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Verfahrenstechnik 4/2022

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19098<br />

04<br />

April <strong>2022</strong><br />

www.verfahrenstechnik.de<br />

€ 12,50<br />

HÖCHSTE<br />

QUALITÄTSSTANDARDS<br />

Hersteller von Convenience-Food setzt<br />

auf SAP MES zur Produktionssteuerung


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EDITORIAL<br />

Zwischen Entsetzen<br />

und Normalität<br />

Der russische Angriffskrieg auf die Ukraine beschert uns seit Wochen entsetzliche<br />

Bilder von Krieg und Zerstörung, von Toten und Verletzten, von Flucht<br />

und Verzweiflung. Und doch dreht sich die Erde weiter, und doch gehen wir<br />

hierzulande recht normal unseren Geschäften nach. Sie lesen daher auch in<br />

dieser Ausgabe über Anwendungen der <strong>Verfahrenstechnik</strong>. Ein besonderer<br />

Schwerpunkt liegt auf Technologien für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie<br />

(Special S. 12 ff.). Auch der Titelbeitrag beschäftigt<br />

sich mit dieser Branche. Erfahren Sie, wie und<br />

„In Zeiten wie diesen<br />

sind keine seriösen<br />

Prognosen möglich.“<br />

warum ein Hersteller von Convenience-Food seine<br />

Produktion digitalisiert (S. 8 ff.).<br />

Doch abseits jener Normalität entstehen diese Zeilen<br />

am Tag, nachdem die Ermordung von Zivilisten in<br />

Butscha publik wurde. Längst hatte da schon unser<br />

Minister für Wirtschaft und Klimaschutz Robert Habeck die Frühwarnstufe des<br />

„Notfallplans Gas“ gestartet hat. Wie es weitergeht, bis diese Ausgabe in Ihren<br />

Händen liegt? Da wage ich keine Prognose – und fühle mich damit VCI-<br />

Hauptgeschäftsführer Wolfgang Große Entrup verbunden. Der musste<br />

unlängst erstmals in der Geschichte des Verbands erklären, keine<br />

Prognose zum Produktionsvolumen und zum Umsatz der Branche<br />

im laufenden Jahr abgeben zu können (S. 5, Zahlen, Daten, Fakten).<br />

Vorhersehbar ist indes, dass ein Stopp russischer Gaslieferungen<br />

dramatische Folgen hätte – weit über unsere Branchen hinaus,<br />

für die Gas gleichermaßen Energiequelle wie Rohstoff ist.<br />

Da er scheint ein Zitat, das dem Chemiker Justus von Liebig<br />

zugeschrieben wird, in einem anderen Licht: „Chemie ist<br />

nicht alles, aber ohne Chemie ist alles nichts.“<br />

Hoffen wir auf das Beste!<br />

Peter Reinhardt<br />

Chefredakteur<br />

p.reinhardt@vfmz.de


INHALT<br />

12 26 34<br />

Überlegen: Schwer zu benetzende,<br />

staubende oder klebende proteinhaltige<br />

Pulver agglomeratfrei dispergieren<br />

Überzeugend: Die durchdachte Druckluftstation<br />

hält den ökologischen Fußabdruck<br />

möglichst gering<br />

Übersichtlich: Digitale Zwillinge eignen<br />

sich für die Integration in Neubauprojekte<br />

ebenso wie für Bestandsanlagen<br />

AKTUELLES<br />

5 Personen, Märkte, Unternehmen<br />

6 Seminare, Tagungen, Kurse<br />

TITEL DIGITALISIERUNG<br />

8 Hersteller von Convenience-Food setzt auf<br />

SAP MES zur Produktionssteuerung<br />

SPECIAL<br />

LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK<br />

12 Die Prozesszeit bei der Herstellung pflanzlicher<br />

Milchalternativen drastisch verkürzen<br />

14 Langsam drehende Mischwerkzeuge sorgen für ideale<br />

Mischgüten bei Getränkepulvern<br />

16 Individuelles Beölungssystem optimiert<br />

Pfannkuchenproduktion<br />

18 Traditionsbrauerei fördert hochviskose Konzentrate<br />

mit Fasspumpen<br />

20 Sichere Gefahrstofflagerung im Labor der<br />

Koblenzer Brauerei<br />

22 Tankreinigungsdüse deckt Schattenbereiche in<br />

Rohmilchsilos ab<br />

24 Produktinformationen<br />

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

32 Im Spannungsfeld von Versorgungssicherheit,<br />

Klimawandel und Wachstumszielen<br />

34 Prozessanlagen vernetzt planen und betreiben<br />

mit dem digitalen Zwilling<br />

36 Systemsteuerungsdiagramme führen alle Engineeringund<br />

Prozess-Informationen zusammen<br />

38 Produktinformationen<br />

BETRIEBSTECHNIK<br />

40 Produktinformationen<br />

RUBRIKEN<br />

3 Editorial<br />

40 Impressum<br />

42 <strong>Verfahrenstechnik</strong> im Alltag<br />

43 Vorschau<br />

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KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

26 Druckluft versorgt Bioreaktoren mit Nährstoffen und<br />

Kohlendioxid<br />

28 Optische Überwachungssysteme profitieren von<br />

aufbereiteter Druckluft<br />

30 Produktinformationen<br />

TITELBILD<br />

IGZ,<br />

Falkenberg<br />

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BEILAGE<br />

Die aktuelle Ausgabe<br />

enthält eine Teilbeilage von<br />

MEORGA GmbH, Nalbach<br />

4 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


Zahlen, Daten, Fakten in Zeiten des Krieges in der Ukraine<br />

DER<br />

WELTMOTOR<br />

vom Antriebsdesigner<br />

Während in der Ukraine weiter der russische Angriffskrieg tobt, zeigen deutsche<br />

Unternehmen und Verbände Haltung. Und doch sind sie gezwungen, ihre Aufgaben<br />

weiter zu erfüllen. „Es fällt mir offen gestanden nicht leicht, heute über wirtschaftliche<br />

Zahlen und Fakten zur Lage der Branche zu sprechen“, sagte Wolfgang Große<br />

Entrup als Hauptgeschäftsführer des Verbands der Chemischen Industrie (VCI) auf<br />

der VCI-Wirtschaftspressekonferenz Mitte März. Deren Bedeutung relativiere sich<br />

mit Blick auf die Bilder und Nachrichten von Tod und Zerstörung durch die russische<br />

Invasion. Ganz ähnlich äußerte sich nur wenige Tage später Jürgen Nowicki,<br />

Sprecher der Arbeitsgemeinschaft Großanlagenbau (AGAB) im VDMA und zugleich<br />

CEO von Linde Engineering.<br />

Insgesamt erzielten die Branchen Chemie und Pharma trotz Pandemie und anderer<br />

Widrigkeiten eine beachtliche Bilanz für das Gesamtjahr 2021: Die Produktion stieg<br />

gegenüber dem Vorjahr um 5,3 Prozent, der Umsatz legte aufgrund kontinuierlich<br />

steigender Erzeugerpreise gar um 17,9 Prozent auf 225 Mrd. Euro zu. Derweil haben<br />

sich sämtliche Einschätzungen zur Entwicklung im laufenden Jahr überholt. „Ein<br />

Update der Prognose für das Gesamtjahr <strong>2022</strong> ist uns derzeit nicht möglich“, musste<br />

Große Entrup ein Novum in der Geschichte des VCI verkünden.<br />

Die wirtschaftlichen Verflechtungen der deutschen Chemie- und Pharmaindustrie<br />

mit den Kriegsparteien sind zwar überschaubar, aber nicht unerheblich: Russland<br />

und die Ukraine machen in Summe knapp 3 Prozent der deutschen Chemie- und<br />

Pharmaexporte aus. Das waren zuletzt gut 6,8 Mrd. Euro. Die Branche ist zudem mit<br />

Tochterunternehmen vor Ort aktiv. Auf die Region entfallen rund 2 Prozent ihrer<br />

Direktinvestitionen im Ausland. Die rund 70 Betriebe beschäftigten nach Schätzung<br />

des VCI vor Kriegsbeginn etwa 20.000 Personen.<br />

Die von den AGAB-Mitgliedern verbuchten Auftragseingänge für 2021 lagen mit<br />

21,2 Mrd. Euro um sprunghafte 78 Prozent über dem Vorjahresniveau. Vor allem<br />

Groß- und Megaaufträge aus Schwellenländern im Wert von mehr als 25 Mio. Euro<br />

sorgten für eine hohe Kapazitätsauslastung. Zugleich stiegen die Bestellungen für<br />

Industrieanlagen, die eine nachhaltige Produktion ermöglichen, sowie für Services.<br />

Die durch den Angriff Russlands auf die Ukraine eingetretene weltpolitische Zäsur<br />

und die auch vom Großanlagenbau unterstützten Sanktionspakete belasten jedoch<br />

die Erwartungen für das aktuelle Jahr. Nowicki: „Momentan berichten rund drei Viertel<br />

aller Großanlagenbauer von Unterbrechungen bei laufenden Projekten in Russland<br />

und der Ukraine sowie vom Ausfall wichtiger Lieferanten aus der Region.“<br />

Unterdessen haben sich laut Medienberichten zahlreiche Unternehmen zumindest<br />

teilweise aus Russland zurückgezogen. Darunter finden sich sowohl Engineering-<br />

Partner und Zulieferer wie Linde und Siemens als auch Größen der Chemie und<br />

Petrochemie wie BASF, BP, Dow und Total sowie Mischkonzerne wie 3M, Henkel und<br />

Procter & Gamble. Darüber hinaus haben auch namhafte Lebensmittel- und Getränkehersteller<br />

wie Carlsberg, Coca-Cola und Nestlé sowie exemplarisch für die Pharmaindustrie<br />

Abbott Labs, Merck und Pfizer Russland den Rücken gekehrt. (pr)<br />

Bild: ingusk – stock.adobe.com<br />

www.vci.de<br />

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www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 5


AKTUELLES<br />

SEMINARE, TAGUNGEN, KURSE<br />

Veranstaltung Datum, Ort Anmeldung<br />

FORUM Nachhaltige Lebensmittelproduktion<br />

ONLINE-KURS Kosmetische und pharmazeutische<br />

Emulsionen<br />

JAHRESTREFFEN ProcessNet-Fachgruppen<br />

Fluid- und Hochdruckverfahrenstechnik<br />

SEMINAR Betriebssicherheitsverordnung<br />

(BetrSichV) in der Instandhaltung<br />

WEITERBILDUNG Arbeiten in Silos,<br />

Behältern und engen Räumen<br />

GRUNDSCHULUNG Gefahrgutbeauftragte:<br />

Erster Verkehrsträger Straße<br />

26.04.22,<br />

Bonn<br />

26.04.–04.05.22,<br />

online<br />

02./03.05.22,<br />

Frankfurt/M.<br />

03./04.05.22,<br />

online<br />

09.05.22,<br />

Frankfurt/M.<br />

09.05.–11.05.22,<br />

Dortmund<br />

TAGUNG 14. VDMA Kühlturmtagung 10.05.22,<br />

Frankfurt/M.<br />

MESSE All about automation 11./12.05.22,<br />

Düsseldorf<br />

SEMINAR Hygienemanagement 18.05.22,<br />

Dortmund<br />

WORKSHOP IO-Link live erleben 24.05.22,<br />

Friedrichshafen<br />

TAGUNG Gurtförderer und ihre Elemente 08./09.06.22,<br />

Essen<br />

FEI, Tel. 0228/3079699-7,<br />

www.fei-bonn.de<br />

GDCh, Tel. 069/7917-485,<br />

www.gdch.de/fortbildung<br />

Dechema, Tel. 069/7564-0,<br />

www.dechema.de<br />

VDI Wissensforum, Tel. 0211/6214-201,<br />

www.vdi-wissensforum.de<br />

Umweltinstitut Offenbach, Tel. 069/810679,<br />

www.umweltinstitut.de<br />

Dekra Akademie, Tel. 0711/7861-0,<br />

www.dekra-akademie.de<br />

VDMA, Tel. 069/6603-1468,<br />

www.vdma.org<br />

Easyfairs, Tel. 089/127165-0,<br />

www.easyfairs.com<br />

Umweltakademie Fresenius, Tel. 0231/75896-76,<br />

www.akademie-fresenius.de<br />

Profibus Nutzerorganisation, Tel. 0721/9658590,<br />

www.profibus.com<br />

Haus der Technik, Tel. 0201/1803-1,<br />

www.hdt.de<br />

4 Mrd. Euro für den<br />

Green Deal<br />

Rund 300 Projekte zum Schutz<br />

von Umwelt, Klima und Ressourcen<br />

hat das Umweltministerium<br />

Nordrhein-Westfalen<br />

von 2014 bis 2020 mit rund<br />

350 Mio. Euro über den „Europäischen<br />

Fonds für regionale<br />

Entwicklung“ (EFRE) gefördert.<br />

Aktuell bereitet das Land<br />

NRW für die neue Förderperiode<br />

2021 bis 2027 ein Multifondsprogramm<br />

mit einem<br />

Gesamtvolumen von über<br />

4 Mrd. Euro vor. Hiervon sollen<br />

auch die Förderangebote<br />

des Umweltministeriums profitieren,<br />

die u. a. in den Bereichen<br />

Klimaanpassung und<br />

Kreislaufwirtschaft weiter ausgebaut<br />

werden sollen.<br />

www.efre.nrw.de<br />

Fachmesse-Trio im Juni <strong>2022</strong> in Dortmund<br />

Nach coronabedingter Pause laden die Fachmessen „Solids“, „Recycling-Technik“<br />

und „Pumps & Valves“ am 22. und 23. Juni wieder zum<br />

persönlichen Austausch in Dortmund. Mitte März hatten bereits<br />

450 Aussteller den Sommertermin gebucht. „Mit den diesjährigen<br />

Schwerpunkten wie der Prozessautomation und der nachhaltigen<br />

Produktion treffen wir den Nerv der Zeit“, verspricht Messeleiterin<br />

Sandrina Schempp.<br />

Besucher finden darüber hinaus auch Anregungen und Lösungen zum<br />

Brand- und Explosionsschutz, zu digitaler Prozessoptimierung und vielen<br />

weiteren aktuellen Fragestellungen. Das Fachmesse-Trio bietet Besuchern wie Ausstellern die<br />

Möglichkeit, sich themenübergreifend auszutauschen. Auf mehreren Bühnen werden wissenschaftliche<br />

und praxisbezogene Vorträge für die Pumpen-, Schüttgut- und Recyclingtechnik gehalten.<br />

www.solids-dortmund.de<br />

Erfolgreiche MSR-Spezialmesse trotz Corona<br />

Als erste Branchenmesse des Jahres hat die MSR-Spezialmesse am 23. März in Frankfurt trotz<br />

Höchstständen bei den Corona-Zahlen wie gewohnt stattgefunden. Dabei musste der Veranstalter<br />

keine Abstriche bei der Zahl der Aussteller machen. „Wir haben einen festen Stamm an Ausstellern,<br />

die unser Regionalmessekonzept seit Jahren schätzen“, sagte<br />

Meorga-Geschäftsführer Hans-Josef Speicher im Gespräch<br />

mit „<strong>Verfahrenstechnik</strong>“. Mehr Aussteller als die üblichen 150<br />

bis 160 wolle man ohnehin nicht zulassen, sodass Besucher<br />

binnen vier Stunden alle relevanten Aussteller gesprochen<br />

haben können.<br />

Auch die Besucher scheinen sich nach Live-Begegnungen zu<br />

sehnen. Mehr als 800 Besucher sind in die Frankfurter Jahrhunderthalle<br />

gekommen. Über 1.100 Interessierte hatten sich<br />

vorregistriert, was laut Speicher „voll auf Höhe der Messen vor<br />

Corona liegt“. Das stimmt den Veranstalter optimistisch für die kommenden MSR-Spezialmessen<br />

am 18. Mai in Halle (Saale), am 14. September in Ludwigshafen und am 26. Oktober in Bochum. Der<br />

Besuch ist jeweils kostenlos. Ein Programm mit 36 Vorträgen begleitet die Ausstellungen. (pr)<br />

www.meorga.de<br />

KI steuert eine<br />

Chemieanlage<br />

Yokogawa Electric und JSR geben<br />

den erfolgreichen Abschluss<br />

eines Praxistests bekannt,<br />

bei dem 35 Tage infolge<br />

künstliche Intelligenz (KI) für<br />

den autonomen Betrieb einer<br />

Chemieanlage genutzt wurde.<br />

„Das ist eine Premiere weltweit“,<br />

schreiben die beiden<br />

Unternehmen dazu in einer<br />

Pressemitteilung. Der Test bestätige,<br />

dass KI mit bestärkendem<br />

Lernen in einer bestehenden<br />

Anlage auf sichere Weise<br />

genutzt werden könne. Ferner<br />

sei damit nachgewiesen, dass<br />

mit dieser Technologie Tätigkeiten<br />

gesteuert werden können,<br />

bei denen bisher manuelle<br />

Betätigungen von Steuerventilen<br />

auf Basis der<br />

Einschät zungen des Anlagenpersonals<br />

nötig waren.<br />

www.yokogawa.com<br />

6 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


ESG-Umfrage: Daten fürs Gemeinwohl nutzen<br />

Entscheidungsträger und Fachkräfte im produzierenden<br />

Gewerbe und in der chemischen Industrie<br />

stimmen überein: Ein ausgewogener<br />

Teil der im Tagesgeschäft genutzten Daten sollte<br />

für das Gemeinwohl eingesetzt werden. Zu<br />

diesem Ergebnis kommt die Studie „Limitless:<br />

The Positive Power of AI“ von Cloudera. Dafür<br />

hat das Unternehmen hinter der Enterprise Data<br />

Cloud rund 13.000 Personen weltweit befragt,<br />

darunter 1.200 in Deutschland.<br />

Demnach stellt heute rund ein Drittel der Entscheidungsträger in<br />

deutschen Unternehmen des produzierenden Gewerbes (37 Prozent)<br />

sowie der chemischen Industrie (29 Prozent) höhere Investitionen<br />

in Umwelt, Soziales und Unternehmensführung (Environment,<br />

Social, Governance, ESG) vor die Entwicklung neuer<br />

Produkte und Dienstleistungen (26 Prozent, 21 Prozent) und die<br />

Aufrechterhaltung oder Steigerung ihrer Gewinne (13 Prozent,<br />

24 Prozent). Damit liegen diese Branchen deutlich vor dem<br />

Durchschnitt von 21 Prozent Zustimmung zu Investitionen in<br />

ESG. Daniel Metzger (Bild), Regional VP Central & Eastern Europe<br />

bei Cloudera, wertet das als deutliches Zeichen, „dass sich Gewinn<br />

und ESG nicht länger gegenseitig ausschließen“.<br />

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Domo produziert die fünfmillionste Tonne<br />

