung von PI-Optionen auf Prozess- und Anlagenebene unterstützen. Darüber hinaus sind solche Werkzeuge erforderlich, um eine frühzeitige Bewertung des Verbesserungspotenzials innovativer Entwicklungen auf der Molekularebene, sowie der Phasen- & Transportebene unter Berücksichtigung ihrer Auswirkungen auf die Gesamtprozessleistung effektiv zu ermöglichen. Für den Entwurf von Trennprozessen, sollte dahingehend die Wahl der Hilfsstoffe (MSA), die Wärme- und Stoffintegration und die Prozesskonfigurationen in einem Gesamtkonzept für die Prozesssynthese und -auslegung berücksichtigt werden.