Caprolactam am Standort Leuna<br />

Als einer der weltweit führenden Hersteller von Polyamiden verkündete<br />

Domo Chemicals Mitte März die Lieferung von insgesamt<br />

fünf Millionen Tonnen Caprolactam durch den Standort<br />

Leuna. Diese Menge entspricht rund 225.000 Lkw-Ladungen. In<br />

Leuna wird seit 1942 Caprolactam produziert. Caprolactam wird<br />

vor allem zur Herstellung von Polyamid 6 benötigt und von Domo<br />

in einer integrierten Polymerisation weiterverarbeitet. „Über<br />

die letzten drei Jahrzehnte haben wir die Anlage für Caprolactam<br />

stets weiter ausgebaut und die Produktionsmengen gesteigert“,<br />

blickt Produktionsleiter Dr. Thomas Jende zurück. Heute liege der<br />

Fokus auf der Effizienzsteigerung und Energieeinsparung.<br />

hartmann-valves.com<br />

www.domochemicals.com<br />

Neue Standortleiterin bei Bayer in Monheim<br />

Dr. Claudia Letmathe (50) ist seit 1. März<br />

neue Standortleiterin bei Bayer in Monheim.<br />

Die promovierte Ingenieurin hat damit die<br />

Nachfolge von Martin Zeller angetreten, der<br />

nach über 30 Jahren im Unternehmen Mitte<br />

des Jahres in den Ruhestand geht.<br />

Letmathe möchte insbesondere die Weiterentwicklung<br />

des Standortes vorantreiben<br />

und die Außenwirkung weiter stärken:<br />

„So wollen wir auch Nachwuchskräfte ansprechen“,<br />

sagt sie. Vom Standort Monheim<br />

wird das globale Agrargeschäft von Bayer gesteuert. Die<br />

Standortleitung schafft dafür den funktionalen Rahmen für<br />

circa 2.000 Bayer-Beschäftigte und rund 500 Beschäftigte<br />

anderer Unternehmen.<br />

www.bayer.de<br />

www.ruwac.de<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 7


TITEL I DIGITALISIERUNG<br />

Höchste<br />

Qualitätsstandards<br />

Hersteller von Convenience-Food setzt auf<br />

SAP MES zur Produktionssteuerung


DIGITALISIERUNG I TITEL<br />

Im Rahmen einer Digitalisierungsinitiative<br />

in der Produktion hat<br />

der Lebensmittelhersteller Hilcona<br />

ein zukunftsfähiges Manufacturing<br />

Execution System (MES)<br />

eingeführt. Verschiedene Insellösungen<br />

wurden abgelöst und die<br />

Systemlandschaft vereinheitlicht.<br />

Dank Know-how-Transfer durch<br />

das beteiligte SAP-Projekthaus IGZ<br />

kann das System nun nahezu<br />

eigenständig weiter ausgerollt<br />

und angepasst werden.<br />

Mit der Einführung eines Manufacturing<br />

Execution System (MES) hat die<br />

Hilcona AG als Lebensmittelhersteller im<br />

Bereich Frische-Convenience unternehmensweit<br />

einen neuen Standard für alle<br />

Herstellungsprozesse und Standorte geschaffen.<br />

Ohne jeglichen Papiereinsatz ermöglicht<br />

die durchgängige Digitalisierung<br />

seither ein lückenloses Monitoring sowie<br />

die Online-Rückverfolgbarkeit und -Dokumentation<br />

der Produktentstehung aller<br />

Produktionsprozesse in Echtzeit.<br />

1935 als Konservenfabrik gegründet, ist<br />

Hilcona mit seinen rund 2.000 Mitarbeitenden<br />

seit 2017 Teil der Bell Food Group.<br />

Das Produktspektrum umfasst unter anderem<br />

Pasta und Saucen, Tiefkühlkost,<br />

Fertiggerichte, vegane und vegetarische<br />

Alternativprodukte sowie Konserven und<br />

Sandwiches. Produziert wird am Hauptsitz<br />

in Schaan im Fürstentum Liechtenstein, in<br />

den Schweizer Orten Orbe und Landquart<br />

sowie im deutschen Bad Wünnenberg.<br />

Gewachsene Strukturen<br />

haben zunehmend limitiert<br />

Angesichts steigender Nachfrage nach frischen<br />

Convenience-Waren unterlag die<br />

Produktion einem täglichen Stresstest. Das<br />

lag in erster Linie an einer Vielzahl unterschiedlicher<br />

Softwarelösungen und war<br />

langfristig nicht mehr abzufangen. Es existierte<br />

kein flächendeckendes, einheitliches<br />

MES für alle Bereiche, die papierbasierte<br />

Auftragsabwicklung war fehleranfällig und<br />

Rückmeldungen erfolgten stets zeitversetzt.<br />

Zudem mangelte es an Transparenz<br />

bei der Verwaltung der Bestände. Eine<br />

durchgängige Rückverfolgbarkeit war nur<br />

mit hohem manuellem Aufwand gewährleistet.<br />

Mit einem Alter von mehr als<br />

15 Jahren hatten die proprietären Systeme<br />

zudem den gesetzten End-of-Life-Status<br />

erreicht. Ferner konnten notwendige Anpassungen<br />

und Erweiterungen der bestehenden<br />

Lösung nicht in Eigenregie durch-<br />

geführt werden. Zu groß war den Verantwortlichen<br />

die Abhängigkeit von externen<br />

Partnern.<br />

Standardisiertes MES für alle<br />

Prozesse und Standorte<br />

Es bestand also großer Handlungsdruck.<br />

„Wir haben 2017 gemeinsam mit der IGZ,<br />

dem SAP-Projekthaus für Produktion, begonnen,<br />

die Implementierung von SAP<br />

MII vorzubereiten“, berichtet Hilcona-<br />

Projektleiter Martin Steiner. Bei der geplanten<br />

Einführung eines einheitlichen,<br />

standardisierten MES stand neben der Ablösung<br />

der veralteten Subsysteme der Umstieg<br />

von papiergeführter auf eine softwarebasierte,<br />

automatisierte Produktionssteuerung<br />

im Fokus. Angestrebt wurden<br />

eine harmonisierte Systemlandschaft, in<br />

Verbindung mit deutlichen Qualitäts- und<br />

Effektivitätssteigerungen – unter anderem<br />

durch Online-Prozessverriegelung und<br />

-kontrolle. Das zu implementierende MES<br />

sollte ein bereichsübergreifendes Echtzeit-Monitoring<br />

und die Anbindung und<br />

Visualisierung von Maschinenzuständen<br />

01 Die MES-gestützte Überwachung von<br />

Verwiegetoleranzen und Chargeneigenschaften<br />

sichert die Produktqualität<br />

02 Dank SAP MES gelingen auch bei sehr<br />

kleinen Losgrößen dynamische Auftragswechsel<br />

mit kurzen Rüstzeiten<br />

01 02<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 9


TITEL I DIGITALISIERUNG<br />

03 SAP MES überträgt die aktuellen Einstell- und Maschinenparameter<br />

auf die Produktionsanlagen<br />

ermöglichen, um einheitliche Kennzahlen<br />

(KPI und OEE) für alle Werke zu etablieren.<br />

Ziel war auch, bereichs- und standortübergreifend<br />

kontinuierlich Verbesserungspotenziale<br />

identifizieren und erschließen<br />

zu können.<br />

MES-Pilot als Wegbereiter<br />

Auf Basis der durch IGZ durchgeführten<br />

Einsatzanalyse, die als Entscheidungsgrundlage<br />

dafür diente, das ambitionierte<br />

Projekt gemeinsam anzugehen, wurde die<br />

SAP-MES-Einführung in Schaan und Orbe<br />

konzeptioniert. Nach Abschluss des gemeinsam<br />

erarbeiteten Migrationskonzepts<br />

auf Basis eines Phasenmodells fiel<br />

im dritten Quartal 2018 der Startschuss<br />

zur Implementierung von SAP MII (Manufacturing<br />

Integration and Intelligence) für<br />

einen Piloten in der Füllungsherstellung<br />

in Schaan. Dort werden verschiedene<br />

Rohstoffe wie Spinat, Käse und Pesto für<br />

die weitere Verarbeitung bereitgestellt.<br />

Grundlage war ein MES-Basis-Template<br />

für die Batchfertigung. Einen Schwerpunkt<br />

bildete neben der Ablösung des bestehenden<br />

Verwiegungssystems die Waagen-Integration<br />

mittels der IGZ-Best-<br />

Practice-Lösung „Weighing + Dispensing“<br />

sowie eine umfassende ERP-Integration.<br />

Weiterhin kamen für die Online-SAP-<br />

MES-Auftragsdurchführung und -Steuerung<br />

das IGZ-Best-Practice „Flow + Pack“<br />

für eine bestmögliche Prozessintegration<br />

zum Einsatz. Dank der Integration produktionsrelevanter<br />

Dokumente wie Herstell-,<br />

Rüst- und Reinigungsanweisungen<br />

sind die papierlose Auftragsabwicklung<br />

und Dokumentation heute täglich gelebter<br />

Standard bei Hilcona. Das IGZ-Best-<br />

Practice „Order Cockpit“ optimiert die<br />

Auftragsfeinsteuerung, inklusive Rüstund<br />

Reinigungssteuerung und ermöglicht<br />

kurzfristig auf unvorhergesehene Ereignisse<br />

während der Produktion zu reagieren.<br />

Mittels mobiler SAP-MES-Interfaces<br />

wurde darüber hinaus eine optimierte<br />

Nachschubapplikation und Bestandsführung<br />

realisiert. Dem SAP MES obliegen<br />

zudem das Monitoring und die Versorgung<br />

der Fertigung mit Rohmaterialen.<br />

Roll-outs auf weitere Bereiche<br />

und zusätzliche Standorte<br />

SAP MES sichert höchste Qualitätsstandards<br />

in der Lebensmittelindustrie<br />

Anfang 2020 startete dann der Roll-out des<br />

Piloten auf weitere Abteilungen in Schaan<br />

sowie auf den Produktionsstandort Orbe.<br />

Auf Grundlage des vorhandenen SAP-<br />

MES-Basis-Templates wurden dediziert<br />

Funktionen erweitert, zum Beispiel wurde<br />

die Usability des MES-Systems weiter verbessert<br />

– unter anderem für die Abteilungen<br />

Präparation und Teigherstellung sowie<br />

für die Gewürzaufbereitung.<br />

Im nächsten Schritt wurde das Basis-<br />

Template für die Fließfertigungsprozesse<br />

für Frische-Pasta in Schaan erweitert. Der<br />

vorhandene Non-SAP-Leitstand konnte<br />

als eine der ersten Maßnahmen abgelöst<br />

werden. Durch den SAP-MII-Leitstand<br />

sind heute sämtliche Anlagen und Maschinen<br />

wie Prozesswagen, Primär- und<br />

Sekundärauszeichner sowie weitere Teilanlagen<br />

innerhalb des Fließfertigungsprozesses<br />

vereinheitlicht. Das IGZ-Best-<br />

Practice „Fill + Pack“ diente hier als Projektbeschleuniger.<br />

Über die hochdynamische<br />

Maschinenintegration wurde eine<br />

Visualisierung der Anlagenverfügbarkeit<br />

mittels Leitstand bis zum Zustand einer<br />

jeden einzelnen Maschine umgesetzt.<br />

Derzeit betrifft das rund 120 Maschinen,<br />

darunter Checkweigher, Metalldetektoren<br />

und Sterilisationseinheiten. Perspektivisch<br />

peilt Hilcona an, etwa 200 Maschinen<br />

einzubinden. Entsprechend groß ist<br />

die Anzahl an Arbeitsplätzen und bereichsspezifischen<br />

Stammdaten.<br />

Dank SAP MES werden in Schaan nun<br />

auch Prozessparameter wie Drehzahl,<br />

Temperatur und Programme bereitgestellt.<br />

Parallel dazu werden die Rückmeldungen<br />

zu Prozesswerten auf Basis durchgeführter<br />

Aufträge online in Echtzeit erzeugt.<br />

Das können Gutmengen, Ausschuss<br />

und/oder Ist-Zeiten sein. Dank Schaffung<br />

einer durchgängig bereinigten und komplettierten<br />

Datengrundlage ist Hilcona darüber<br />

hinaus bereits heute in der Lage, die<br />

KPI- und OEE-Ermittlung nach Weihenstephaner<br />

Standard inklusive Auswertung<br />

und Monitoring sowie Reporting via IGZ-<br />

Best-Practice „OEE 4.0“ zu nutzen – bereichs-<br />

und standortübergreifend. Der<br />

Weihenstephaner Standard wurde von einem<br />

Arbeitskreis, bestehend aus Maschinenbauern,<br />

Anlagenlieferanten, IT-Systemhäusern<br />

unter Führung der Technischen<br />

Universität München (TUM) am<br />

Lehrstuhl für Lebensmittelverpackungstechnik<br />

in Weihenstephan entwickelt.<br />

Mannlos fertigen und<br />

begleitend prüfen<br />

Anfang 2021 erfolgte unter anderem der<br />

Roll-out der Fließfertigung in Orbe (Sand-<br />

10 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


DIGITALISIERUNG I TITEL<br />

wich und Frisch-Pizza) sowie in weiteren<br />

Abteilungen am Standort Schaan. Zudem<br />

wurden die Basis-Templates für Batchund<br />

Fließfertigung erweitert. Insbesondere<br />

standen produktionsbegleitende<br />

Qualitätsprüfungen mittels QM-Funktionen<br />

im SAP MES im Fokus der erfolgreichen<br />

Einführung. Da diese im Non-SAP-<br />

ERP-System nicht vorhanden waren beziehungsweise<br />

nicht genutzt wurden, übernimmt<br />

das SAP MES heute eigentliche<br />

ERP-Applikationen wie die Prüfplanung,<br />

-erfassung und -auswertung. Zudem wurde<br />

das Maschinenintegrationskonzept um<br />

eine mannlose Fertigung erweitert beziehungsweise<br />

vorbereitet, das heißt, Maschinen<br />

und MES agieren interaktiv ohne Eingriffe<br />

von Mitarbeitenden. Darüber hinaus<br />

konnten spezifische Prozessanforderungen<br />

integriert werden, zum Beispiel Hygienisierung,<br />

Wellenbildung zur Produktionsversorgung,<br />

Dekantieren und vieles mehr.<br />

Im Rahmen der engen Zusammenarbeit<br />

fand ein stetiger Know-how-Transfer von<br />

IGZ in das SAP-MES-Kernteam von<br />

Hil cona statt. Dank dieses Train-the-Trainer-Prinzips<br />

konnten die bereichsspezifischen<br />

Key-User sukzessiv eigenes Wissen<br />

aufbauen, um zukünftig weitere Anpassungen<br />

und Roll-outs auf Basis der verfügbaren<br />

Templates weitestgehend in Eigenregie<br />

vornehmen zu können. Das verschafft<br />

Hilcona ein hohes Maß an Flexibilität,<br />

um das System beispielsweise selbst<br />

anzupassen. Die Abhängigkeit von externen<br />

Partnern konnte so stark reduziert<br />

werden. Parallel erfolgte durch die<br />

Hilcona-Experten der Aufbau<br />

von ERP-Stammdaten<br />

in Anlehnung an die<br />

Roll-out-Geschwindigkeit.<br />

Eventuelle Risiken<br />

bei der Einführung des<br />

SAP MES können damit<br />

weiter minimiert und der<br />

strategische Roll-out sicherer<br />

gestaltet werden.<br />

Effizienz und Ergonomie<br />

gesteigert<br />

Die Online-Benutzerführung<br />

garantiert Prozesssicherheit,<br />

und durch die Automatisierung<br />

tendieren manuelle Dateneingaben gegen<br />

Null. Das SAP MES sorgt bei Hilcona zudem<br />

für einen bedarfsgerechten Produktionsnachschub<br />

und für Rückverfolgbarkeit bis<br />

auf die Ebene von Einzelgebinden. Die papierlose<br />

Produktion und herstellungsbegleitende<br />

Prüfungen sichern dabei die Qualität<br />

der hergestellten Lebensmittel. Die Abkehr<br />

von stationären Dialogen hin zu mobilen<br />

Anwendungen hat darüber hinaus die<br />

Arbeitsergonomie und -effizienz spürbar<br />

und messbar gesteigert.<br />

Eigenständig in die Zukunft<br />

Durch die Implementierung von SAP MII<br />

in der Produktion profitiert Hilcona von einer<br />

offenen, skalierbaren Systemlandschaft.<br />

Ein hohes Maß an Unabhängigkeit<br />

ist dabei sichergestellt. Als Folge des<br />

„Dank der skalierbaren<br />

Anlagenintegration<br />

können die Bediener ihre<br />

Maschinen heute eigenständig<br />

konfigurieren.<br />

Der Einsatz mobiler<br />

Technologien ermöglicht<br />

zudem zahlreiche neue<br />

Perspektiven für die<br />

Zukunft.“<br />

Martin Steiner,<br />

Projektleiter, Hilcona AG<br />

Know-how-Transfers durch IGZ kann weitestgehend<br />

eigenständig agiert werden,<br />

zum Beispiel bei den anstehenden Rollouts<br />

in den Werken Landquart und Bad<br />

Wünnenberg. „Durch die Digitalisierung<br />

der Produktion mittels SAP MES können<br />

wir flexibel auf die sich ändernden Marktanforderungen<br />

reagieren. Wir sind sehr<br />

gut für die Zukunft gerüstet“, bilanziert Hilcona-Projektleiter<br />

Steiner. IGZ sei nicht<br />

nur ein erfahrener Partner für SAP MII,<br />

sondern auch ein zuverlässiger Logistikexperte.<br />

Davon profitieren könne Hilcona<br />

bei der geplanten Zusammenführung der<br />

Produktionslogistik mit SAP EWM (SAP Extended<br />

Warehouse Management) und der<br />

SAP-MES-basierten Fertigungssteuerung.<br />

Fotos: IGZ<br />

www.igz.com/sap-manufacturing<br />

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Mi(l)ch<br />

sticht der Hafer<br />

Die Prozesszeit bei der Herstellung pflanzlicher<br />

Milchalternativen drastisch verkürzen<br />

Für einen Hersteller von Haferdrinks<br />

hat der Dispergier- und<br />

Mischtechnik-Spezialist Ystral<br />

zwei Prozessanlagen realisiert.<br />

Darin werden pflanzliche Proteine<br />

vollständig aufgeschlossen.<br />

Zugleich werden Stärken im<br />

erforderlichen Maße abgebaut<br />

sowie Agglomerate und Schaum<br />

vermieden. Die Prozesszeit gegenüber<br />

konventionellen Mischverfahren<br />

wurde deutlich reduziert.<br />

Vom Nischenprodukt im Bioladen haben<br />

es Milchalternativen auf pflanzlicher<br />

Basis längst in das Dauersortiment<br />

der Discounter geschafft – und die Bandbreite<br />

der veganen Ersatzprodukte ist<br />

groß: Neben Hafer-, Soja-, Reis-, Kokosoder<br />

Mandeldrinks finden sich im Regal<br />

immer häufiger auch Milchalternativen<br />

auf Basis von Erbsen, Linsen, Adzuki,<br />

Fava, Cashews oder Erdnüssen. Der Begriff<br />

„Milch“ darf für diese Getränke seit 2017<br />

offiziell nicht mehr verwendet werden.<br />

Werden Proteinpulver von Samen, Getreiden,<br />

Nüssen oder Hülsenfrüchten in<br />

Wasser eingearbeitet, neigen sie zum Verkleistern,<br />

Verkleben und Schäumen. Entscheidend<br />

ist, dass im Pulver vorhandene<br />

Agglomerate sofort beim Eintrag in das<br />

Wasser vollständig zerkleinert sowie die<br />

Bildung neuer Agglomerate von vornherein<br />

vermieden werden. Denn andernfalls<br />

müssen diese Agglomerate später<br />

durch langes Rühren und aufwändiges<br />

Nachdispergieren abgebaut werden – mit<br />

negativen Folgen für die Produktqualität,<br />

weil auf diese Weise bereits entfaltete Proteinstrukturen<br />

zerstört werden.<br />

Auch hinsichtlich der im Pulver enthaltenen<br />

Stärke ist eine Vermeidung von<br />

Agglomeraten von großer Bedeutung. Der<br />

Stärkeabbau erfolgt meist durch Enzyme,<br />

gelegentlich auch durch Säuren. Werden<br />

die Pulverpartikel bereits vor dem Flüssigkeitseintrag<br />

vereinzelt und während des<br />

Pulvereintrags stark dispergiert, wird der<br />

enzymatische Abbau der Stärke unterstützt<br />

und damit beschleunigt.<br />

Bei konventionellen Rührwerken, Injektoren<br />

oder Inline-Blendern kommen die<br />

Partikel jedoch immer als kompakte<br />

Schüttung mit der Flüssigkeit in Kontakt.<br />

Das führt zu stabilen, teilbenetzten Agglo-<br />

meraten, die nur noch schwer abgebaut<br />

werden können. Nachdispergieren kostet<br />

dann nicht nur sehr viel Zeit und Energie,<br />

auf diese Weise wird auch die im Proteinpulver<br />

enthaltene Luft zu unerwünschtem<br />

Mikroschaum dispergiert. Schaum und<br />

Agglomerate bereiten Probleme im Wärmeübertrager.<br />

Ein Großteil der nicht ausreichend<br />

aufgeschlossenen Proteine wird<br />

am Ende ungenutzt abfiltriert.<br />

Vakuumexpansion separiert<br />

die Pulverpartikel<br />

Im Gegensatz zu diesen konventionellen<br />

Mischverfahren nutzt die Inline-Dispergiermaschine<br />

Conti-TDS von Ystral zur Separierung<br />

der Pulverpartikel das Prinzip<br />

der Vakuumexpansion: Hierbei wird die<br />

im Pulver enthaltene Luft um ein Vielfaches<br />

expandiert, wodurch sich die Abstände<br />

zwischen den Partikeln stark vergrößern.<br />

Pulver und Flüssigkeit kommen bei<br />

der Conti-TDS erst in der Benetzungskammer<br />

miteinander in Kontakt – unter maximalem<br />

Vakuum und maximaler Turbulenz.<br />

In der Dispergierzone haben die Pul-<br />

Autor: Dr.-Ing. Hans-Joachim Jacob, Senior<br />

Expert Process and Applications, Ystral GmbH,<br />

Ballrechten-Dottingen<br />

12 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK I SPECIAL<br />

01<br />

02<br />

01 Mit der Conti-TDS können auch schwer zu<br />

benetzende, staubende oder klebende<br />

proteinhaltige Pulver agglomeratfrei<br />

dispergiert werden<br />

02 Die Dispergiermaschine Z-Inline wird<br />

eingesetzt, wenn die Proteine eine intensivere<br />

Dispergierung erfordern<br />

03<br />

Mischprozess bereits beendet, wenn der<br />

große Prozessbehälter vollständig gefüllt<br />

ist. Die jetzt beginnende Prozesszeit für<br />

Pulvereintrag und Dispergierung wollte<br />

der Anwender von zwei Stunden auf eine<br />

Stunde verkürzen. Tatsächlich ist der Prozess<br />

jetzt bereits abgeschlossen.<br />

03 Der Ystral Leitstrahlmischer erzielt eine<br />

hohe Umwälzleistung und eine vollständige<br />

homogene Durchmischung des<br />

Behälterinhaltes<br />

verpartikel den größtmöglichen Abstand<br />

zueinander und können so vollständig<br />

einzeln benetzt und dispergiert werden.<br />

Durch die intensive Dispergierung werden<br />

im Vergleich zu konventionellen Verfahren<br />

deutlich weniger Enzyme für den<br />

Abbau der Stärke benötigt. Die zuvor im<br />

Pulver enthaltene Luft wird durch die Zentrifugalwirkung<br />

des schnell laufenden Rotors<br />

von der wesentlich schwereren Dispersion<br />

abgetrennt und koalesziert zu großen<br />

Luftblasen, die im Prozessbehälter<br />

leicht entweichen können. Auf diese<br />

Weise wird der bei der Proteinverarbeitung<br />

normalerweise auftretende Schaum<br />

nahezu vollständig vermieden.<br />

Prozesse spezifisch anpassen<br />

Je nach Pulvertyp gibt es einige Besonderheiten<br />

zu beachten. Für die Verarbeitung<br />

von Hafermehl – wie auch bei Soja oder<br />

Reis – reicht die Dispergierung mit einer<br />

inline betriebenen Conti-TDS aus. Andere<br />

proteinhaltige Pulver – wie etwa Kokosoder<br />

einige Erbsenmehle – erfordern eine<br />

zusätzliche Dispergierung unter hoher<br />

Scherung, um das Produkt vollständig aufzuschließen.<br />

In diesen Fällen setzt Ystral<br />

zusätzlich zur Conti-TDS einen Z-Inline-<br />

Dispergierer ein, der das Proteinpulver<br />

nachdispergiert, während über die Conti-<br />

Agglomerate müssen bereits beim Eintrag des<br />

Proteinpulvers vermieden werden<br />

Hochkonzentrierte Vormischung<br />

verkürzt die Prozesszeit<br />

Die Prozessoptionen zur Pulververarbeitung<br />

sind bei den Misch- und Dispergiermaschinen<br />

von Ystral vielfältig. So können<br />

etwa allergene und nicht-allergene Pulver<br />

auf vollständig getrennten Wegen eingesaugt<br />

und in getrennten Flüssigkeitskreisläufen<br />

verarbeitet werden. Eine Conti-TDS<br />

kann einfach in bestehende Prozessanlagen<br />

integriert und mit mehreren Prozessbehältern<br />

oder Lagertanks verrohrt werden.<br />

Der Dispergierer kann zudem entweder<br />

inline oder im Kreislauf an großen<br />

Prozessbehältern betrieben werden. Oder<br />

er kann in einem kleinen Batch eine hochkonzentrierte<br />

Vormischung erzeugen, die<br />

anschließend in den Hauptprozessbehältern<br />

verdünnt wird.<br />

Die letztgenannte Option kommt bei einem<br />

Hersteller von Haferdrinks zum Einsatz,<br />

für den Ystral zwei komplette Prozessanlagen<br />

realisiert hat. Die Pulver werden<br />

dabei über insgesamt drei Sackaufgaben<br />

und zwei Big-Bag-Stationen zugeführt.<br />

In einem kleinen Prozessbehälter mit einem<br />

Fassungsvermögen von 6.500 l wird<br />

mit der im Kreislauf angeschlossenen<br />

Ystral Conti-TDS eine hochkonzentrierte<br />

Pulverdispersion hergestellt. Das dauert<br />

etwa 15 min. Diese Lösung wird anschließend<br />

in einen 60.000 l fassenden Hauptprozessbehälter<br />

gepumpt, noch während<br />

dieser mit Wasser befüllt wird.<br />

Sowohl im kleinen als auch im großen<br />

Prozessbehälter ist dabei ein Ystral-Leitstrahlmischer<br />

verbaut, der den gesamten<br />

Behälterinhalt permanent homogen<br />

durchmischt. Somit ist der gesamte<br />

TDS zeitgleich der gesamte Pulvereintrag<br />

erfolgt. Der Z-Inline-Dispergierer kann<br />

dabei entweder parallel in einem separaten<br />

Kreislauf oder in Reihe mit der Conti-<br />

TDS betrieben werden.<br />

Eine Erweiterung der Anlage ist problemlos<br />

möglich, da die Konzentrat-Herstellung<br />

mit beliebig vielen großen Prozessbehältern<br />

betrieben werden kann.<br />

Bilder: Ystral, Frederico di Campo – stock.adobe.com<br />

www.ystral.de<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 13


Gut gelöst<br />

Langsam drehende Mischwerkzeuge sorgen für ideale Mischgüten bei Getränkepulvern<br />

Instantgetränkepulver sind im<br />

Trockenzustand gut lagerbar.<br />

Sobald sie mit Wasser oder Milch<br />

vermischt werden, entsteht<br />

schnell und unkompliziert ein<br />

Kalt- oder Heißgetränk. Doch was<br />

in der Zubereitung anspruchslos<br />

ist, erfordert bei der industriellen<br />

Herstellung eine ausgefeilte<br />

Mischtechnik. Nur so lassen sich<br />

die gewünschten Eigenschaften<br />

einstellen.<br />

Auch wenn es uns oft nicht bewusst ist,<br />

Instantgetränke begegnen uns täglich<br />

in verschiedensten Formen. Trinkbrause<br />

im Beutel, Brausetabletten in Röhrchen,<br />

Medikamente als Direkt-Granulat zur Auflösung<br />

auf der Zunge oder Cappuccino in<br />

der Kapsel – das Pulver wird im Trinkwasser<br />

verteilt und umgehend steht ein Getränk<br />

zur Verfügung. Obwohl das Instantpulver<br />

auf den ersten Blick wie ein gewöhnliches,<br />

zuckriges Massenerzeugnis<br />

anmutet, ist es nicht trivial, die Eigenschaften<br />

wie Bioverfügbarkeit, Mundgefühl<br />

und Aroma zu vereinigen.<br />

Wenngleich der Ursprung des Instantgetränks<br />

im 20. Jahrhundert liegt, ist der<br />

Kerngedanke uralt, nämlich die Haltbarmachung<br />

durch Wasserentzug. Sprühgetrocknet<br />

oder als gefriergetrocknetes Granulat<br />

kann man beispielsweise Kaffee länger<br />

lagern. Heute gibt es verschiedenste<br />

Instant-Kaffeemischgetränke. Aber sie<br />

müssen sorgfältig und schonend hergestellt<br />

werden. Ein Cappuccino-Mixgetränk<br />

besteht aus vielen Komponenten. Da ist<br />

der Zucker, der zuvor fein gemahlen und<br />

agglomeriert wurde, das Milch-Sahnepulvergemisch<br />

– beides sprühgetrocknet und<br />

agglomeriert, der lösliche Kaffee und verschiedene<br />

Aromen. Eine Zusammenstellung<br />

besonders empfindlicher Güter, die<br />

genau zu vermischen sind.<br />

Amixon bietet für die Getränkepulverherstellung<br />

wahlweise Hochleistungs-<br />

Doppelwellenmischer oder Koneslid-<br />

Mischer an. So kann ein Mischvorgang sogar<br />

optimiert werden, wenn der Produzent<br />

beispielsweise wünscht, dass beim<br />

Aufgießen des Wassers der Cappuccino<br />

schneeweiße und dunkelbraune Schaumbläschen<br />

aufweisen soll und ein Verrühren<br />

in der Tasse nahezu unnötig wird.<br />

14 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK I SPECIAL<br />

Hauptzutat Zucker …<br />

In Fachkreisen ist bekannt, dass die Bioverfügbarkeit<br />

von Zutaten nur dann erhalten<br />

bleibt, wenn der Mischvorgang scherungsarm<br />

erfolgt. Amorphe Partikelstrukturen<br />

aus der Sprühgranulation sollen<br />

nicht durch Druck und Reibung nachkristallisieren.<br />

Jeglicher Scherstress beim Mischen<br />

sollte unterbleiben.<br />

Instantgetränkepulver bestehen aus agglomerierten<br />

Einzelkomponenten – manche<br />

davon liegen in verkapselter Form vor.<br />

Auch sie sind empfindlich gegen Abrieb.<br />

Stäube, die entstehen, indem die Mischgutpartikel<br />

aneinander reiben und verrunden,<br />

verändern nicht nur den Geschmack.<br />

Der Feinanteil sammelt sich am<br />

Boden der Verpackung an und vermittelt<br />

den Eindruck, als handele es sich um einen<br />

niederwertigen Reststoff. Darüber hinaus<br />

neigt der Staub zum Aufschwimmen<br />

auf der Flüssigkeit und erschwert das Niedersinken.<br />

Im ungünstigsten Fall wird die<br />

Staubfraktion vom Pulver umschlossen<br />

und bildet Klumpen, die nur schwer aufzulösen<br />

sind. Das Problem kann nur gelöst<br />

werden, indem der Mischer schnell<br />

ideale Mischgüten erzielt, und zwar mit<br />

langsam drehenden Mischwerkzeugen<br />

und minimalem Energieeintrag. Mit der<br />

Pulverrezeptur werden andere produktspezifische<br />

Eigenschaften definiert,<br />

wie Trübung, Textur, Viskosität, Mundgefühl<br />

und Färbung.<br />

… oder Milchpulver<br />

Bei den trockenmilchbasierten Flüssignährmitteln<br />

ist die Kette der vorgeschalteten<br />

Produktionsschritte zumeist<br />

länger als bei den zuckerbasierten Erfrischungsgetränken.<br />

Milch wird mit unterschiedlichen<br />

Nährstoffen und Früchtederivaten<br />

vermischt, bevor sie via<br />

Sprühtrocknung zu einem nahrhaften Pulver<br />

wird. Ein typisches Instantpulver liegt<br />

aber nur dann vor, wenn es sich beim Zufügen<br />

von Wasser erwartungsgemäß verhält.<br />

Es muss eine gute Instantlöslichkeit<br />

besitzen. Dieser Vorgang des schnellen,<br />

vollständigen Benetzens ist nicht trivial,<br />

denn die im Pulver befindliche Luft muss<br />

in dem Maße aus der Schüttung entweichen,<br />

wie das Pulver den Flüssigkeitsspiegel<br />

passiert und niedersinkt.<br />

Koneslid-Mischer mit sekundenschneller Restlosentleerung<br />

Das Ziel ist, ideale Mischgüten in kurzer Zeit<br />

und mit geringem Energieeintrag herzustellen<br />

Die Löslichkeit, das Sinkverhalten und die<br />

Dispergierbarkeit des Pulvers in der Flüssigphase<br />

müssen der Konsumentenerwartung<br />

entsprechen. Entsprechende Dispergier-<br />

und Löslichkeitskinetik kann ein<br />

sprühgetrocknetes Pulver in der Regel nur<br />

dann erfüllen, wenn es in einem Fließbett<br />

agglomeriert und konditioniert wird. Das<br />

gilt insbesondere für Instant-Trinkschokolade.<br />

Der Kakao würde sich normalerweise<br />

nicht im Wasser verteilen. Wird er aber<br />

mit Zucker und Trockenmilchderivaten<br />

unter Hinzufügung kleiner gleichverteilter<br />

Lecithin-Additive agglomeriert, entsteht<br />

ein gut lösliches Pulver.<br />

Restlos entleerbar<br />

An dieser Stelle seien noch zwei herstellungsbedingte<br />

Qualitätsmerkmale angesprochen:<br />

Hygiene und Nachverfolgbarkeit<br />

bei bestmöglicher Chargentreue. Gestatten<br />

wir uns die Annahme, man würde<br />

über eine Mischanlage verfügen, die sich<br />

zu 100 % selbsttätig entleert, dann wäre<br />

jegliche Reinigung überflüssig. Das ist<br />

zwar in der Praxis kaum erreichbar, aber<br />

es gibt Möglichkeiten, die diesem Ziel innerhalb<br />

weniger Sekunden sehr nahekommen.<br />

Der zuvor dargestellte Koneslid-<br />

Chargenmischer von Amixon wurde speziell<br />

für die Restlosentleerung entwickelt.<br />

Egal ob Endanwender mit Spülchargen<br />

operieren oder ob sie explizit eine Trocken-<br />

oder Nassreinigung durchführen,<br />

die ergonomische Erreichbarkeit aller relevanten<br />

Anlagenteile ist wichtig. Müssen<br />

automatische Nassreinigungen (Washingin-Place)<br />

mehrmals täglich stattfinden,<br />

um etwa Halal-Anforderungen zu erfüllen,<br />

dann ist es umso wichtiger, dass die<br />

Misch anlage schnell und sicher trocknet.<br />

Die Reinigungsprozeduren sind identisch,<br />

wenn auf derselben Mischanlage Non­<br />

Allergene und allergenbehaftete Güter<br />

produziert werden.<br />

Durch geschicktes Inertisieren kann<br />

der ungewollten Oxidation des Instantgetränkepulvers<br />

entgegengewirkt werden:<br />

Apparate von Amixon sind nicht nur dauerhaft<br />

gasdicht, sondern auch druck- und<br />

vakuumfest. So kann während des<br />

Mischens Vakuum von –950 mbar angelegt<br />

werden, um die Umgebungsluft/Sauerstoff<br />

aus dem Pulver zu entfernen. Anschließend<br />

wird der atmosphärische<br />

Druck im Mischer wiederhergestellt, indem<br />

Stickstoff-Kohlensäure-Gasgemische<br />

eingetragen werden.<br />

Fotos: Amixon, Heike Rau – stock.adobe.com<br />

www.amixon.com<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 15


SPECIAL I<br />

LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK<br />

Fein gesprüht<br />

Individuelles Beölungssystem verbessert<br />

Pfannkuchenproduktion<br />

Pfannkuchen lassen sich nicht nur in der heimischen Küche backen,<br />

sondern auch großindustriell produzieren. Die Beölung der<br />

Prozessflächen verhindert dabei ein Anbacken. Der Lebensmittelhersteller<br />

Apetito investierte jüngst in maßgeschneiderte<br />

Sprühbeölungssysteme für den Trennmittelauftrag an zwei Backlinien.<br />

Das Unternehmen spart dadurch nicht nur Ressourcen ein, sondern<br />

vereinfacht auch die Reinigung und Wartung der Anlagen.<br />

Kürzere Abstände bei Produktneuentwicklungen,<br />

wachsende Nachhaltigkeitsanforderungen<br />

in der Produktion:<br />

Der Markt für Convenience-Food ist heute<br />

so dynamisch wie nie zuvor. Flexibilität<br />

und Effizienz sind Schlüsselelemente für<br />

die Wettbewerbsfähigkeit der Hersteller.<br />

Die Apetito Convenience GmbH ist einer<br />

der führenden Anbieter auf diesem Gebiet.<br />

In Hilter am Teutoburger Wald stellt<br />

sie täglich hunderte unterschiedliche Sorten<br />

von Convenience-Produkten her. Die<br />

jüngste Maßnahme zur Prozessoptimierung<br />

betrifft die Pfannkuchenlinien und<br />

die dort eingesetzte Beölungsanlage.<br />

Durch den Einsatz der bestehenden<br />

Beölungsanlage entstand eine starke Nebelbildung<br />

(Overspray). „Die alten Düsen<br />

des Druckluftsystems haben beim Dosiervorgang<br />

die unmittelbare Umgebung<br />

mit dem eingesetzten Pflanzenfett extrem<br />

Die umgebaute Anlage<br />

verbraucht 15 Prozent<br />

weniger Trennmittel<br />

vernebelt“, berichtet Felix Deibert, Projektmanager<br />

bei Apetito. Dieser Fettnebel<br />

musste deshalb permanent über eine Anlage<br />

abgesaugt und die Abluft abgereinigt<br />

werden, ehe sie über das Dach in die Umgebungsluft<br />

entweichen konnte. „Das abgesaugte<br />

Öl steht dem Prozess nicht mehr<br />

zur Verfügung – das kostet Geld“, sagt<br />

Deibert.<br />

Durch diese Vernebelung entstand nicht<br />

nur ein Verlust an Pflanzenöl, es belastete<br />

auch die Abluftfilter der Absauganlage.<br />

Zudem war die Maschine fest verbaut, was<br />

die Wartung und Reinigung aufwändig gestaltete.<br />

Die zentralen Anforderungen an<br />

die neue Beölungsanlage waren deshalb<br />

klar definiert: ein nebelarmes und präzises<br />

Sprühbild, kompakte Bauweise, bessere<br />

Service- und Reinigungsfreundlichkeit.<br />

Den Zuschlag erhielt Technotrans, das<br />

eine exakt auf die Bedürfnisse von<br />

Apetito angepasste Sonderkonstruktion<br />

auf Basis seiner Spray-Xact-Baureihe<br />

entwickelte. „Vorteilhaft waren die speziell<br />

auf das Food-Segment zugeschnittenen<br />

Lösungen. Denn wir benötigen für<br />

unsere Lebensmittel entsprechende<br />

Konformitäten“, betont Deibert. Durch<br />

den Einsatz druckluftfreier, hochfrequenter<br />

Ventile in der Lösung verhindert<br />

Apetito die Nebelbildung und erzielt ein<br />

besonders feines, homogenes Sprühbild<br />

auf den Backformen.<br />

Das Öl lässt sich präzise und fein<br />

in den Pfannen verteilen<br />

Die intelligenten Ventile sorgen mittels<br />

Temperatursteuerung für eine optimale<br />

Viskosität des aufzutragenden Trennmittels.<br />

Der dadurch deutlich präzisere und<br />

feinere Ölauftrag im Vergleich zum alten<br />

System wirke sich auch positiv auf die eingesetzte<br />

Pflanzenölmenge aus: Pro Pfanne<br />

werden circa 0,53 g Trennmittel aufgetragen,<br />

was sich in einer Schicht auf rund<br />

5 kg summiert. „Mit der neuen Lösung er-<br />

16 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK I SPECIAL<br />

01<br />

reichen wir eine Trennmittel-Ersparnis<br />

von rund 15 Prozent gegenüber unserer<br />

bisherigen Maschine. Über das gesamte<br />

Jahr gerechnet erzeugt das eine spürbare<br />

Kostenreduzierung“, erklärt Deibert.<br />

Das Besondere ist zudem die Tatsache,<br />

dass es sich um eine platzsparende Maßanfertigung<br />

handelt. In unmittelbarer<br />

Nähe zu den Öfen befindet sich ein Transportbereich,<br />

sodass nur wenig Raum für<br />

eine Beölungsanlage zur Verfügung steht.<br />

Reinhard Skricek, Sales Manager bei<br />

Technotrans und Verantwortlicher für das<br />

Projekt, beschreibt, wie diese Herausforderung<br />

gelöst wurde: „Während sich der<br />

schlanke Sprühbalken mit seiner Düsenleiste<br />

über den Backformen befindet, ist<br />

die gesamte Peripherie der Anlage inklusive<br />

eines speziellen tiefer gesetzten Edelstahltanks<br />

auf einem Rollwagen montiert,<br />

der unter den Maschinenfuß gefahren<br />

wird. An der Maschinenwand selbst sind<br />

lediglich das Bediendisplay und der<br />

Schaltschrank für die Elektrotechnik<br />

sichtbar.“ Der niveautechnisch überwachte<br />

Tank ist seitlich über einen Trichter befüllbar,<br />

ohne dass der Rollwagen dafür bewegt<br />

werden muss.<br />

Neben der daraus resultierenden Platzersparnis<br />

profitiert Apetito von einer einfachen<br />

Reinigung und Wartung: Der mobile<br />

Rollwagen mitsamt Düsenleiste ist mit<br />

wenigen Handgriffen aus der Maschine<br />

herausnehmbar und kann nach Abschluss<br />

des Reinigungsprozesses wieder in die<br />

Backlinie eingefahren werden – Arretierungen<br />

sorgen dafür, dass er sich immer<br />

exakt an der vorgesehen Position befindet.<br />

„Das Display ist zusätzlich durch ein Edelstahlgehäuse<br />

vor Wasserstrahlen aus<br />

Hochdruckreinigern geschützt und alle zu<br />

wartenden Bauteile sind leicht zugänglich“,<br />

sagt Skricek. Zum Vergleich: Das alte,<br />

02<br />

01 Das System verfügt<br />

über druckluftfreie,<br />

hochfrequente Ventile,<br />

sodass eine Nebelbildung<br />

verhindert und ein<br />

homogenes Sprühbild<br />

auf den Backformen<br />

realisiert wird<br />

02 Das mobile Sprühsystem<br />

eignet sich<br />

für einen präzisen und<br />

wirtschaftlichen Medienauftrag<br />

in der Lebensmittelherstellung<br />

fest verbaute System verfügte aufgrund des<br />

Einsatzes von Druckluft unter anderem<br />

über einen notwendigen Verfahrmechanismus,<br />

um für den Trennmittelauftrag<br />

zwischen zwei Backformreihen vor- und<br />

zurückzufahren. Eine lebensmittelkonforme<br />

Reinigung und regelmäßige Wartung<br />

waren deshalb deutlich schwieriger.<br />

Fotos: Technotrans, Apetito<br />

www.technotrans.de<br />

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SPECIAL I LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK<br />

Wie kommt der Saft ins Radler?<br />

Traditionsbrauerei fördert hochviskose Konzentrate mit Fasspumpen<br />

Bier zu brauen, ist wohl eine der ältesten Getränkeherstellungsmethoden.<br />

Doch neue Sorten erfordern auch neue Produktionsmittel.<br />

Mit tragbaren Fasspumpen dosiert die Rothaus-Brauerei schwer<br />

förderbare Rohstoffe wie hochviskose Saftkonzentrate unter<br />

hygienisch einwandfreien Bedingungen.<br />

Zahlreiche Schritte sind erforderlich, bis<br />

aus Getreide des Deutschen liebstes Alkoholgetränk<br />

wird. Daher wurde die Brauwirtschaft<br />

schon früh zum Treiber der<br />

Technik. Heute wird Bier in immer größerer<br />

Vielfalt hergestellt. Neben den traditionellen<br />

Sorten finden auch Biermischgetränke<br />

immer mehr Liebhaber. So auch in der traditionellen<br />

Badischen Staatsbrauerei Rothaus,<br />

wo die Erfinder der „Tannenzäpfle“-<br />

Flasche unlängst ein neues alkoholfreies<br />

Radler entwickelt haben.<br />

Viskose Konzentrate pumpen<br />

Radler setzen sich in der Regel aus Bier<br />

und Limonade zusammen. Für sein neues<br />

„Natur-Radler 0,0“ verwendet Rothaus nur<br />

natürliche Fruchtsaftkonzentrate. Diese<br />

werden in Fässern oder Kartons mit Inlay<br />

angeliefert und sind vom Filterkeller über<br />

zwei Stockwerke zur Produktionslinie zu<br />

fördern, was besondere Pumpeneigenschaften<br />

erfordert. Denn die Zuckerkonzentration<br />

der Fruchtsaftkonzentrate liegt<br />

bei circa 70 °Brix. Die Viskosität ist dem<br />

entsprechend vergleichsweise hoch. Um<br />

das Konzentrat aus dem Fass durch die<br />

rund 10 m hohen Steigleitungen zu fördern,<br />

ist daher ein hoher Pumpendruck<br />

nötig. Darüber hinaus müssen die Pumpen<br />

lebensmittelecht aufgebaut und leicht<br />

zu reinigen sein. Forderungen, die nach<br />

Einschätzung der Verantwortlichen bei<br />

Rothaus nicht jedes Pumpenkonzept zuverlässig<br />

erfüllt.<br />

Laborleiter Hans-Joachim Schuldt berichtet:<br />

„Unsere Wahl fiel daher auf die Exzenterschneckenpumpe<br />

F 560 S von Flux,<br />

die für den Einsatz im Pharma-, Foodund<br />

Kosmetik-Bereich konzipiert wurde.“<br />

Um Konzentrat aus<br />

Fässern und Kartons<br />

durch zehn Meter<br />

hohe Steigleitungen<br />

zu fördern, ist ein<br />

hoher Druck nötig


LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK I SPECIAL<br />

02<br />

01<br />

Bei deren Pumpenkonzept wird ein schneckenförmiger<br />

Rotor exzentrisch in einem<br />

als Gegenstück geformten Stator geführt.<br />

So entstehen bei der Drehung in sich geschlossene<br />

Hohlräume, in denen das Medium<br />

besonders schonend und pulsationsarm<br />

kontinuierlich nach oben gefördert<br />

wird. Saugseitig wird die Pumpe<br />

durch die Exzenterschnecke automatisch<br />

abgedichtet, und das Medium fließt ohne<br />

weitere Abdichtung zwischen Rohrwand<br />

und Antriebswelle nach oben. Die Pumpe<br />

kann je nach Motor Medien mit einer Viskosität<br />

bis 80.000 mPas mit Förderströmen<br />

bis 50 l/min bei bis zu 8 bar Druck fördern.<br />

„Das ermöglicht unabhängig von der Motordrehzahl<br />

einen hohen Druckaufbau.<br />

Die Pumpe ist daher ideal für den Anschluss<br />

an unsere langen Steigleitungen“,<br />

sagt Schuldt.<br />

Bei Rothaus ist dafür ein 700-W-Kollektor-Antrieb<br />

in Schutzart IP55 im Einsatz. Je<br />

nach Anforderungen kann jedoch auch ein<br />

Drehstrommotor, ein Motor in Ex-Ausführung<br />

oder ein Druckluftmotor auf das Pumpenrohr<br />

aufgesetzt werden. Lebens mittel -<br />

Der schneckenförmige Rotor wird exzentrisch<br />

in einem als Gegenstück geformten Stator geführt<br />

echte Komponenten wie Edelstahl und<br />

Teflon für produktberührende Teile erlauben<br />

auch bei schwer zu fördernden Medien<br />

einen langen, störungs- und abriebfreien<br />

Betrieb. Die Pumpen gibt es je nach Bedarf<br />

mit Ex-, Food-, 3A- oder FDA-Zertifikat.<br />

„Wegen der mit heißer Natronlauge<br />

durchgeführten Inline-Reinigung ist es für<br />

uns besonders wichtig, dass sich Antriebswelle,<br />

Stator und Rotor leicht ausbauen<br />

und bei Bedarf separat manuell reinigen<br />

lassen“, berichtet der Laborleiter. Dichtungen,<br />

die beim Ausbau das Ziehen von Exzenterschnecke<br />

oder Antriebswelle behindern,<br />

gibt es nicht. Auch ließen sich die<br />

Pumpen gut von Fass zu Fass umsetzen.<br />

Reinigungsmittel fördern<br />

und dosieren<br />

Um neben Saftkonzentrat auch kleinere<br />

Mengen dünnflüssiger Medien wie Reinigungsmittel<br />

zu fördern und zu dosieren,<br />

sind bei Rothaus zudem Flux-Fasspumpen<br />

vom Typ F 430 im Einsatz. Die mobilen<br />

Pumpen mit Gleitringdichtung lassen sich<br />

01 Die Pumpen gibt es je nach Einsatzanforderung<br />

mit Ex-, Food-, 3A- oder FDA-Zertifikat<br />

02 Die Exzenterschnecke läuft in einem als<br />

Gegenstück geformten Stator; bei der<br />

Drehung entstehen in sich geschlossene<br />

Hohlräume, in denen das Medium besonders<br />

schonend und pulsationsarm kontinuierlich<br />

gefördert wird<br />

ebenfalls leicht umsetzen, um Konzentrate<br />

und Lösungen verschiedener Reinigungs-<br />

oder Desinfektionsmittel aus beliebigen<br />

Gebinden zu entnehmen. Dank der<br />

Gleitringdichtung sind häufige Medienwechsel<br />

kein Problem. Ein sicheres und<br />

rückstandloses Spülen des Pumpenrohrs<br />

ist dadurch einfach und schnell möglich.<br />

Sie passen durch ihr schlankes Förderrohr<br />

mit 40 bis 50 mm Durchmesser auch in<br />

enge Behälter- und Fassöffnungen. Mit<br />

Förderraten bis 240 l/min und Drücken<br />

bis 30 m Wassersäule, die sich durch Motoren<br />

mit einstellbarer Drehzahl einfach<br />

regulieren lassen, können sie eine Vielzahl<br />

von Aufgaben erfüllen. Der Einsatzbereich<br />

reicht vom Entnehmen der konzentrierten<br />

Reinigungsmittel bis zur Förderung der<br />

gebrauchsfertigen Lösung.<br />

Fotos: Rothaus, Flux Geräte<br />

www.flux-pumpen.de<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 19


Schnelle Entnahme<br />

Sichere Gefahrstofflagerung im Labor der Koblenzer Brauerei<br />

Das Qualitätsmanagement der<br />

Koblenzer Brauerei setzt bei der<br />

chemisch-technischen Untersuchung<br />

ihrer Biere Gefahrstoffe<br />

ein. Um diese sicher zu lagern,<br />

entschied sich das 300 Jahre alte<br />

Traditionsunternehmen für einen<br />

dezentralen Sicherheitsschrank<br />

der neuesten Generation.<br />

Hopfen und Malz, Hefe und Wasser –<br />

mehr braucht es bei der Koblenzer<br />

Brauerei nicht, um jährlich 350.000 Hektoliter<br />

Bier zu brauen. In der Qualitätssicherung<br />

des Mittelständlers kommen jedoch<br />

weitere Stoffe zum Einsatz: Dort wird das<br />

Bier physikalisch, chemisch, mikrobiologisch<br />

und sensorisch analysiert. Hierfür<br />

auch im Lagerkeller und bei der Flaschenabfüllung<br />

werden mikrobiologisch zu untersuchende<br />

Proben genommen. Insgesamt<br />

wandern täglich bis zu 100 Bierproben<br />

in die Qualitätssicherung.<br />

Lagert man Gefahrstoffe zusammen,<br />

können diese unter bestimmten Bedingungen<br />

miteinander reagieren. Deshalb<br />

müssen hier Besonderheiten berücksichtigt<br />

werden, die für das Aufbewahren von<br />

Gefahrstoffen in ortsbeweglichen Behältern<br />

(TRGS 510) gelten. Die Koblenzer<br />

Brauerei verwendet in Zusammenhang<br />

mit der Probenentnahme unter anderem<br />

einen brennbaren – und damit ebenfalls<br />

in den Gefahrstoffschrank gehörenden<br />

Stoff – nämlich vergällten Alkohol. Er<br />

kommt in 30-Liter-Kanistern, wird in<br />

kleinere Gebinde umgefüllt und dient<br />

beispielsweise der Desinfektion von<br />

Probe entnahmestellen.<br />

Beim Umgang mit den Gefahrstoffen ist<br />

die Umsetzung der aus der Gefährdungsbeurteilung<br />

abgeleiteten Maßnahmen elesind<br />

für bestimmte Untersuchungen<br />

regelmäßig entnommener Proben chemische<br />

Stoffe wie beispielsweise o-Phenylendiamin<br />

nötig, die gefährliche oder schädliche<br />

Eigenschaften für Mensch und Umwelt<br />

besitzen.<br />

Das Reagenz o-Phenylendiamin wird<br />

verwendet, um Diacetyl zu bestimmen –<br />

ein vor allem aus geschmacklichen Gründen<br />

unerwünschtes Nebenprodukt des<br />

Gärprozesses. O-Phenylendiamin kann<br />

beim Einatmen, Verschlucken oder bei<br />

der Aufnahme über die Haut zu Gesundheitsschäden<br />

führen. Möglich ist außerdem,<br />

dass sich explosionsfähige Staub-<br />

Luft-Gemische bilden.<br />

Ein weiterer Gefahrstoff in der Koblenzer<br />

Brauerei heißt Iso-Octan. Er ist leicht<br />

entzündlich, schädlich beim Einatmen<br />

und bei der Freisetzung in der Umwelt.<br />

Dieses Reagenz wird verwendet, um zu<br />

bestimmen, wie bitter ein Bier sein darf.<br />

Das richtet sich nach dem Biertyp und<br />

wird in Bittereinheiten gemessen. Aber<br />

20 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK I SPECIAL<br />

mentar. Im Fokus stehen dabei allerdings<br />

nicht nur der sichere Umgang, sondern<br />

auch die sichere Lagerung dieser Stoffe.<br />

Dezentrale Lagerung spart Zeit<br />

Die Sicherheitsmaßstäbe, um Menschen<br />

und Umwelt zu schützen, sind in Deutschland<br />

hoch und für die Lagerung von Gefahrstoffen<br />

spezifisch geregelt. Ob ein Betrieb<br />

sich entscheidet, die sichere Lagerung<br />

von Gefahrstoffen zentral (Lagerung<br />

der Gefahrstoffe an einem fest definierten<br />

Ort im Gebäude oder Außenbereich) oder<br />

dezen-tral (Lagerung der Gefahrstoffe in<br />

Sicherheitsschränken direkt am Arbeitsplatz)<br />

umzusetzen, hängt von unterschiedlichen<br />

Kriterien wie individuellen Anforderungen,<br />

räumlichen Voraussetzungen<br />

und bau lichen Gegebenheiten ab.<br />

Aufschluss darüber gibt eine Bedarfsanalyse:<br />

Wie oft und in welchen Mengen<br />

werden die Stoffe gebraucht und wie viel<br />

muss auf Vorrat gelagert werden? Ist es<br />

vorstellbar, den Weg in ein separates<br />

Außenlager zurückzulegen, um die am<br />

Arbeitsplatz benötigten Substanzen oder<br />

Stoffe mit Gefährdungspotenzial zu holen<br />

und nach Verwendung zurück in das<br />

sichere Lager zu bringen?<br />

In der Koblenzer Brauerei werden die<br />

chemischen Stoffe dezentral gelagert. Der<br />

Asecos-Gefahrstoffschrank der S-Line ermöglicht<br />

es, diese sicher und in der Nähe<br />

des Arbeitsplatzes aufzubewahren, um so<br />

schnell und unkompliziert auf sie zugreifen<br />

zu können. Das spart nicht nur Zeit,<br />

sondern ist durch die kurzen Wege auch<br />

sicherer. Durch die 90-minütige Feuerwiderstandskraft<br />

des Schrankes bleibt der<br />

Inhalt auch im Notfall sicher verschlossen.<br />

Der Gefahrstoffschrank steht in der Nähe des<br />

Arbeitsplatzes und sorgt für kurze Wege<br />

Gemäß ArbStättV § 4 (3) müssen sicherheitstechnische<br />

Anlagen in regelmäßigen<br />

Abständen durch eine befähigte Person<br />

sachgerecht gewartet und auf ihre Funktionsfähigkeit<br />

geprüft werden. Diese<br />

Überprüfung übernehmen regelmäßig die<br />

Experten von Asecos.<br />

Fotos: Asecos<br />

www.asecos.com<br />

Sicherer Umgang mit Gefahrstoffen<br />

■ Informieren Sie sich genau über die Gefahrstoffe, mit denen Sie arbeiten.<br />

■ Tragen Sie stets die beim Umgang mit Gefahrstoffen notwendige persönliche<br />

Schutzausrüstung (z. B. Schutzbrille, Schutzhandschuhe).<br />

■ Informieren Sie sich darüber, ob und – wenn ja – wie die von Ihnen verwendeten<br />

Gefahrstoffe mit anderen Stoffen reagieren.<br />

■ Informieren Sie sich über die Symbole zur Kennzeichnung von Gefahrstoffen und<br />

deren Bedeutung.<br />

■ Achten Sie beim Umgang mit Gefahrstoffen auf evtl. entstehende Ex-Zonen.<br />

■ Haben Sie stets die notwendigen Gesetze, Verordnungen und Regeln zur<br />

Gefahrstofflagerung präsent:<br />

– Technische Regeln für Gefahrstoffe (TRGS)<br />

– Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV)<br />

– Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)<br />

– Gefahrstoffverordnung (GefStoffV)<br />

– Chemikaliengesetz (ChemG)<br />

– Sicheres Arbeiten in Laboratorien (BGI 850-0)<br />

– Technische Regeln für Gase (TRG)<br />

– Technische Regeln für Betriebssicherheit (TRBS)<br />

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Saubere Silos<br />

Tankreinigungsdüse deckt Schattenbereiche in Rohmilchsilos ab<br />

Eine große skandinavische<br />

Molkerei suchte nach einer<br />

zuverlässigen Lösung für die<br />

Reinigung von zwei 30 m hohen<br />

Rohmilchsilos mit unten installierten<br />

Rührwerken. Die Wahl fiel<br />

auf die neue Tankreinigungsdüse<br />

Plus-Clean von Alfa Laval. Diese<br />

erreicht nicht nur eine Reinigungsabdeckung<br />

von 100 Prozent,<br />

sondern senkt zugleich den<br />

Wasser- und Reinigungsmittelverbrauch<br />

um bis zu 80 Prozent.<br />

Autor: Stefan Riggert, Vertriebsleiter Komponenten<br />

Food & Water, Alfa Laval Mid Europe, Glinde<br />

Keine Kompromisse bei der Hygiene.<br />

Das war das Motto der Verantwortlichen<br />

einer skandinavischen Molkerei.<br />

Lange Zeit wurden dort herkömmliche<br />

Tankreinigungsgeräte verwendet, die vollständig<br />

in das Produkt eintauchten. Doch<br />

das hatte so seine Probleme. Denn diese<br />

„Plus-Clean ermöglicht die vollständige Tankreinigung<br />

und spart spürbar Kosten sowie Ressourcen.“<br />

Systeme konnten weder vollständig entleert<br />

werden, noch waren sie selbstreinigend,<br />

sodass es zu Verstopfungen und<br />

neuen Schattenbereichen kommen konnte.<br />

Zudem mussten die Geräte mit hohen<br />

Durchflussraten betrieben werden, was einen<br />

enormen Verbrauch von Wasser und<br />

Reinigungsmittel bedeutete. Nicht zuletzt<br />

musste zur Wartung ein Servicetechniker<br />

in die Tanks einsteigen.<br />

Schattenbereiche nach dem<br />

Muster einers Fächers reinigen<br />

Bent Larsen, Vorstandsvorsitzender der Beritech Group<br />

Um diese Probleme auf einen Streich zu<br />

lösen, empfahl der beauftragte Tank- und<br />

Anlagenbauer Beritech, die von oben<br />

montierten Tankreinigungslösungen mit<br />

der neuen Reinigungsdüse Plus-Clean von<br />

Alfa Laval zu kombinieren, die bündig in<br />

die Tankwand oder den Boden integriert<br />

wird. In anderen Unternehmen der Lebensmittel-,<br />

Pharma- und Körperpflegeindustrie<br />

ergänzt sie bereits erfolgreich primäre<br />

Tankreinigungsgeräte wie rotierende<br />

Sprühkugeln und Jetreiniger. Nach der Aktivierung<br />

durch das Reinigungsmedium oder<br />

wahlweise einen Luftantrieb entfernt die<br />

22 VERFAHRENSTECHNIK 04/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de


LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK I SPECIAL<br />

Die neue Reinigungsdüse Plus-Clean von Alfa Laval kann bündig in die Tankwand oder den Boden integriert werden<br />

Reinigungsdüse in einem fächerförmigen<br />

Muster alle Verschmutzungen in typischen<br />

Schattenbereichen unterhalb von Rührwerksflügeln,<br />

Heiz- oder Kühlschlangen<br />

und Anschlüssen, die von oben montierte<br />

Tankreinigungsgeräte mit ihrem Strahl<br />

nicht direkt erreichen. Das ist vor allem ein<br />

Gewinn für die Lebensmittelsicherheit.<br />

Keine Verunreinigungen oder<br />

Biofilme auf dem Rührwerk<br />

Um die hygienischen Prozessbedingungen<br />

nach der Tankreinigung zu validieren,<br />

führte die Molkerei Abstrichtests durch.<br />

Diese bestätigten, dass sich nach der kontrollierten<br />

und wiederholten Drehung der<br />

Rührwerkswellen und der Rührflügel keine<br />

Verunreinigungen oder Biofilme auf<br />

den Unterseiten der Rührwerksflügel befanden.<br />

Nach Abschluss des Reinigungszyklus<br />

bringt ein integrierter Antrieb den<br />

Kolben wieder in seine ursprüngliche Position,<br />

sodass die Reinigungsvorrichtung<br />

sicher geschlossen und abgedichtet ist.<br />

Zudem hat Plus-Clean durch die Integration<br />

in die Wand oder den Boden keine beweglichen<br />

Teile im Tank, sodass sämtliche<br />

Wartungsaktivitäten außerhalb der Silos<br />

stattfinden.<br />

Dank des direkten Sprühstrahls benötigt<br />

Plus-Clean lediglich zwei Minuten<br />

während des CIP-Hauptreinigungszyklus<br />

(Cleaning-in-Place), um alle Verunreinigungen<br />

unterhalb der Rührwerksflügel zu<br />

entfernen. Die Flügel drehen sich in dieser<br />

Zeit mit 40 Prozent der regulären Betriebsgeschwindigkeit.<br />

Die sorgfältige Abstimmung<br />

des Betriebsdrucks und der<br />

Durchflussraten reduziert dabei den Wasser-<br />

und Reinigungsmittelverbrauch um<br />

bis zu 80 Prozent gegenüber herkömmlichen<br />

Tankreinigungsgeräten – und das<br />

seit mehr als tausend Durchläufen.<br />

Fotos: Alfa Laval, endostock – stock.adobe.com<br />

www.alfalaval.de


SPECIAL I LEBENSMITTEL- UND GETRÄNKETECHNIK<br />

Anuga Foodtec: Analytik erhöht Lebensmittelsicherheit<br />

Wie lässt sich die Sicherheit von<br />

Lebensmitteln angesichts von internationalen<br />

Handelsketten und dem<br />

gleichzeitig wachsenden Bedürfnis<br />

nach Transparenz bei Herkunft und<br />

Verarbeitung garantieren? Diese Frage<br />

ist eines der Kern-Themen auf der<br />

Anuga Foodtec, die vom 26. bis<br />

29. April <strong>2022</strong> in Köln stattfindet. Um<br />

Risiken im Verbraucherschutz zu<br />

minimieren und die Authentizität der<br />

Lebensmittel zu gewährleisten,<br />

informiert die internationale Zuliefermesse<br />

für die Getränke- und Lebensmittelindustrie über die<br />

neuesten Technologien und Dienstleistungen. In erster Linie<br />

stehen Trends und Verfahren der Rückstandsanalytik auf der<br />

Agenda ebenso wie aktuelle Ansätze zur Verhinderung von<br />

Lebensmittelbetrug.<br />

Das Produktspektrum der Aussteller reicht von der Messtechnik<br />

und dem Zubehör, der Probenvorbereitung sowie -analyse über<br />

das Verbrauchsmaterial bis hin zu kompletten Laboreinrichtungen.<br />

Mit Blick auf die Anuga Foodtec <strong>2022</strong> zeigt sich: Die Zeit<br />

von Insellösungen ist vorbei. Die Entwicklung immer höher<br />

auflösender Analysengeräte schreitet stetig voran, denn die<br />

Qualität und Sicherheit eines Lebensmittels wird nicht mehr an<br />

wenigen Parametern festgemacht, sondern an einer Vielzahl von<br />

Stoffen. Die klassische Analytik, die sich auf die Bestimmung der<br />

absoluten Konzentration bekannter Stoffwechselverbindungen<br />

konzentriert, stößt hier an ihre Grenzen. Beim Nachweis von<br />

Authentizitätsparametern oder für die Detektion einer bis dato<br />

unbekannten Veränderung eines<br />

Lebensmittels müssen zunächst die<br />

erforderlichen Markersubstanzen<br />

identifiziert werden.<br />

Abseits des Trends, Lebensmittel<br />

immer umfassender in ihren Inhaltsstoffen<br />

und ihrer Zusammensetzung<br />

zu charakterisieren, stellt sich im<br />

Produktionsumfeld vor allem die<br />

Frage nach praktischen Reinigungsund<br />

Hygienekontrolltests. Gebrauchsfertige<br />

Nährbodenplatten gelten als<br />

ideales Werkzeug für das Hygienemonitoring.<br />

Das Nachweisprinzip beruht auf spezifischen<br />

chromogenen Substraten, die im Stoffwechsel der kultivierten<br />

Mikroorganismen zu gefärbten Produkten abgebaut werden.<br />

Nach der Inkubationszeit lässt sich leicht ablesen, ob mögliche<br />

Verderbniserreger auf der getesteten Oberfläche vorhanden<br />

waren. Bis das Ergebnis vorliegt, dauert es allerdings mehrere<br />

Tage. Schnelltests lassen dem gegenüber kein umfangreiches<br />

Screening bei der Kontrolle der Betriebshygiene zu, ermöglichen<br />

aber eine schnelle Ja/Nein-Antwort. Zum Einsatz kommen dafür<br />

Teststäbchen, die auf Nicotinamidadenindinukleotide (NAD)<br />

und ihre Phosphate ansprechen. Die Verbindungen sind in allen<br />

lebenden Zellen, einschließlich Mikroorganismen, sowie in<br />

Lebensmittelrückständen vorhanden. Eine Farbentwicklung auf<br />

dem Stäbchen signalisiert ein positives Ergebnis – und somit<br />

eine unreine Oberfläche.<br />

www.anugafoodtec.de<br />

Hygieneantriebe aus Edelstahl<br />

Maßgeschneiderte Komplettanlagen<br />

Multikomponenten-Dosier- und<br />

Verwiegestation Geeignet für stark anhaftende<br />

und nicht rieselfähige Schüttgüter.<br />

Made in Germany<br />

FÖRDERN DOSIEREN WIEGEN MISCHEN<br />

SEW-Eurodrive ergänzt sein Lösungs- und Produktportfolio mit<br />

Edelstahl-Servogetriebemotoren. Die Edelstahl-Servogetriebemotoren<br />

der Baureihe PSH CM2H sind im Hygienic Design<br />

konzipiert. Sie erfüllen die strengen Richtlinien der European<br />

Hygienic Engineering Design Group (EHEDG) sowie der<br />

US-amerikanischen Lebensmittel- und Pharmaüberwachung<br />

FDA. Die Antriebe sind<br />

mit einer Rauheit unter<br />

0,8 µm glatt in der<br />

Oberfläche und haben<br />

weder Ecken noch<br />

Kanten.<br />

Mit Blick auf Langlebigkeit<br />

und leichte<br />

Reinigungsfähigkeit<br />

wurden die kompakten<br />

Einheiten aus Synchronservomotor<br />

und Planetengetriebe<br />

laut Hersteller so entwickelt, dass sie der Hochdruckreinigung<br />

bei hohen Temperaturen – auch mit chemischen<br />

Reinigungsmitteln – standhalten. Die Antriebseinheiten seien<br />

resistent gegen Heißdampf und korrosive Reinigungsmittel<br />

– zwei typische Anforderungen gerade bei CIP- und<br />

SIP-Abläufen. Die Schutzart der neuen Edelstahl-Servogetriebe<br />

motoren ist IP69K. Die Servomotoren umfassen fünf<br />

Baugrößen mit unterschiedlichen Längen bei Nenndrehmomenten<br />

von 1,0 bis 103,6 Nm sowie vier unterschiedlichen<br />

Übersetzungen je Getriebe. Für dynamisches und sicheres<br />

Positionieren sind verschiedene Feedback-Systeme lieferbar.<br />

ABFÜLLEN<br />

LAGERN<br />

AUTOMATION<br />

EXPLOSIONS-<br />

SCHUTZ<br />

www.sew-eurodrive.de<br />

www.kitzmann-gruppe.de


Roboter palettiert Getränkegebinde<br />

Die vollautomatische Mischpalettierung ist für Palettierroboter<br />

eine anspruchsvolle Aufgabe. Bei der Pepsi-Niederlassung in<br />

Jordanien ist hier ein Kuka-Roboter im Einsatz. Er steht in der<br />

Mitte einer Halle, um ihn herum fünf<br />

bis sechs Paletten mit verschiedenen<br />

Flaschen und Dosen, die bereits zu<br />

kleinen Paketen verpackt sind. Pepsi<br />

führt mehr als 500 Produktvarianten<br />

seiner 23 Marken – und das in verschiedenen<br />

Größen.<br />

Der Roboter KR 700 PA stellt eine leere<br />

Palette auf der Ladestation bereit und<br />

umfasst mit seinem Greifarm eine<br />

Schicht von Getränken und hebt sie darauf. Anschließend saugt<br />

er mittels einer Vakuumfunktion eine Zwischenlage an, legt sie<br />

auf die Getränke und holt sich die nächste Schicht. Die<br />

schwersten Getränke kommen nach unten, leichtere nach<br />

oben. Der Roboter verfügt über eine Traglast von 700 kg – bei<br />

Getränkedosen von 0,33 l entspricht das mehr als 2.100 Dosen.<br />

Ist der Roboter fertig, werden die Paletten über ein Förderband<br />

abtransportiert und schließlich zur Lkw-Ladefläche gebracht.<br />

www.kuka.com<br />

Digitale Dampfsauger<br />

Adapter für Rührwerke<br />

Den Safomi-IEC-Adapter (Safomi: Sealless<br />

Adapter for Mixers) hat Nord Drivesystems<br />

speziell für Rührwerke entwickelt. Der<br />

Adapter verfügt über einen integrierten<br />

Ölausgleichsbehälter. Dies soll die Betriebssicherheit<br />

erhöhen und den Wartungsaufwand<br />

reduzieren. Er ist kompakt und<br />

einfach aufgebaut. Auf Ölbehälter und<br />

-schläuche sowie den leckage- und verschleißanfälligen<br />

Wellendichtring zwischen Getriebe und IEC-Zylinder könne<br />

damit verzichtet werden. Safomi gibt es für Maxxdrive-<br />

Stirnradgetriebe in den Baugrößen 7 bis 11, d. h. für maximale<br />

Abtriebsdrehmomente von 25 bis 75 kNm.<br />

www.nord.com<br />

Die neue Generation der Dampfsaugsysteme wurde für<br />

Anwendungen in der Lebensmittelindustrie entwickelt. Die<br />

digitalen Versionen des Blue Evolution S+ und XL+ lassen sich<br />

laut Hersteller einfach bedienen. Die Geräte melden zum<br />

Beispiel über das Display, wenn die Schale des Wasserfilters<br />

geleert oder Frischwasser für die Dampferzeugung aufgefüllt<br />

werden muss. Die Geräte der Blue-Evolution-Serie sind nach<br />

dem HACCP-Standard zertifiziert. Die Geräte sollen zweifach<br />

gegen Keime wirken und auch Viren<br />

inaktivieren: Einmal direkt bei der<br />

Oberflächenbehandlung mit bis zu<br />

180 °C heißem Trockendampf und<br />

zusätzlich über eine UVC-Lichtbestrahlung<br />

im Wasserfilter. Außerdem<br />

sind die neuen Geräte mit einem<br />

Wlan-Modul ausgestattet.<br />

www.beam.de<br />

KoneSlid ® -Pulvermischer<br />

Eine Symbiose aus exzellent hygienischem<br />

und ergonomischem Design.<br />

✓ Extrem schonender Mischvorgang mit kurzen Taktzeiten<br />

✓ Totalentleerung innerhalb weniger Sekunden<br />

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Ideale Mischgüten, Füllgrade können von ca. 10% bis<br />

100% differieren<br />

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Save the date! Messen <strong>2022</strong>:<br />

Anuga FoodTec 26.-29. April <strong>2022</strong> Köln<br />

Solids 22.-23. Juni <strong>2022</strong> Dortmund<br />

Achema 22.-26. August <strong>2022</strong> Frankfurt a. M.<br />

Powtech 27.-29. September <strong>2022</strong> Nürnberg<br />

amixon GmbH<br />

Paderborn, Deutschland<br />

sales@amixon.de<br />

www.amixon.de


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

Blubbernde Kultivierung<br />

Druckluft versorgt Bioreaktoren mit Nährstoffen und Kohlendioxid<br />

Algen – speziell Mikroalgen –<br />

erfreuen sich weltweit ständig<br />

steigender Nachfrage. Erste<br />

Betriebe haben bereits die<br />

Produktion aufgenommen.<br />

Wichtige Grundvoraussetzung<br />

dafür: ein durchdachtes und<br />

wirtschaftliches Druckluftkonzept.<br />

Algen sind kleine Wunder der Natur. Es<br />

gibt sie als Makro- und als Mikro algen.<br />

Während Makroalgen häufig in der Küche<br />

ihre Anwendung finden, sind Mikroalgen<br />

wie zum Beispiel Spirulina und Chlorella<br />

aufgrund ihrer wertvollen Inhaltsstoffe vor<br />

allem in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie<br />

begehrte Zutaten. Algen sind vegane<br />

Omega-3-Quellen, dienen als natürlicher<br />

Farbstoff, finden in der Kosmetik<br />

und als Tierfuttermittelzusatz ihren Einsatz<br />

und können sogar Wasser aufbereiten.<br />

Die Bandbreite für ihre Anwendung<br />

ist groß. Hinzu kommt noch ein weiterer<br />

Vorteil: Algen benötigen wie alle Pflanzen<br />

Kohlendioxid, um zu wachsen und produzieren<br />

dafür ihrerseits Sauerstoff. Ihre Produktion<br />

trägt also zur Lösung der CO 2<br />

-<br />

Prob lematik bei.<br />

Damit sich Algen möglichst optimal<br />

entwickeln können, brauchen sie gute Voraussetzungen.<br />

Dazu gehören Wasser,<br />

Licht für die Fotosynthese, Mineralien<br />

und eben Kohlendioxid. Alles muss in den<br />

Zuchtbehältern zur Verfügung stehen, damit<br />

die Organismen gedeihen können. Bei<br />

der industriellen Produktion werden<br />

Mineralien und Kohlendioxid über Luftblasen,<br />

also mittels Druckluft eingeblasen.<br />

Regelkonforme Druckluft<br />

Wer Algen kultivieren möchte, unterliegt<br />

den Anforderungen der jeweiligen Branche,<br />

für die er produziert. Die eleganteste<br />

Lösung für regelkonforme Druckluft ist,<br />

sich an einen Systemanbieter zu wenden.<br />

Dieser kann die Wünsche des Betreibers<br />

umsetzen und eine schlüsselfertige Station<br />

liefern. Ziel ist eine Anlage, die allen<br />

Gegebenheiten gerecht wird, nach neuesten<br />

Standards wirtschaftlich effizient und<br />

26 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

01 Die durchdachte Druckluftstation hält den<br />

ökologischen Fußabdruck gering<br />

02 Für den erforderlichen Reinheitsgrad der<br />

Druckluft sorgen unterschiedliche Filter<br />

01<br />

zuverlässig Druckluft produziert und diese<br />

zur Verfügung stellt. Schließlich wollen<br />

die Mikroorganismen sieben Tage die Woche<br />

rund um die Uhr optimal und sicher<br />

versorgt sein, um gedeihen zu können.<br />

Welche Kompressorengröße oder welche<br />

Kompressorenkombination für die<br />

Aufzucht der Algen die beste ist, wird<br />

durch den Druckluftbedarf bestimmt. In<br />

der Lebensmittelindustrie finden zwar<br />

häufig ölfrei verdichtende Kompressoren<br />

ihren Einsatz, doch auch fluidgekühlte<br />

Verdichter sind durchaus üblich, da die<br />

Druckluft im Anschluss an den Kompressor<br />

ohnehin durch Trocknung und Filtration<br />

aufbereitet werden muss. Welche<br />

Kombination am meisten Sinn ergibt,<br />

weiß der Fachberater.<br />

Im Fall der Algen spielt die Qualität der<br />

eingebrachten Druckluft und eine entsprechende<br />

Aufbereitung eine besonders<br />

große Rolle, da die Mikroorganismen direkten<br />

Kontakt mit der Druckluft haben.<br />

Reinheitsklassen 1 (Staub), 4 (Restwasser)<br />

und 1 (Restöl) nach ISO 8573-1 sind keine<br />

Seltenheit. Neben modernen Kältetrocknern,<br />

die für die Entfeuchtung der Druckluft<br />

sorgen, werden Filtereinrichtungen<br />

wie Aktivkohleabsorber, Mikrofeinfilter<br />

und Nachfilter eingesetzt, um die Partikelklasse<br />

1 zu erreichen. Bei Kältetrocknern<br />

gilt es darauf zu achten, dass sie möglichst<br />

energiesparend arbeiten und mit einem<br />

Kühlmittel betrieben werden, das der<br />

neuesten F-Gase-Verordnung entspricht,<br />

damit sie in den kommenden Jahren nicht<br />

ausgetauscht werden müssen.<br />

Alle Parameter im Blick<br />

Für eine wirklich effiziente und wirtschaftliche<br />

Steuerung der Drucklufterzeugung<br />

sorgen übergeordnete Managementsysteme<br />

wie zum Beispiel der Sigma Air Mana-<br />

ger 4.0. Er überwacht alle Komponenten<br />

der Druckluftstation und sorgt wie ein<br />

Dirigent bei einem Orchester dafür, dass<br />

jeweils die Gerätekomposition zum Einsatz<br />

kommt, die den tatsächlichen Bedarf<br />

der Druckluftmenge und -güte erfüllt. Er<br />

lässt sich leicht in bereits vorhandene<br />

Steuerungstechnik einbinden und bietet<br />

Transparenz über die Betriebszustände<br />

der Druckluftanlage.<br />

Alle Informationen sind jederzeit in vollem<br />

Umfang abrufbar. So werden zum Beispiel<br />

alle Verbrauchs- und Energiedaten<br />

aufgezeichnet, die für das Energiemanagement<br />

notwendig sind. Auch Wartungsmeldungen<br />

und -intervalle werden<br />

durch ihn verwaltet. Ebenfalls ermittelte<br />

Kennzahlen geben Hinweise darauf, wie<br />

sich die Druckluftversorgung laufend<br />

Ein Full-Service-Vertrag<br />

vereinfacht den Betrieb<br />

einem eventuell veränderten Produktionsvolumen<br />

anpassen lässt. Wer zusätzlich<br />

einen Full-Service-Vertrag abschließt,<br />

kann sich durch Fernüberwachung und<br />

vorausschauende Wartung den Betriebsalltag<br />

sogar noch weiter erleichtern lassen,<br />

indem er auch die Wartung, Pflege<br />

und Optimierung der Station an einen<br />

Spezialisten übergibt.<br />

Abwärme beheizt Hallen<br />

Ein interessanter Punkt, wenn es um Energie-<br />

und Kostenersparnis geht, ist die<br />

Möglichkeit der Wärmerückgewinnung.<br />

Da Algen in Glashäusern gezüchtet werden,<br />

besteht ein gewisser Wärmebedarf.<br />

Rund 96 Prozent der Wärme, die bei der<br />

02<br />

Erzeugung der Druckluft entsteht, kann<br />

genutzt werden, um zum Beispiel als Prozessluft<br />

im Betrieb oder als Beheizung zu<br />

dienen. Dafür werden die Kompressoren<br />

mit Plattenwärmeübertragern ausgestattet<br />

und die in der Druckluftstation entstehende<br />

warme Luft wird ins Glashaus geblasen.<br />

Ein weiterer Beitrag, um die Produktion<br />

so ökologisch und nachhaltig wie<br />

möglich zu betreiben.<br />

Zusammenfassend lässt sich sagen,<br />

dass auch ungewöhnliche Produktionen<br />

mithilfe von bereits bekannten Technologien<br />

in Europa Entwicklungspotenzial<br />

haben. Da Druckluft in der Industrie eine<br />

wichtige Rolle spielt, sollte ihr gerade<br />

beim Aufbau oder aber bei der Erneuerung<br />

einer Produktion besonderes Augenmerk<br />

gelten. Es gibt heute eine Vielzahl<br />

an Möglichkeiten, die Drucklufterzeugung<br />

wirtschaftlich effizient und zuverlässig<br />

zu gestalten und gleichzeitig den ökologischen<br />

Fußabdruck vergleichsweise<br />

gering zu halten.<br />

Fotos: Kaeser, toa555 – stock.adobe.com<br />

www.kaeser.de<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 27


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

Klare Sicht<br />

Optische Überwachungssysteme<br />

profitieren von aufbereiteter Druckluft<br />

Kameras beobachten und steuern<br />

viele Produktionsprozesse. Weil<br />

die Systeme freie Sicht auf die<br />

Prüfobjekte benötigen, dürfen sie<br />

nicht durch Öl, Staub, Nässe oder<br />

andere Verunreinigungen<br />

beeinträchtigt werden. Hersteller<br />

nutzen daher saubere Druckluft<br />

zum Umspülen von Kamera linsen<br />

und Sensoren. Das Beispiel einer<br />

Kaffeerösterei zeigt, wie die<br />

Druckluftaufbereitung sichere<br />

Prozesse gewährleistet.<br />

Bei der Produktion von Lebensmitteln<br />

müssen Kontaminationen durch<br />

Schadstoffe zuverlässig ausgeschlossen<br />

werden. Dies gilt auch für die eingesetzte<br />

Druckluft, die an vielen Stellen zum Einsatz<br />

kommt. Sie muss daher ebenso bestimmten<br />

Qualitätsanforderungen genügen,<br />

um nicht ihrerseits die Messtechnik<br />

oder die Produkte zu verschmutzen. Beko<br />

Technologies ist spezialisiert auf Systeme<br />

für die Aufbereitung und das Management<br />

von Druckluft und Druckgas. Der<br />

Hersteller hilft Industrieunternehmen<br />

branchenunabhängig, individuelle Lösungen<br />

für ihre Druckluftaufbereitung zu<br />

finden und die Einhaltung der geforderten<br />

Qualität sowie die Energieeffizienz im<br />

Prozess sicherzustellen.<br />

Ein führender deutscher Kaffeehersteller<br />

installierte eine Röstanlage mit integrierter<br />

automatisierter Qualitätskontrolle. Die<br />

Überwachung von Röstprozess und -ergeb-<br />

nis erfolgt neuerdings durch ein optisches<br />

System, das die grundlegenden Farb-, Volumen-<br />

und Konsistenzveränderungen der<br />

Kaffeebohnen erfasst, die in bestimmten<br />

Temperaturbereichen während des Röstvorgangs<br />

auftreten. Die Linsen der eingesetzten<br />

Inspektionskameras werden mit Druckluft<br />

umspült und so vor den ölhaltigen<br />

Dämpfen aus dem Röstprozess geschützt.<br />

Zu diesem Zweck muss die eingesetzte<br />

Druckluft trocken, sauber und ölfrei sein.<br />

Sollte es hier zu Verunreinigungen kommen,<br />

wäre letztendlich die Produktqualität<br />

des Kaffees gleich doppelt gefährdet: zum<br />

einen durch das Versagen des Kontrollsystems<br />

und zum anderen durch den direkten<br />

Kontakt mit verschmutzter Druckluft. Der<br />

Einsatz an einer derart sensiblen Stelle<br />

machte eine Druckluftqualität nachKlasse<br />

1:4:1 gemäß der Norm ISO 8573-1 und damit<br />

eine Anpassung der bestehenden<br />

Druckluftanlagen erforderlich.<br />

28 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

zuverlässig saubere, öl- und keimfreie<br />

Spülluft an der optischen Überwachung.<br />

Die verlangte Qualität werde auch bei<br />

herausfordernden Betriebsbedingungen<br />

wie schwankenden Temperaturen (Jahreszeiten)<br />

und variierenden Volumenströmen<br />

(Auslastung) stabil erreicht.<br />

Totaloxidation von<br />

Kohlenwasserstoffen<br />

Beko Technologies konzipierte 2020 eine<br />

Aufbereitungslösung unter Einbezug der<br />

bereits vorhandenen Druckluft-Kältetrockner<br />

und -filter. Neu hinzu kamen ein<br />

Wasserabscheider Clearpoint W sowie der<br />

katalytische Konverter Bekokat. Letzterer<br />

verwandelt in einem einzigen Verfahrensschritt<br />

die in der Druckluft vorhandenen<br />

Kohlenwasserstoffe durch Totaloxidation<br />

in Kohlendioxid und Wasser. Aus dem<br />

Bekokat tritt vollständig entölte und keimfreie<br />

Druckluft aus. Der Restölgehalt beträgt<br />

kaum mehr messbare 0,003 mg/m³.<br />

Das bei der Abkühlung der Druckluft anfallende<br />

Kondensat ist ebenfalls ölfrei und<br />

kann ohne Aufbereitung in die Kanalisation<br />

eingeleitet werden. Ein integrierter<br />

Wärmetauscher sorgt für eine hohe Energieeffizienz.<br />

Nachgeschaltet wurde dem<br />

Bekokat außerdem ein Staubfilter.<br />

Die so optimierte Druckluftaufbereitung<br />

ermöglicht dem Kaffeeröster heute<br />

Ölfrei ist nicht gleich ölfrei<br />

Druckluft ist komprimierte Umgebungsluft.<br />

Das heißt, die in der vom Kompressor<br />

angesaugten Luft enthaltenen Verunreinigungen<br />

erhöhen sich entsprechend des<br />

Verdichtungsgrades. Primäre Kontaminanten<br />

sind Öl, Feststoffpartikel und Wasser.<br />

Selbst die Verwendung von Kompressoren<br />

ohne Ölschmierung bietet keine<br />

Druckluft für sensible<br />

Anwendungen muss immer<br />

aufbereitet werden<br />

umfassende Sicherheit. Denn üblicherweise<br />

liegen die Belastungswerte der Umgebungsluft<br />

zwischen 0,05 und 0,5 mg/m³.<br />

In dicht bebauten, städtischen oder industriellen<br />

Gegenden kann der Gehalt sogar<br />

noch höher sein. Die Druckluft für sensible<br />

Anwendungen wie oben beschrieben<br />

muss also immer aufbereitet werden.<br />

Neben der beschriebenen Anwendung<br />

im Lebensmittelbereich realisiert<br />

Beko derzeit noch weitere Projekte der<br />

Der katalytische Konverter Bekokat sorgt für<br />

ölfreie Druckluft zum Schutz der<br />

Inspektionskameras<br />

Druckluftaufbereitung im Zusammenhang<br />

mit optischer Messtechnik. Hier<br />

geht es zum Beispiel um die Sortierung<br />

von Obst und Gemüse, bei der die zum<br />

Schutz von Kameralinsen eingesetzte<br />

Druckluft keine Schmutzeinträge verursachen<br />

darf.<br />

Bilder: Beko, Sergey – stock.adobe.com<br />

www.beko-technologies.com/de<br />

Der Drucklufttrockner Everdry erlaubt<br />

die zuverlässige Abfallsortierung im<br />

Recyclingbetrieb<br />

Energie sparen bei der Abfallsortierung<br />

Speziell aufbereitete Druckluft ist nicht nur in der Lebensmittelindustrie gefragt,<br />

sondern auch beispielsweise bei der Sortierung von Abfällen. Ein Entsorgungsunternehmen<br />

betreibt an seinem Hauptstandort in Nordrhein-Westfalen eine Mülltrennungsanlage.<br />

Dort werden im Rahmen des Dualen Systems gesammelte Abfälle automatisch<br />

nach den verschiedenen Materialien sortiert. Eine Vielzahl optischer Sensoren identifiziert<br />

Kunststoffe, Metalle, Papier etc. auf den Förderbändern und steuert Druckluftdüsen,<br />

die die Objekte mit Luftstößen sortieren. Die eingesetzte Druckluft muss äußerst<br />

trocken sein (Drucktaupunkt –20 °C), weil die Sensoren bei Kontakt mit Feuchtigkeit<br />

fehlerhafte Daten liefern.<br />

Der Recyclingbetrieb nutzte in der Vergangenheit einen Druckluft-Adsorptionsdrucker,<br />

der jedoch nicht mehr den gestiegenen Anforderungen hinsichtlich der Energieeffizienz<br />

genügte. Hier verlangte eine unternehmensinterne Vorgabe eine Energieeinsparung von<br />

20 Prozent. Beko Technologies hatte mit dem Drucklufttrockner Everdry in Kombination<br />

mit dem leistungsstarken Trockenmittel Sorbead Eco von BASF eine passende Lösung. Der<br />

Energiebedarf liegt unter Berücksichtigung des geforderten Drucktaupunkts bei durchschnittlich<br />

8,1 kW/h, was eine Einsparung von ungefähr 55 Prozent bedeutet. Zusätzlich<br />

werden Clearpoint-Filter für die Vor- und Nachfiltration eingesetzt.<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 29


KOMPONENTEN UND SYSTEME I INTERVIEW<br />

„Drop-in replacement<br />

wie mit dem Original“<br />

Zahnradpumpen von Hermetic<br />

laufen in vielen Betrieben. Doch<br />

unlängst wurde die LZ-Baureihe<br />

eingestellt. Dank Witte gibt es bei<br />

Problemen gleichwertigen Ersatz.<br />

Dr. Wieczorek, wie kommt es, dass Sie<br />

für diesen Wettbewerber eine Drop-in-<br />

Replacement-Lösung anbieten?<br />

Wir kennen Hermetic schon lange und<br />

pflegen ein gutes Verhältnis. Letztlich<br />

ermöglichen wir Betreibern so, Anlagen<br />

bei Problemen mit LZ-Pumpen weiter wie<br />

gewohnt zu betreiben, ohne großartige<br />

Umbauten vorzunehmen oder eine Anlage<br />

neu abnehmen lassen zu müssen. Viele<br />

Kunden, die Hermetic-Zahnradpumpen<br />

im Einsatz haben, betreiben zudem<br />

an anderer Stelle auch Zahnradpumpen<br />

von Witte. Da ist es sinnvoll, die Kompetenzen<br />

zu bündeln, um perfekten Service<br />

und geballte Expertise anzubieten.<br />

Wie lösen Sie das technisch?<br />

Die Übernahme der Produktreihe erfolgte<br />

einvernehmlich. Hermetic hat uns alle<br />

relevanten Unterlagen zur Verfügung<br />

gestellt, wir haben daraus die Baureihe<br />

Chem-LZ entwickelt. Äußerlich ist diese<br />

eine Kopie der LZ Pumpe, im Inneren<br />

wurde sie aber mit Bauteilen unseres<br />

Baukastensystems ausgestattet. Maßgebliche<br />

Merkmale der Hermetic-Pumpen<br />

wie der Abstand der Zahnräder oder<br />

deren Breite weichen jedoch deutlich<br />

von unserem System ab. Es war daher<br />

eine herausfordernde Aufgabe für unsere<br />

Konstrukteure, die für Kunden relevanten<br />

Außenabmessungen genau einzuhalten.<br />

Aber wir haben schon häufig Pumpen<br />

anderer Hersteller ausgetauscht, sodass<br />

eine solche Aufgabe nicht ganz neu war.<br />

Was sind die wichtigsten Kundenvorteile?<br />

Der Kunde muss seine Anlage nicht umbauen,<br />

wenn er eine Hermetic-Pumpe<br />

wegen eines Defektes oder aufgrund von<br />

Dr. Sven Wieczorek, Geschäftsführer der Witte<br />

Pumps & Technology GmbH in Tornesch<br />

Verschleiß austauschen muss. Zudem ist<br />

die Versorgung mit Ersatzteilen gewährleistet.<br />

Hat der Kunde bereits eine identische<br />

Witte-Pumpe im Einsatz, kann er im<br />

Idealfall Ersatz-Gleitlager und -Zahnradwellen<br />

für beide Pumpen verwenden.<br />

Die Fragen stellte Chefredakteur Peter Reinhardt<br />

Foto: Witte Pumps<br />

www.witte-pumps.com<br />

Nitrilkautschuk mit<br />

Lebensmittel-Zulassung<br />

Mit dem Neuzugang P 690 komplettiert der<br />

Dichtungshersteller C. Otto Gehrckens sein<br />

NBR-Produktportfolio um einen weiteren Werkstoff.<br />

Einen Schwerpunkt stellt<br />

dabei die Lebensmittel- und<br />

Getränkeindustrie dar, denn P<br />

690 ist zertifiziert nach FDA 21<br />

CFR 177.2600 sowie 3A<br />

Sanitary Standard.<br />

Der neue NBR-Werkstoff<br />

(Nitrilkautschuk) mit Härte<br />

von 85 Shore A überzeugt laut<br />

Hersteller mit seinen physikalischen<br />

Werten als auch mit den guten mechanischen<br />

Eigenschaften. Daher könnten die<br />

Dichtungen auch für dynamische Anwendungen<br />

eingesetzt werden, die höhere Ansprüche an die<br />

Belastbarkeit des Materials stellen. Gleichzeitig<br />

biete dieser Werkstoff eine hohe Beständigkeit<br />

gegenüber öl- und fetthaltigen Medien und dichte<br />

sowohl gegen pflanzliche als auch tierische Fette<br />

zuverlässig ab. Das mögliche Einsatzspektrum<br />

reiche von der Milchverarbeitung über die<br />

Backwaren- bis hin zur Getränkeherstellung.<br />

www.cog.de<br />

Sitzventile mit erweitertem Druck- und<br />

Temperaturbereich<br />

Für die Durchflusssteuerung von Gasen, Dampf oder Flüssigkeiten bietet<br />

Bürkert Fluid Control Systems eine breite Palette an Produkten. Dazu<br />

gehören elektromotorisch und pneumatisch betätigte Auf-/Zu- und<br />

Regelventilen mit erweitertem Druck- und Temperaturbereich. Die Ventile<br />

mit Edelstahl-Ventilgehäuse arbeiten dank spezieller Dichtmaterialien<br />

problemlos mit Medien bis 25 bar Überdruck und Temperaturen zwischen<br />

–40 und 230 °C. Die Nennlebensdauer bei 200 °C liege bei mehr als einer<br />

Million Schaltzyklen. Geräte und Dichtungen müssten deshalb nur selten<br />

getauscht werden; die Anlagenverfügbarkeit steige.<br />

Dichtungsmaterialien und Schmierstoffe, die sich für Lebensmittel,<br />

Trinkwasser, Brenngase oder Sauerstoff eignen, erlauben den Einsatz der<br />

Ventile mit weiteren Medien, beispielsweise für Reinigungs- und<br />

Spülzwecke, bzw. Wärmeträger oder Sattdampf mit 20 bar und 215 °C. Sie<br />

können alle gängigen Gase und Flüssigkeiten für Heiz- und Kühlzwecke im<br />

Prozess ebenso schalten und regeln wie die üblichen CIP-Prozesse. Auch ein<br />

Einsatz mit Wärmeträgerölen ist möglich,<br />

z. B. in Verbindung mit alternativen<br />

Heizkonzepten. Die Ventile sind in<br />

unterschiedlichen Ausführungen erhältlich.<br />

Die Gehäuse aus Edelstahl bieten je<br />

nach Ausführung Flansch-, Schweiß-,<br />

Gewinde- oder Clamp-Anschlüsse in<br />

Nennweiten von DN10 bis DN100 bzw.<br />

NPS 3/8" bis 4".<br />

www.buerkert.de<br />

30 VERFAHRENSTECHNIK 04/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de


KOMPONENTEN UND SYSTEME<br />

Vakuumkomponenten einfach mit einer<br />

Web-App verwalten<br />

Das neue „Virtual Service Management“<br />

(VSM) von Pfeiffer Vacuum<br />

ist eine kostenfreie Web-App, die<br />

die Verwaltung von Vakuumequipment<br />

unterschiedlicher Hersteller<br />

ermöglicht. Dazu lassen sich mit<br />

wenigen Klicks beispielsweise<br />

eigene Standorte, Abteilungen und<br />

Maschinen anlegen, denen die entsprechenden Vakuumkomponenten<br />

zugeordnet werden. Die jeweiligen Produktdaten und<br />

Betriebsanleitungen stehen im System zur Verfügung. Durch<br />

eine übersichtliche Darstellung von Organisationseinheiten und<br />

Vakuumkomponenten wird die Planung und Dokumentation<br />

(z. B. von Serviceaktivitäten, Wartungen, Reparaturen) über die<br />

gesamte Nutzungsdauer wesentlich erleichtert.<br />

Das Dashboard auf der Startseite kann individuell zusammengestellt<br />

werden. Häufig benötigte Komponenten können einfach<br />

favorisiert und falls gewünscht direkt auf dem Dashboard<br />

dargestellt werden. Darüber hinaus können Kunden weitere<br />

Informationen hinterlegen, wie beispielsweise Wartungsintervalle,<br />

durchschnittliche Laufzeiten und den letzten Servicetermin.<br />

Jede Vakuumkomponente wird eindeutig über ID- und<br />

QR-Code identifiziert. Mit der App kann der QR-Code gescannt<br />

werden, was eine sofortige Übersicht der wichtigsten Daten (z. B.<br />

Artikelnummer, Betriebsanleitung oder Servicetickets) liefert.<br />

www.pfeiffer-vacuum.com<br />

Kleines Hochvakuumsystem<br />

Das Turbolab Core ist ein kleines<br />

Plug-and-Play-Hochvakuumpump<br />

system für Forschungs- und<br />

Laboranwendungen. Die Serie ist<br />

jetzt in insgesamt fünf Varianten<br />

mit der Turbovac 90 i und 250 i<br />

sowie der Divac 1.4 erhältlich.<br />

Sowohl die Bedienung als auch die<br />

Steuerung sind laut Hersteller intuitiv und benutzerfreundlich –<br />

die Steuerung dient überdies als Geschwindigkeits- und<br />

Druckanzeige. Optional können die Turbovac i sowie die<br />

Vorvakuumpumpe Divac zeitverzögert oder druckabhängig in<br />

Betrieb genommen werden.<br />

de.leybold.com<br />

Dosiertechnik online bestellbar<br />

www.prominent.com<br />

Ob Dosierpumpen, Mess- und<br />

Regelgeräte, Sensoren, Zubehör oder<br />

Ersatzteile – im neuen Prominent<br />

WebShop können Kunden die<br />

passenden Produkte für ihre<br />

Anwendungen jetzt auch online<br />

bestellen.<br />

WIE SICHER, REIN UND ZUVERLÄSSIG<br />

IST IHRE PROZESSLUFT IN SENSIBLEN<br />

BEREICHEN WIRKLICH?<br />

LET’S TALK<br />

Dirk Koob, Geschäftsführer AERZEN Deutschland GmbH & Co. KG<br />

+49 5154 815666 dirk.koob@aerzen.com<br />

Vor allem bei sensiblen Gütern muss die pneumatische Förderung absolut risikofrei sein. Nur<br />

so bleiben Reinheit und Qualität erhalten. Aber nicht nur die Verschmutzung des Schüttguts,<br />

sondern auch eine Kontamination des gesamten Systems hätte fatale Folgen. Vertrauen Sie auf<br />

AERZEN Gebläse und Verdichter-Aggregate: ölfrei gemäß ISO 8573-1 (Ölfreiheit Klasse O), dazu<br />

äußerst robust und langlebig. AERZEN bietet Ihnen für jede Anwendung das richtige Produkt –<br />

drei Technologien, maximal zuverlässig.<br />

www.aerzen.com


Neustart der Hannover Messe<br />

Im Spannungsfeld von Versorgungssicherheit, Klimawandel und Wachstumszielen<br />

Nach der Corona-bedingten<br />

Durchführung als reine Online-<br />

Veranstaltung im vergangenen<br />

Jahr und einer kurzfristigen<br />

Terminverschiebung zum<br />

Jahresbeginn geht die Hannover<br />

Messe Ende Mai wieder als<br />

Präsenzmesse an den Start. Im<br />

Fokus: industrielle Transformation<br />

und vernetzte Fabriken. Was<br />

präsentieren große Player der<br />

Automatisierungstechnik?<br />

Autor: Peter Reinhardt, Chefredakteur<br />

„<strong>Verfahrenstechnik</strong>“<br />

Messe-Chef Dr. Jochen Köckler (Bild)<br />

war die Vorfreude sichtlich anzumerken:<br />

„Endlich wieder richtig Messe<br />

machen“, sagte der CEO der Deutschen<br />

Messe auf einer Pressekonferenz Mitte<br />

März. Die Pressekonferenz offenbarte indes,<br />

dass die Vorfreude durch zweierlei<br />

Dämpfer getrübt wird: Die Corona-Pandemie<br />

ist mitnichten überwunden, was sich<br />

schon daran zeigt, dass die Pressekonferenz<br />

ihrerseits online organisiert war, statt<br />

in Präsenz. Zudem befindet man sich infolge<br />

des Kriegs in der Ukraine in einem<br />

zweiten weltweiten Krisenmodus. Energiepreise<br />

steigen, Lieferketten sind gestört,<br />

teils gar unterbrochen. Die Hannover<br />

Messe <strong>2022</strong> findet daher „im Spannungsfeld<br />

von Versorgungssicherheit und<br />

Technologien im Kampf gegen Klimawandel<br />

nebst Wachstumszielen“ statt, sagte<br />

Klöckner. Leitthema ist die industrielle<br />

Transformation. Zweites großes Thema ist<br />

die Vernetzung der Fabrik – also Digitalisierung,<br />

Automatisierung und KI „mit Perspektive<br />

auf den Green Deal“, wie Klöckner<br />

betonte. Kein Gesprächspartner aus<br />

Industrie, Wissenschaft und Verbänden<br />

zweifle heute noch an, dass Klimaneutralität<br />

das Ziel sein muss. Da passe es, dass<br />

Siemens auf der Messe eine Software präsentiere,<br />

die die CO 2<br />

-Emissionen entlang<br />

der Wertschöpfungskette erfasst.<br />

Mit rund 2.500 bis 3.000 Ausstellern rechnet<br />

Köckler vom 30. Mai bis zum 2. Juni auf<br />

dem Messegelände. Das ist ziemlich genau<br />

die Hälfte dessen, was Besucher in<br />

normalen Zeiten erwartet. Im nächsten<br />

Jahr soll die Hannover Messe wieder wie<br />

gewohnt an fünf Tagen im April stattfinden.<br />

Eröffnet wird die Hannover Messe<br />

<strong>2022</strong> erstmals durch Bundeskanzler Olaf<br />

Scholz. Aufgrund der aktuellen Energie-<br />

Versorgungsdiskussion steht dann auch<br />

das Thema Wasserstoff im Fokus. „Wir bieten<br />

bereits seit Jahren die größte europäische<br />

Plattform für die Wasserstoff- und<br />

Brennstoffzellenwirtschaft“, so Köckler.<br />

Auf der Messe präsentieren mehr als 200<br />

Unternehmen Lösungen für eine nachhaltige<br />

Energieversorgung mittels Wasserstoff<br />

aus regenerativen Energien. Was sie<br />

zu den proklamierten Leitthemen zeigen<br />

32 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

werden, präsentierten ausgewählte Aussteller<br />

vorab auf der Online-Pressekonferenz.<br />

Darunter auch einige Vertreter, die<br />

bei der Automatisierung der Prozessindustrie<br />

eine wichtige Rolle spielen.<br />

Prozessindustrie automatisieren<br />

Passend zu den Leitthemen betonte<br />

Christopher Ukatz, seit Oktober 2021 neuer<br />

CEO bei Harting, die Bedeutung von<br />

Digitalisierung und Nachhaltigkeit als<br />

Leitplanken beim Denken und Handeln<br />

seiner Technologie-Gruppe. Dabei bilde<br />

„Connectivity+“ die Brücke zwischen Produkten,<br />

Services und Applikationen, aber<br />

auch ganz allgemein zum Mindset. Mit<br />

Fokus auf Modularisierung kündigte Ukatz<br />

eine Weltneuheit an, die „großartig und<br />

genial, aber zum aktuellen Zeitpunkt noch<br />

geheim“ sei. Wie „<strong>Verfahrenstechnik</strong>“ inzwischen<br />

recherchiert hat, will Harting<br />

fast 30 Jahre nach dem Start von Han-Modular<br />

die nächste Stufe dieses Steckverbinder-Typs<br />

vorstellen. Seinerzeit war<br />

Han-Modular der erste modulare Industrie-Steckverbinder,<br />

der Energie, Signale,<br />

Daten und sogar Druckluft in einer einzigen<br />

Schnittstelle übertragen konnte,<br />

„Wie geht es dir?“ Diese Frage richtet<br />

IFM Electronic nicht an Messebesucher,<br />

sondern an Produktionseinrichtungen, um<br />

zum Beispiel Temperatur und Füllstand<br />

von Tanks in der Lebensmittelindustrie zu<br />

überwachen. Bei der Anbindung von intelligenten<br />

Sensoren an übergeordnete Feldbusse<br />

sei IO-Link „ein ideales System“. Um<br />

dieses auch in der Lebensmittelindustrie<br />

verwenden zu können, sind Komponenten<br />

mit hoher Schutzart notwendig. Mit neuen<br />

IO-Link-Master-Modulen und L-codierten<br />

Leitungen präsentiert IFM hier eine passende<br />

Lösung.<br />

Derweil hat Wago den Durchgangsverbinder<br />

der Serie 221 als Messeneuheit angekündigt,<br />

über den sich alle Leiterarten<br />

in einem Durchgang verbinden lassen.<br />

Werkzeug ist dafür dank komfortabler<br />

Hebeltechnologie nicht nötig.<br />

Weiter zusammenwachsen unterdessen<br />

der Tech-Konzern Schneider Electric und<br />

das deutsche Softwareunternehmen Proleit.<br />

Ab sofort sind die Funktionalitäten der<br />

Proleit-Systemfamilie Plant IT auch für<br />

Nutzer der speicherprogrammierbaren<br />

Steuerung Modicon M580 von Schneider<br />

Electric verfügbar. Das ermöglicht Anwendern,<br />

das gesamte Hardwareportfolio für<br />

die Mess- und Regelungstechnik von<br />

Schneider Electric durchgängig an das auf<br />

Harting-CEO Christopher Ukatz kündigte an, auf dem Messestand eine Weltneuheit in Sachen<br />

Modularisierung zu präsentieren<br />

Die größte europäische Plattform<br />

für die Wasserstoff- und<br />

Brennstoffzellenwirtschaft<br />

chargenbasierte Produktionsprozesse zugeschnittene<br />

Prozessleitsystem von Proleit<br />

anzubinden. Speziell für Aufgaben in der<br />

Lebensmittelindustrie, Futtermittelverarbeitung<br />

und der Feinchemie optimiert,<br />

werde Plant IT damit integraler Bestandteil<br />

der ganzheitlichen IIoT-Architektur<br />

Eco Struxure. Zu sehen gibt es das auf dem<br />

Messestand von Schneider Electric.<br />

„Mit Lichtgeschwindigkeit in die dritte<br />

Dimension.“ So kündigte Pepperl+Fuchs<br />

den Vision-Sensor „Smart Runner Explorer<br />

3D“ als Plattform für viele Aufgaben<br />

an. Der individuell konfigurierbare Rohdatensensor<br />

mit Stereo-Vision- oder<br />

Time-of-Flight-Technologie erzeuge hochpräzise<br />

Messergebnisse, die sich in Form<br />

von 2D-Bildern und 3D-Punktwolkenbildern<br />

darstellen lassen. Einsatzbeispiele<br />

finden sich unter anderem bei der Überwachung<br />

von Getränkekisten (sind alle<br />

Flaschen im Kasten beziehungsweise im<br />

Gebinde drin, sind auch alle Flaschen verschlossen?)<br />

sowie in der Füllhöhenmessung<br />

von Teig-Förmchen. Auf der Hannover<br />

Messe im wahrsten Sinne zu erleben,<br />

sind Smart Glasses, die Pepperl+Fuchs als<br />

Teil der digitalen Transformation zur<br />

Remote-Unterstützung in der Prozessindustrie<br />

präsentiert.<br />

Digitalisierung ist wahrlich<br />

kein Selbstzweck<br />

Ein interessantes Einsatzbeispiel hat die<br />

Software-Manufaktur Fabasoft präsentiert.<br />

Spezialisiert auf technische Daten<br />

und deren Management in der Cloud ist<br />

man Partner des Pumpenherstellers KSB.<br />

Dieser nutze „Fabasoft Aprove“ zum<br />

Management sämtlicher Zertifizierungsunterlagen<br />

und vernetze darüber alle Projektpartner<br />

sowie deren Dokumente und<br />

Daten. Die Folge: Der Administrationsaufwand<br />

sinkt, die Transparenz steigt. Das erleichtere<br />

KSB unter anderem die Freigabe<br />

der 3D-Daten einer neuen Pumpe. Denn<br />

alle Prüfungs- und Freigabeprozesse sind<br />

in einer Plattform zusammengefasst – inklusive<br />

Anbindung an SAP. Auch die vertragsrelevante<br />

Kommunikation laufe mit<br />

Unterstützung durch Fabasoft schneller<br />

und sicherer. Die Anwendung funktioniert<br />

über Webbrowser, sodass Kunden und<br />

Lieferanten einfach eingebunden werden<br />

können. In Summe spare KSB so<br />

4.500 Mannstunden pro Jahr. Digitalisierung<br />

ist also kein Selbstzweck, sondern eine<br />

Investition in die Zukunft. In Live-Demos<br />

wird Fabasoft auf der Hannover Messe<br />

zeigen, wie technische Dokumentation,<br />

Qualitätsmanagement und Transmittal<br />

Management im Zeitalter von Industrie<br />

4.0 funktionieren. Dazu gibt es Einblicke<br />

in die KSB-Lösungen sowie beim weiteren<br />

Referenzkunden Siemens Energy.<br />

Fotos: Deutsche Messe<br />

www.hannovermesse.de<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 33


Direkter<br />

Austausch<br />

Prozessanlagen vernetzt planen und<br />

betreiben mit dem digitalen Zwilling<br />

Um die Anlagenleistung sowohl<br />

bei Brownfield- und Greenfield-<br />

Projekten als auch im Betriebszustand<br />

zu verbessern, setzen<br />

immer mehr Unternehmen der<br />

Prozessindustrie digitale<br />

Zwillingsstrategien ein. Daraus<br />

resultieren unmittelbare, aber<br />

auch mittel- und langfristige<br />

Gewinne.<br />

Die Digitalisierung zieht sich wie ein roter<br />

Faden durch alle Bereiche der Prozessindustrie.<br />

Ein wichtiger Baustein ist<br />

hierbei der digitale Zwilling – unabhängig<br />

davon, ob sich die Anlage in der Planungsoder<br />

Betriebsphase befindet. Für ihn muss<br />

eine datenzentrierte Kultur geschaffen<br />

werden, die bereits in den ersten Phasen<br />

eines Projekts technische Daten in einem<br />

einzigen, vertrauenswürdigen Hub zusammenführt<br />

und überprüft.<br />

Untersuchungen der Beratungsgesellschaft<br />

Deloitte haben ergeben, dass Unternehmen<br />

durch die digitale Transformation<br />

eine höhere Sicherheit, Effizienz und<br />

Digitale Zwillinge unterstützen<br />

bei Planung und Betrieb von<br />

Prozessanlagen<br />

erhebliche finanzielle Vorteile erzielen<br />

können. Dazu gehöre eine Senkung der<br />

Baukosten um fünf bis zehn Prozent und<br />

eine Senkung der Betriebskosten um zehn<br />

bis 20 Prozent.<br />

Durch die Kooperation von unterschiedlichen<br />

Teams sowie die Verknüpfung von<br />

technischen Geräten und Daten in jeder<br />

Phase des Projekts können die Leistung<br />

verändert und die Effizienz einer Anlage<br />

um 30 Prozent gesteigert werden. Mit Mitarbeitern,<br />

die sich an Daten orientieren,<br />

kann Silodenken aufgebrochen werden.<br />

Das verbessert Transparenz, Zusammenarbeit<br />

und Entscheidungsfindung.<br />

In dem Maße, in dem Leistung und Effizienz<br />

steigen, sinken Projektkosten und -risiken.<br />

Dadurch bleiben den Auftragnehmern<br />

im Bereich Ingenieurswesen, Beschaffung<br />

und Bau (EPC: engineering, procurement<br />

and construction) sowie den Betreibern<br />

mehr Möglichkeiten für Neuentwicklungen.<br />

Visualisierung und Simulation<br />

Der Industriesektor sollte jetzt auf neue<br />

Technologien und Arbeitsmethoden setzen,<br />

um die Anlagen der Zukunft zu bauen.<br />

Cloud- und interaktive 3D-Visualisierungs-,<br />

Engineering- und Simulationslösungen<br />

ermöglichen es EPC und Betreibern,<br />

effizienter zu werden. Durch<br />

integrierte Konstruktionswerkzeuge lassen<br />

sich Prozesse rationalisieren. Das Budget<br />

für die Durchführung von Kapitalprojekten<br />

sowie für die Erstellung und Pflege<br />

von technischen Daten wird so geschont.<br />

Digitale Zwillinge eignen sich für die Integration<br />

in Neubauprojekte, Brownfield-<br />

Anlagen und sogar für Betriebe, die bereits<br />

seit Jahren laufen, um die Leistung<br />

langfristig zu optimieren.<br />

Ob Netto-Null-Projekte, Kohlenstoffbindung<br />

und -speicherung, Wasserstoffproduktion<br />

oder Stromerzeugung aus erneuerbaren<br />

Energien – vernetzte technische<br />

Informationen können gerade bei<br />

Greenfield-Anlagen genutzt werden, um<br />

einen digitalen Zwilling zu erstellen. Er er-<br />

Autor: Steve Parvin, Head of Information<br />

Engineering, Aveva Group plc, Cambridge,<br />

Großbritannien<br />

34 VERFAHRENSTECHNIK 04/<strong>2022</strong> www.verfahrenstechnik.de


Digitale Zwillinge liefern ein digitales Abbild des Ist-Zustands und<br />

verbessern die Projekteffizienz<br />

möglicht den Teams, effizient neue Konzepte<br />

zu entwickeln, Emissionen und Abfälle<br />

zu reduzieren und die Anlage sowie<br />

den digitalen Zwilling nahtlos an das Unternehmen<br />

zu übergeben.<br />

Die Technologie des digitalen Zwillings<br />

kann nicht nur bei Neuentwicklungen eingesetzt<br />

werden. Bestehende Anlagen lassen<br />

sich damit so umgestalten, dass sie zu<br />

vernetzten digitalen Projekten werden, die<br />

die Planung und Ausführung von Investitionen<br />

unterstützen und betriebliche Erkenntnisse<br />

zur Verbesserung der Leistung<br />

liefern. Zukünftig lassen sie sich dazu nutzen,<br />

den Betrieb zu modernisieren, die Lebensdauer<br />

von Anlagen zu verlängern und<br />

die kontinuierliche Einhaltung von aktuellen<br />

oder neuen Nachhaltigkeits- und<br />

Sicherheitsvorschriften zu gewährleisten.<br />

Informationen sammeln und<br />

wiederverwenden<br />

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

Die Integration hochwertiger technischer<br />

Daten in ein Kapitalprojekt kann sowohl<br />

sofort als auch in der Zukunft Vorteile<br />

bringen. Sobald ein datenzentrierter Ansatz<br />

implementiert ist, können Betreiber<br />

und EPC dieselbe Datenstruktur bei zukünftigen<br />

Projekten wiederverwenden.<br />

Das ermöglicht es ihnen, den Prozess zu<br />

beschleunigen sowie fortwährend Möglichkeiten<br />

zur Verbesserung von Leistung<br />

und Design zu identifizieren.<br />

Wenn vertrauenswürdige technische Informationen<br />

in den Mittelpunkt des digitalen<br />

Zwillings für Projekte und Anlagen<br />

gestellt werden, kann dies kurz-, mittelund<br />

langfristig zu Verbesserungen führen:<br />

n Unmittelbarer Gewinn: Die Verknüpfung<br />

von Menschen, Daten und Entscheidungsfindungen<br />

senkt die Kosten,<br />

verringert die Ausschussquote und verbessert<br />

die Projekteffizienz.<br />

n Mittelfristiger Gewinn: Ein digitaler<br />

Zwilling unterstützt die Schulung des<br />

Personals, senkt Risiken bei der Inbetriebnahme,<br />

optimiert die Betriebsleistung<br />

und liefert ein digitales Abbild des<br />

Ist-Zustands für künftige Wartungsprogramme.<br />

n Langfristiger Gewinn: Wenn das Konzept<br />

von Anfang an entwickelt und während<br />

der gesamten Betriebsphase beibehalten<br />

wird, entsteht ein digitaler roter<br />

Faden. Er ermöglicht es, jedes System<br />

mit dem ursprünglichen Konzept in Verbindung<br />

zu bringen, auswertbare Erkenntnisse<br />

über die Leistung zu liefern<br />

und die wichtigsten Nachhaltigkeitsindikatoren<br />

zu verfolgen.<br />

Die Anlagen von morgen werden intelligent,<br />

automatisiert, effizient und gut vernetzt<br />

sein – unabhängig davon, ob sie erst<br />

kürzlich oder schon vor vielen Jahren gebaut<br />

wurden. Die Beteiligten in Betrieb,<br />

Wartung und Kapitalprojekten werden mit<br />

einem einzigen, vertrauenswürdigen<br />

Hub – dem digitalen Zwilling – verbunden<br />

sein, um Zusammenarbeit zu ermöglichen<br />

und schnellere, intelligentere Entscheidungen<br />

zu treffen.<br />

Die Lösungen, um dies zu erreichen,<br />

sind bereits vorhanden. Die verfahrenstechnische<br />

Industrie hat die Pflicht und<br />

die Chance, sich heute zu verändern und<br />

nachhaltige, leistungsstarke Anlagen für<br />

morgen zu schaffen.<br />

Bilder: Aveva<br />

www.aveva.com<br />

MEORGA<br />

MSR-Spezialmessen<br />

Prozess- u. Fabrikautomation<br />

Fachmesse für<br />

Prozess- und Fabrikautomation<br />

Messtechnik<br />

Steuerungstechnik<br />

Regeltechnik<br />

Automatisierungstechnik<br />

Prozessleitsysteme<br />

+ 36 begleitende Fachvorträge<br />

Der Eintritt zur Messe<br />

und die Teilnahme an den<br />

Fachvorträgen ist für die<br />

Besucher kostenlos.<br />

Wirtschaftsregion Chemiedreieck<br />

Halle (Saale)<br />

18.05.<strong>2022</strong><br />

8.00 bis 16.00 Uhr<br />

Halle Messe<br />

Messestraße 10<br />

06116 Halle (Saale)<br />

BESUCHER-<br />

REGISTRIERUNG<br />

erforderlich für Einlass-Code<br />

Meorga<br />

Messen<br />

<strong>2022</strong>:<br />

Halle (Saale)<br />

Ludwigshafen<br />

Bochum<br />

www.meorga.de<br />

18.05.<strong>2022</strong><br />

14.09.<strong>2022</strong><br />

26.10.<strong>2022</strong><br />

MEORGA GmbH - Sportplatzstr. 27 - 66809 Nalbach<br />

Telefon 06838 8960035 - info@meorga.de


Mehr Durchblick<br />

Systemsteuerungsdiagramme führen alle Engineering- und Prozess-Informationen zusammen<br />

Die Steuerung von Prozessanlagen<br />

ist hochkomplex. Dabei ist neben<br />

zielgerichtetem Funktionieren<br />

auch die Anlagensicherheit essenziell.<br />

Zahlreiche Mechanismen<br />

müssen implementiert werden,<br />

die im Wartungs- oder Notfall<br />

ganze Anlagen oder Teile davon<br />

kontrolliert abschalten. Wie aber<br />

kommt man am effizientesten zu<br />

so existenziellen Daten?<br />

Autor: Leon Hanke, Solution Expert – Plant,<br />

Aucotec AG, Isernhagen<br />

Klassischerweise werden alle Komponenten<br />

einer Prozessanlage samt ihren<br />

physischen Zusammenhängen in den<br />

P&ID (Piping & Instrumentation Diagram)<br />

der Prozessfachleute geplant und<br />

abgebildet. Automatisierungsprofis verwenden<br />

FBD (Function Block Diagram),<br />

um die steuerungs- und sicherheitsrelevanten<br />

Logiken sowie Signalpfade für die<br />

Leitsystem-Programmierung festzulegen.<br />

Doch warum werden Funktionen nochmal<br />

neutral nachgezeichnet, wenn das<br />

P&ID schon so viele Basisdaten enthält?<br />

Mit ihrem grafischen Anlagenüberblick<br />

sind P&ID quasi der Geburtsort der Automatisierung.<br />

Sie zeigen die Automatisierung<br />

und das Zusammenspiel der Systeme<br />

– allerdings nur vereinfacht. Ein FBD<br />

wiederum stellt die Verarbeitung nur weniger<br />

Signale von und zu I/Os dar. Ihre Beziehungen<br />

zum Ganzen sind darin nicht<br />

ohne Weiteres erkennbar.<br />

Skandinavien macht’s vor<br />

Vor diesem Hintergrund haben Expertinnen<br />

und Experten der skandinavischen<br />

Offshore-Öl- und Gasindustrie schon vor<br />

vielen Jahren in ihrem norwegischen<br />

Standard Norsok das sogenannte SCD<br />

(System Control Diagram) entwickelt und<br />

etabliert. Dieser Diagrammtyp kann FBD<br />

sehr hilfreich ergänzen, teilweise sogar<br />

ersetzen. Er ist quasi ein auf alle steuerungsrelevanten<br />

Elemente heruntergebrochenes<br />

P&ID mit Fokus auf die Automatisierung.<br />

Vom Sensor bis zum Aktor<br />

stellt ein SCD grafisch alle gegenseitigen<br />

Steuerungen und Verriegelungen übersichtlich<br />

und einheitlich dar. Der Fokus<br />

schafft Platz und erlaubt es, mehrere<br />

P&ID-Extrakte verständlich in einem SCD<br />

zu kombinieren.<br />

Vereinzelt gibt es ähnliche Ansätze außerhalb<br />

des skandinavischen Raums,<br />

doch sie unterliegen keinem offiziellen<br />

Standard und sind längst nicht so verbreitet<br />

und integriert wie die SCD in Nordeuropa.<br />

Die Vorteile der Verschmelzung<br />

von physischen und logischen Beziehungen<br />

liegen jedoch auf der Hand: „SCD sind<br />

für uns nicht mehr wegzudenken. Als elementares<br />

Werkzeug zur Automations-Entwicklung<br />

im Dialog zwischen Automati-<br />

36 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

sierern, Prozess- und Sicherheitsingenieuren<br />

dient SCD bis in den Anlagenbetrieb<br />

als die verlässliche Quelle, um die<br />

Steuerung der Anlage zu verstehen“, sagt<br />

einer, der sich auskennt: Idar Pe Ingebrigtsen,<br />

Principle Engineer bei Equinor. Er ist<br />

bei der IEC (International Electrotechnical<br />

Commission) Leiter eines in Kürze<br />

startenden Projekts, das die bisherige<br />

IEC- Norm PAS 63131 in die IEC 63131 zur<br />

SCD-Definition heben soll.<br />

SCD vereinfachen das<br />

Änderungsmanagement<br />

Über Kunden wie Equinor, Kongsberg<br />

und HaldorTopsoe, alle aus Skandinavien<br />

und im Öl- und Gassektor aktiv, ist der<br />

deutsche Softwareentwickler Aucotec auf<br />

dieses Format aufmerksam geworden<br />

und hat es in seine datenzentrierte Plattform<br />

Engineering Base (EB) übernommen.<br />

„SCD lassen sich in EB nicht nur besonders<br />

einfach erstellen; sie erfordern<br />

zudem nicht die üblichen Datenübertragungen<br />

und Abgleiche mit anderen Systemen,<br />

was das Änderungsmanagement<br />

enorm erleichtert“, sagt Dr. Pouria Bigvand,<br />

leitender Produktmanager bei<br />

Aucotec. SCD waren bislang separate Dokumente<br />

ohne Bezug zur Gesamtanlage.<br />

Anders bei EB.<br />

Dort existiert jedes Objekt nur ein einziges<br />

Mal. Alle Kerndisziplinen des Engineerings<br />

greifen auf ein gemeinsames Datenmodell<br />

zu. Die diversen Fachleute reichern<br />

so Objekte und Funktionen nach<br />

und nach mit immer mehr Details an.<br />

Stets können dabei alle Beteiligte den aktuellen<br />

Stand des digitalen Zwillings der<br />

(Teil-)Anlage sehen. Änderungen einer<br />

Disziplin sind unmittelbar in allen anderen<br />

nachvollziehbar. Die jeweils fachspezifischen<br />

Sichten auf die Planung enthalten<br />

eigene Repräsentanzen, speisen sich<br />

jedoch aus denselben Objekten. Das optimiert<br />

nicht nur das Änderungsmanagement,<br />

sondern gewährleistet auch, dass<br />

keine Änderung vergessen wird. Die gewonnene<br />

Datenqualität ist eine wichtige<br />

Säule im gesamten Projekt-Lifecycle.<br />

Nutzen für alle<br />

Aus diesen Gründen ist Produktmanager<br />

Bigvand überzeugt, dass SCD jedem Anlagenbauer<br />

und -betreiber Vorteile bieten.<br />

Das EB-Datenmodell erlaube es, in einem<br />

SCD grundsätzlich für jedes P&ID eine<br />

umfassende steuerungslogische Grafik zu<br />

erstellen, um wirklich alle Anlagen-Zusammenhänge<br />

zu verdeutlichen. Direkt<br />

Vom P&ID zum SCD: physische Verbindungen aus diversen P&ID mit allen logischen<br />

Beziehungen in einer Grafik vereint<br />

aus dem SCD übergibt EB die erarbeiteten<br />

Programmiervorgaben an die Leitsystemhersteller.<br />

Nachträgliche P&ID-Änderungen<br />

sind im SCD automatisch sichtbar,<br />

und auch die Spezifikationen oder Änderungen<br />

der Leitsystem-Programmierung<br />

sind – dank einfachem<br />

Import per AML –<br />

leicht in EB verfügbar.<br />

All das sind Bausteine,<br />

die einen Digital Twin<br />

stets aktuell halten.<br />

FBD dagegen werden<br />

ab einem bestimmten<br />

Projektstatus oft nicht<br />

mehr aktualisiert.<br />

Für den SCD-Experten<br />

Ingebrigtsen ist EB<br />

deshalb unverzichtbar:<br />

„Die Plattform ist<br />

unser Rückgrat in Sachen<br />

Engineeringdaten. Wir sparen viel<br />

Zeit dadurch, dass EB unsere Toollandschaft<br />

vereinheitlicht, was die damit verbundenen<br />

Aufwände zur Erhaltung der<br />

Konsistenz unserer Dokumentation erheblich<br />

reduzieren wird. Das gilt auch für<br />

unsere SCD, die damit an Qualität gewinnen“,<br />

betont er.<br />

Erleichterte Inbetriebnahme<br />

Ein weiteres Plus von EBs umfassender<br />

Kenntnis der physischen und logischen<br />

Verbindungen ist die Fähigkeit, auf Knopfdruck<br />

Cause-&-Effect-(C&E-)-Tabellen<br />

auszugeben. Mit ihrer Hilfe lassen sich in<br />

der Inbetriebnahmephase die Festlegun-<br />

„SCD lassen sich in EB nicht<br />

nur besonders einfach erstellen;<br />

sie erfordern zudem nicht die<br />

üblichen Datenübertragungen<br />

und Abgleiche mit anderen<br />

Systemen. Das erleichtert<br />

das Änderungsmanagement<br />

enorm.“<br />

Dr. Pouria Bigvand, leitender<br />

Produktmanager, Aucotec<br />

gen der Anlagenfunktionen auf Korrektheit<br />

prüfen. Sie zeigen, ob etwa ein Ventil<br />

geschlossen bleibt, weil es so definiert<br />

wurde oder weil es falsch verdrahtet ist.<br />

Ohne EB müssten für diese Tabellen die<br />

P&ID, FBD oder SCD und andere Unterlagen<br />

aus den beteiligten Engineering-Disziplinen,<br />

und damit oft aus verschiedenen<br />

Quellen, mühselig durchforstet und die<br />

Daten manuell eingetragen werden. Das<br />

bindet hochqualifizierte Fachleute mehrere<br />

Wochen, ohne Garantie auf Verlässlichkeit.<br />

EB dagegen holt die Daten für die<br />

C&E- oder Safety-Matrizen aus dem zentralen<br />

Modell und kann sie schnell anzeigen.<br />

Da das Modell stets aktuell ist, sind<br />

alle Daten zu 100 Prozent konsistent. „Das<br />

kann kein anderes Engineering-System“,<br />

so Produktmanager Bigvand.<br />

Bilder: Equinor/Michal Wachucik, Aucotec<br />

www.aucotec.de<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 37


IDT Biologika digitalisiert Hauptwerk<br />

Der Auftragsfertiger IDT<br />

Biologika steigt in Industrie 4.0<br />

und die voll vernetzte und<br />

automatisierte pharmazeutische<br />

Herstellung ein.<br />

Eine der zentralen Anforderungen<br />

des Digitalisierungsprojekts<br />

bestand in der Ablösung der<br />

papierbasierten Produktionsdokumentation<br />

und der<br />

Logbücher durch Electronic Batch Recording. Außerdem sollte<br />

der Datenaustausch zwischen ERP (Enterprise Resource<br />

Planning) und MES (Manufacturing Execution System) automatisiert<br />

werden. Die meisten Anforderungen wurden bereits durch<br />

die Standardimplementierung von PAS-X MES erfüllt. Durch<br />

Angleichung der IDT-spezifischen Prozesse an die Software<br />

konnten Anpassungen auf ein Minimum reduziert werden.<br />

Die Verpackungsabteilung, in der viele Prozesse bereits standardisiert<br />

sind, ist bei IDT der Vorreiter bei der Einführung des<br />

digitalen Produktionsmanagementsystems. Der größte Vorteil<br />

an der Arbeit mit dem MES sei, dass menschliche Fehler laut<br />

Anbieter praktisch ausgeschlossen seien. Die Lösung wird<br />

derzeit im Verpackungsbereich verwendet. Im nächsten Schritt<br />

wird das MES im Produktionsbereich für Arzneimittelwirkstoffe<br />

und Arzneimittelprodukte eingeführt, der auch Abfüllungsprozesse<br />

und Sichtprüfung umfasst. Zusätzlich wird ein automatisierter<br />

Austausch von Informationen zwischen PAS-X MES und<br />

den Produktionssystemen auf Ebene 2 implementiert.<br />

www.koerber-pharma.com<br />

Ultraschall-Gaszähler für<br />

Erdgas-Wasserstoffmischungen<br />

Mit der Ultraschalltechnologie von Sick lasse sich der Durchfluss<br />

eines Wasserstoff-Methan-Gasgemischs bis zu einer<br />

Beimischung von 30 % Wasserstoff zuverlässig und sicher<br />

messen. Für den Transport an den Ort, an dem die Energie<br />

benötigt wird, soll die bereits vorhandene Infrastruktur genutzt<br />

werden. Dafür wird dem Erdgas im Verbundnetz Wasserstoff<br />

beigemischt. Der Transport des Gemischs aus Gas und Wasserstoff<br />

erfolgt wie bisher über Erdgasleitungen.<br />

Ergebnisse eines unabhängigen öffentlichen Tests mit Sick und<br />

wichtigen Branchenpartnern hätten gezeigt, dass neue Flowsic<br />

600-XT Gaszähler die Erdgasvolumen in Rohrleitungen auch bei<br />

bis zu 30 % Wasserstoffanteil im Gas sicher und zuverlässig<br />

messen. Damit ist die eichpflichtige Messung von Erdgas mit<br />

Wasserstoffanteilen gewährleistet. Das Gerät ist auch in einer<br />

Sensorlösung als schlüsselfertige Komplettlösung für Gasdurchflussmessungen<br />

als Flowskid und als Flow-Metering-System<br />

Flowrun verfügbar.<br />

www.sick.com


MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN<br />

Modulare und konfigurierbare Kleinsteuerung<br />

Für die sichere, konfigurierbare Kleinsteuerung Pnoz multi 2 von Pilz steht ab sofort im dazugehörigen Softwaretool Pnoz multi<br />

Configurator die Version 11.0 bereit – mit neuer Software-Architektur für eine höhere Performance und lizenzkostenfrei für die<br />

Basic-Variante. Ab dieser Version können Anwender zudem auf das neue, modular erweiterbare, kompakte Basisgerät<br />

Pnoz m B0.1 für kleinere bis mittlere Anwendungen zurückgreifen. Das modular<br />

anpassbare Basisgerät bietet laut Hersteller durch frei konfigurierbare Ein- und<br />

Ausgänge hohe Flexibilität.<br />

Auf der grafischen Bedienoberfläche stehen alle Elemente einer Sicherheitsschaltung<br />

als Funktionsbausteine für Eingangs- (Not-Halt, Schutztür usw.), Ausgangs-<br />

(Relais, Halbleiter oder Sicherheitsventile) und Logikelemente zur Verfügung. Das<br />

Softwaretool ermöglicht damit das komplette Management bis Produktionsstart:<br />

Dieses umfasst das Erstellen von Projekten genauso wie das Management der<br />

Dokumentation und der Inbetriebnahme. Zeit und Kosten für Projektierung sind so<br />

reduzierbar und auch die Kosten für das Engineering in der Konsequenz geringer.<br />

www.pilz.com<br />

Edge-Lösungen vereinfachen<br />

IIoT-Anwendungen<br />

Emerson stellt die Pacsystems Edge Solutions vor. Das ist ein<br />

neues Portfolio von „schlüsselfertigen“ industriellen<br />

Edge-Hardware- und -Softwarelösungen. Edge Solutions<br />

vereinfachen laut Anbieter die Auswahl und Implementierung,<br />

um Ausrüster und Anwender bei der Integration, Entwicklung<br />

und Validierung von Projekten zu unterstützen. Das Portfolio<br />

bietet eine skalierbare Reihe von Edge-Funktionen in<br />

anwendungsspezifischen Paketen, die von Konnektivität und<br />

Rechenleistung mit geringem Platzbedarf bis zu anlagenweiter<br />

Analytik und Überwachung reichen. Die Lösungen ermöglichen<br />

es Mitarbeitern in der Prozessindustrie, kritische Daten<br />

und Analysen direkt vor Ort zu erfassen und zu visualisieren,<br />

sodass sie den Betrieb hinsichtlich maximaler Betriebszeit und<br />

Effizienz optimieren und proaktiv aufrechterhalten können.<br />

Endanwender erhalten laut Hersteller schnelleren Zugriff<br />

und Einblicke in Daten aus unterschiedlichen und schwer<br />

zugäng lichen Quellen des gesamten Produktionsprozesses,<br />

was zu schnelleren Ergebnissen führt. OEM-Hersteller<br />

könnten damit den Zustand von Maschinen sicher und<br />

proaktiv überwachen, die Bereitstellung und Darstellung<br />

entscheidungsrelevanter Performancedaten verbessern und<br />

Bediener über potenzielle Probleme informieren, bevor diese<br />

zu Stillstandszeiten führen.<br />

www.emerson.com<br />

DC/DC-Wandler mit schneller Installation<br />

Der neue DC/DC-Wandler der<br />

Produktfamilie Trio von Phoenix<br />

Contact versorgt die Anlage direkt aus<br />

dem Feld. Auch ohne zentrales Netz sei<br />

eine zuverlässige Stromversorgung<br />

gegeben. Mit einem Eingangsspannungsbereich<br />

von 450–1650 V DC<br />

eignet sich das Gerät laut Hersteller<br />

besonders für alle Fotovoltaikanlagen,<br />

kann aber auch in weiteren Bereichen<br />

eingesetzt werden. Es erfüllt die Norm<br />

EN 62109 und sorgt für einen sicheren Betrieb der Anlage.<br />

Der DC/DC-Wandler ermöglicht eine direkte und sofortige<br />

Versorgung der String-Überwachung innerhalb von Geräteanschlusskästen.<br />

Die elektrische Sicherheit bis 1650 V DC sei<br />

durch Teilentladungsmessung bestätigt und stellt die Voraussetzung<br />

für einen sicheren Anlagenbetrieb im hohen Spannungsbereich<br />

bis 1500 V DC dar. Neben der erhöhten Teilentladungsfestigkeit<br />

ist durch die neuartige Schaltungstopologie für<br />

unterschiedliche Erdungskonzepte ein sicherer Betrieb auch bei<br />

kurzzeitigen Überspannungen bis 1800 V DC möglich. Das<br />

robuste Design und der Temperaturbereich von –25 bis +70 °C<br />

sorgen für eine hohe Anlagenverfügbarkeit. Die Push-in-<br />

Technology ergänzt dies durch eine einfache und schnelle<br />

Installation, auch direkt im Feld.<br />

www.phoenixcontact.com<br />

Einfach. Sicher. Überwachen.<br />

SIL2<br />

Predictive Maintenance beginnt<br />

mit smarten Sensoren.<br />

Fabrikstraße 6 · 72622 Nürtingen · www.hauber-elektronik.de


BETRIEBSTECHNIK<br />

Rotationszerstäuber befeuchten Luft<br />

Der Rotationszerstäuber Condair<br />

ABS3 biete sich als kostengünstige<br />

Lösung für die Luftbefeuchtung an,<br />

so der Hersteller. Denn durch die<br />

Wasserverteilung ohne eine<br />

Hochdruckpumpe oder einen<br />

Luftkompressor benötige das Gerät<br />

nur eine geringe Leistungsaufnahme<br />

und arbeite energieeffizient.<br />

Als Standardversion verteilt er den<br />

Sprühnebel in einem 120°-Winkel,<br />

für Spezialanwendungen ist ein 360°-Modell für die Deckenmontage<br />

erhältlich. Zudem passe der Zerstäuber seine Befeuchtungsleistung<br />

an die Gegebenheiten an, wodurch eine<br />

Überfeuchtung auch bei schwankenden Umgebungsbedingungen<br />

verhindert werden könne. Er verfügt über Befeuchtungsleistungen<br />

von 1,0 bis 6,5 l/h.<br />

www.condair.de<br />

Brandschutzcontainer im Innenraum<br />

Der Brandschutzcontainer F90 kommt überall dort zum Einsatz,<br />

wo entzündliche, oxidierende oder toxische Stoffe zu lagern<br />

sind. Er dient dem Schutz vor einer gegenseitigen Brandeinwirkung<br />

und kann sowohl im Innen- als auch im Außenbereich<br />

aufgestellt werden. Die Nutzung im Freien wird vor allem durch<br />

den speziellen Witterungsschutz ermöglicht. Ab sofort bietet der<br />

Hersteller diesen Brandschutzcontainer auch ohne Witterungsschutz<br />

an. Das soll<br />

das Budget der<br />

Unternehmen<br />

schonen. Sollte<br />

eine Außenaufstellung<br />

im Nachhinein<br />

nötig werden,<br />

kann der<br />

Container<br />

angepasst werden.<br />

www.protecto.de<br />

Rücknahme und Recycling von Gefahrstofflagern<br />

Ein Gefahrstofflager hat bei regelmäßiger Wartung und Instandhaltung im Betrieb einen langen Lebenszyklus.<br />

Wenn sich die Instandhaltung nicht mehr lohnt, muss sich der Betreiber die Frage stellen, wie sich<br />

das Altsystem fachgerecht entsorgen lässt. Je nach Bundesland wird dieser Prozess unter Einhaltung<br />

strenger Auflagen reguliert und ist mit einem hohen organisatorischen und kostenintensiven Aufwand<br />

verbunden. Denios ermöglicht als Hersteller und Anbieter von Gefahrstofflagern die Rücknahme und das<br />

Recycling von Altsystemen. Die neue Serviceleistung umfasst den professionellen Rückbau und den<br />

Abtransport des Systems vor Ort per Tieflader. Anschließend erfolgt über Denios die fachgerechte und<br />

umweltkonforme Demontage. So können intakte Wertstoffe wie z. B. Brandschutz-Paneele aufbereitet und<br />

verwertet werden. Schadstoffe werden einer ordnungsgemäßen Entsorgung zugeführt.<br />

www.denios.de<br />

IMPRESSUM<br />

vereinigt mit BioTec<br />

erscheint <strong>2022</strong> im 56. Jahrgang,<br />

ISSN: 0175-5315 / ISSN E-Paper: 2747-8025<br />

REDAKTION<br />

Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Peter Reinhardt (pr),<br />

Tel.: 06131/992-349, p.reinhardt@vfmz.de,<br />

(verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV)<br />

Redakteurin: Dipl.-Chem. Katja Friedl (kf),<br />

Tel.: 06131/992-336, E-Mail: k.friedl@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Vivien Backof, Tel.: 06131/992-415, Melanie Lerch,<br />

Tel.: 06131/992-261, Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,<br />

E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de,<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

GESTALTUNG<br />

Sonja Daniel, Anette Fröder, Conny Grothe<br />

SALES<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />

E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />

Auftragsmanagement: Nevenka Islamovic,<br />

Tel.: 06131/992-113, E-Mail: n.islamovic@vfmz.de<br />

Anzeigenpreisliste Nr. 34: gültig ab 1. Oktober 2021<br />

LESERSERVICE<br />

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub 10, 65344 Eltville,<br />

Tel.: 06123/9238-266<br />

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen<br />

Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />

Preise und Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 12,50 (zzgl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Inland: € 96,- (inkl. Versandkosten)<br />

Jahresabonnement Ausland: € 111,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

VERLAG<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />

Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-200, Fax: 06131/992-100<br />

E-Mail: info@vfmz.de<br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem<br />

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401<br />

Chef vom Dienst: Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Leitende Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke<br />

Head of Sales: Carmen Nawrath<br />

Tel.: 06131/992-245, E-Mail: c.nawrath@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

Vertrieb: Sarina Granzin, Tel.: 06131/992-148,<br />

E-Mail: s.granzin@vfmz.de<br />

DRUCK UND VERARBEITUNG<br />

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />

Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf<br />

DATENSPEICHERUNG<br />

Ihre Daten werden von der Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen<br />

zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise von<br />

ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie über berufsbezogene<br />

Produkte und Dienstleistungen zu informieren.<br />

Dieser Speicherung und Nutzung kann jederzeit schriftlich<br />

beim Verlag widersprochen werden (vertrieb@vfmz.de).<br />

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge und<br />

Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit der<br />

Annahme des redaktionellen Contents (Texte, Fotos,<br />

Grafiken etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser<br />

Zeitschrift geht das umfassende, ausschließliche, räumlich,<br />

zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht<br />

auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere das Recht<br />

zur Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowie<br />

entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das<br />

Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung und Übersetzung,<br />

das Recht zur Nutzung für eigene Werbezwecke, das<br />

Recht zur elektronischen/digitalen Verwertung, z. B. Einspeicherung<br />

und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />

zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträger<br />

jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im Rahmen von<br />

Internet- und Online-Dienstleistungen, CD-ROM, CD und<br />

DVD und der Datenbanknutzung und das Recht, die vorgenannten<br />

Nutzungsrechte auf Dritte zu übertragen, d. h.<br />

Nachdruckrechte einzuräumen. Eine Haftung für die Richtigkeit<br />

des redaktionellen Contents kann trotz sorgfältiger<br />

Prüfung durch die Redaktion nicht übernommen werden.<br />

Signierte Beiträge stellen nicht unbedingt die Ansicht der<br />

Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte<br />

kann keine Gewähr übernommen werden. Grundsätzlich<br />

dürfen nur Werke eingesandt werden, über deren Nutzungsrechte<br />

der Einsender verfügt, und die nicht gleichzeitig<br />

an anderer Stelle zur Veröffentlichung eingereicht oder<br />

bereits veröffentlicht wurden.<br />

Datenschutzerklärung: ds-vfv.vfmz.de<br />

Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

Mitglied der Informations-Gemeinschaft<br />

zur Feststellung der Verbreitung von<br />

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.<br />

40 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


BETRIEBSTECHNIK<br />

Wassernebel durch<br />

Hochleistungs-Löschturbine<br />

Minimax bringt die Löschturbine MX One auf den Markt. Das<br />

System hat einen 360°-Operationsbereich und erlaubt das<br />

Aufbringen von Wassernebel aus großer, sicherer Entfernung<br />

und mit hoher Genauigkeit. Der Wassernebel absorbiert im<br />

Brandfall große Mengen von Energie, kühlt besonders effektiv<br />

und erreicht verdeckte Brandherde besser als klassische<br />

Monitore. Er bindet Rauchgase, Schadstoffe und Gerüche und<br />

kann seine Wirkung schnell auf großen Flächen entfalten. Die<br />

Wirksamkeit wurde laut Hersteller in vollmaßstäblichen<br />

Brandversuchen von<br />

unabhängigen<br />

Stellen wie DMT<br />

untersucht und<br />

bestätigt.<br />

MX One kann mit<br />

Trinkwasser,<br />

Salzwasser sowie mit<br />

und ohne Schaummittelzusätze<br />

betrieben werden. Die Sprühbilder reichen von feinem Wassernebel<br />

bis zum Vollstrahl. Dabei erreicht das Löschsystem einen<br />

Durchsatz von bis zu 4000 l/min. MX One wird entweder vollautomatisch<br />

oder aber manuell ferngesteuert auf einen Hot-Spot<br />

ausgerichtet. Durch intelligente Steuerung können mit einer<br />

einzigen Turbine zwei oder mehr benachbarte Bereiche<br />

abwechselnd mit Löschwasser versorgt werden. Somit können<br />

parallel mehrere Brände bekämpft oder nahegelegene, von<br />

einem Feuer bedrohte Einrichtungen gezielt gekühlt werden.<br />

Die Löschturbine kann in bestehende Anlagen integriert werden<br />

und eignet sich für den Einsatz in Bereichen mit Temperaturen<br />

von –25 bis +60 °C.<br />

www.minimax.com<br />

24-h-Notrufnummer rund um Gefahrgut<br />

Chemical Compliance ist ein Feld voller komplexer Regularien<br />

und internationaler Unterschiede. Mit einer 24-Stunden-Notrufnummer<br />

für Gefahrguttransporte und Sicherheitsdatenblätter<br />

will Umco seine Kunden unterstützen. Globalchem24 bietet laut<br />

Anbieter praktische Handlungsempfehlungen in vielen<br />

verschiedenen Ländern und Sprachen.<br />

www.umco.de<br />

Fluchtgerät schützt vor Gasen<br />

und Dämpfen<br />

Dräger Parat 1200 ist ein kleines<br />

Fluchtfiltergerät mit zehn Minuten<br />

Fluchtzeit. Es besteht aus einem<br />

Multigas-Abek-Filter, einem Mundstück<br />

und einer weichen Nasenklammer<br />

für einen angenehmen Sitz.<br />

Das neue Fluchtgerät von Dräger<br />

schützt vor gesundheitsgefährdenden<br />

Gasen und Dämpfen in die Luft. Das<br />

Gerät passt in die Handfläche und ist durch seine geringe Größe<br />

leicht mitzuführen. Es ist zugelassen nach dem Standard für<br />

industrielle Fluchtfiltergeräte DIN 58647-7.<br />

Das Fluchtgerät weist laut Hersteller sehr geringe Leckagewerte<br />

auf. Es sei für Bart- und Brillenträger geeignet. Eine am Deckel<br />

eingebaute Plombe sorgt für zusätzliche Sicherheit. Transparente<br />

Elemente am Gehäuse vereinfachen die Sichtprüfung des<br />

Geräts und des Filterablaufdatums. Das Gerät hat eine maximale<br />

Lebensdauer von vier Jahren.<br />

www.draeger.com<br />

Akustische Bildgebungssysteme<br />

Teledyne Flir hat seine<br />

Kategorie der akustischen<br />

Bildgebung um zwei neue<br />

Modelle der industriellen,<br />

akustischen Kamera<br />

Flir Si124 erweitert. Das<br />

Modell Si124-LD ist speziell<br />

für die Erkennung von<br />

Druckluftlecks geeignet, die<br />

Kamera Si124-PD wurde für die Erkennung von Teilentladungen<br />

in elektrischen Hochspannungsanlagen entwickelt. Die Geräte<br />

verfügen über Onboard-Analysefunktionen mit Zugang zu<br />

einem Online-Portal. Damit können Benutzer sowohl schnelle<br />

Diagnosen als auch tiefergehende Analysen durchführen. Das<br />

Modell Si124-LD hilft Anwendern laut Hersteller, das Ausmaß<br />

von Druckluftlecks zu bestimmen. Das Modell Si124-LD verfügt<br />

über eine geräteinterne Leckgrößen- und Kostenanalyse in<br />

Echtzeit. Dadurch lasse sich die Leckrate sofort auf dem<br />

Bildschirm anzeigen, wenn sie auftritt.<br />

www.flir.de<br />

BRANDSCHUTZ<br />

MADE IN GERMANY<br />

Brände erkennen<br />

Brände löschen<br />

Schäden verhindern<br />

- Kundenspezifische Schutzkonzepte<br />

- Funkenlöschanlagen<br />

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- Argonlöschanlagen<br />

- Infrarotkamerasysteme<br />

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VERFAHRENSTECHNIK IM ALLTAG I SERIE<br />

Moleküle sieben<br />

Natürliche Öffnungen im Kristallgitter technisch nutzen<br />

Forschenden aus Bielefeld, Bochum und Yale ist es gelungen, eine<br />

Schicht aus zweidimensionalem Siliziumdioxid herzustellen. Diese<br />

enthält natürliche Poren und kann daher wie ein Sieb für Moleküle<br />

und Ionen genutzt werden. Die Wissenschaft sucht schon seit<br />

Längerem nach solchen Materialien, denn sie könnten etwa beim<br />

Entsalzen von Meerwasser helfen oder in neuartigen<br />

Brennstoffzellen zum Einsatz kommen.<br />

Wenn zweidimensionale Materialien<br />

mit hoher Präzision durchstochen<br />

werden, kann man sie nutzen, um bestimmte<br />

Ionen oder Moleküle auszusieben.<br />

Forschende haben immer wieder<br />

versucht, das aus Kohlenstoff-Atomen bestehende<br />

Material Graphen für diesen<br />

Zweck zu verwenden. Da es keine natürlichen<br />

Poren besitzt, müssen diese künstlich<br />

eingefügt werden. Aber es ist schwierig,<br />

Löcher mit definierter Größe in<br />

Graphen zu erzeugen, ohne das Material<br />

nachhaltig zu schädigen, da es leicht<br />

bricht. Folglich galt es, eine Alternative zu<br />

finden. Nun hat sich ein Forschungsteam<br />

die Tatsache zunutze gemacht, dass das<br />

Autorin: Dr. Julia Weiler, Dezernat Hochschulkommunikation,<br />

Ruhr-Universität Bochum<br />

Kristallgitter von zweidimensionalem Siliziumdioxid<br />

Öffnungen besitzt.<br />

„Siliziumdioxid hat natürlicherweise eine<br />

sehr hohe Dichte an winzigen Poren,<br />

die man in künstlichen Membranen nicht<br />

erzeugen könnte“, sagt Petr Dementyev<br />

von der Bielefelder Arbeitsgruppe Physik<br />

supramolekularer Systeme und Oberflächen.<br />

„Im Unterschied zu Graphen sind<br />

die Poren alle nahezu gleich groß. Und es<br />

sind so unglaublich viele, dass sich das<br />

Material wie ein feinmaschiges Sieb für<br />

Moleküle verhält.“<br />

Die Herstellung ist aufwändig<br />

2D-Siliziumdioxid ist bereits seit 2010 bekannt.<br />

Seine Herstellung war allerdings<br />

sehr teuer und nur in kleinem Maßstab<br />

möglich. Forschende aus Bochum, Biele-<br />

feld und Yale brachten Expertise aus der<br />

Materialchemie, dem chemischen Engineering<br />

und der chemischen Physik zusammen,<br />

um einen neuen Herstellungsprozess<br />

zu erarbeiten. Sie nutzten die sogenannte<br />

Atomic Layer Deposition, um eine<br />

einzige Lage Siliziumdioxid auf einer<br />

Goldoberfläche abzuscheiden.<br />

Durch ein Hochdruckverfahren überführten<br />

die Forschenden die Lage in ihre<br />

zweidimensionale Form und charakterisierten<br />

sie dann spektroskopisch und mikroskopisch<br />

im Detail. Anschließend untersuchten<br />

sie den Gasfluss durch die 2D-<br />

Membran in einer Vakuumkammer.<br />

Während verdampftes Wasser und verdampfter<br />

Alkohol die Siliziumdioxid-<br />

Schicht durchdringen konnten, wurden<br />

die Gase Stickstoff und Sauerstoff zurückgehalten.<br />

„Materialien wie dieses mit selektiver<br />

Durchlässigkeit sind in der Industrie<br />

sehr gefragt“, sagt Prof. Dr. Anjana Devi<br />

von der Ruhr-Universität Bochum. Bevor<br />

das 2D-Siliziumdioxid in der Praxis<br />

zum Einsatz kommen kann, gilt es jedoch,<br />

genau zu evaluieren, wie sich viele verschiedene<br />

Moleküle an die Materialoberfläche<br />

anlagern oder wie sie diese durchdringen<br />

können.<br />

Bild: RUB, AG Chemie Anorganischer Materialien<br />

www.ruhr-uni-bochum.de<br />

42 VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 www.verfahrenstechnik.de


VORSCHAU<br />

IM NÄCHSTEN HEFT: 5-6/<strong>2022</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 20. 05. <strong>2022</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 05. 05. <strong>2022</strong><br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

01 Eine abwasserarme oder gar abwasserfreie industrielle Produktion<br />

wird verstärkt gefordert – auf der Ifat werden Ende Mai die dafür<br />

erforderlichen Technologien präsentiert (Foto: Messe München)<br />

02 Smart Glasses forcieren die Digitalisierung in der Petrochemie<br />

(Foto: Peppperl+Fuchs)<br />

03 Die Hannover Messe will Ende Mai mit den Schwerpunkthemen<br />

Digitalisierung und Nachhaltigkeit klare Impulse für eine effiziente<br />

Produktion und Klimaschutz setzen (Foto: Deutsche Messe)<br />

Der direkte Weg<br />

Internet:<br />

www.verfahrenstechnik.de<br />

E-Paper:<br />

digital.verfahrenstechnik.de<br />

Redaktion:<br />

redaktion@verfahrenstechnik.de<br />

04 Um seine Mitarbeiter zu schützen, setzt ein Sonderabfallspezialist<br />

auf ein stationäres Gaswarnsystem (Foto: Dräger)<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK <strong>2022</strong>/04 43


TECHNIKWISSEN FÜR INGENIEURE<br />

Handbuch Prozesstechnologie<br />

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<strong>Verfahrenstechnik</strong><br />

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zu erstellen, mit der präzise Schnitte markiert<br />

werden können. Messbreite 25 cm, Messtiefe 6 cm.<br />

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Internet: shop.vereinigte-fachverlage.de @ E-Mail: vertrieb@vfmz.de & Telefon: 06131/992-148<br />

Ja, ich möchte die Zeitschrift „VERFAHRENSTECHNIK“ abonnieren<br />

Das Jahresabonnement umfasst 10 Ausgaben + eine Sonderausgabe und kostet € 96,- (Ausland € 111,- netto) inkl. Versandkosten.<br />

Als Begrüßungsgeschenk erhalte ich die Konturenlehre. Nach Ablauf des ersten Bezugsjahres kann das Abonnement jederzeit,<br />

mit einer Frist von einem Monat, schriftlich gekündigt werden.<br />

Unser Dienstleister, die Vertriebsunion Meynen, Eltville, erhebt Ihre Daten im Auftrag der Vereinigte Fachverlage (VFV) zum Zweck der Vertragsdurchführung, zur Erfüllung der<br />

vertraglichen und vorvertraglichen Pflichten. Die Datenerhebung und Datenverarbeitung ist für die Durchführung des Vertrags erforderlich und beruht auf Artikel 6 Abs. 1 b) DSGVO.<br />

Zudem verwenden wir Ihre Angaben zur Werbung für eigene und VFV verwandte Produkte. Falls Sie keine Werbung mehr auf dieser Grundlage erhalten wollen, können Sie jederzeit<br />

widersprechen. Weitere Infos zum Datenschutz: ds-vfv.vfmz.de<br />

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Abteilung<br />

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Vereinigte Fachverlage GmbH . Vertrieb . Postfach 10 04 65 . 55135 Mainz . Telefon: 06131/992-200 . Telefax: 06131/992-100<br />

E-Mail: vertrieb@vfmz.de . Internet: www.vereinigte-fachverlage.de<br />

„VERFAHRENSTECHNIK“ ist eine Zeitschrift der Vereinigten Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz, HRB 2270, Amtsgericht Mainz,<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem, Umsatzsteuer-ID: DE 149063659, Gerichtsstand: Mainz

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