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Lebensmitteltaugliche Druckluft für die Kräuter- und Gewürzproduktion

Die steigenden Anforderungen im Bereich der Lebensmittelsicherheit zwingen die Nahrungsmittelbranche zur Verwendung modernster Druckluftinstallationen für die Erzeugung sauberer und trockener Luft. Für Druckluftinstallationen in der Nahrungsmittelindustrie wird immer häufiger die internationale Norm ISO 8573.1 als Code of Practice von BCAS/BRC verwendet. Diese wurde auch herangezogen, als die neue Druckluftinstallation für den Kräuter- und Gewürzhersteller Koninklijke Euroma aus Wapenveld in den Niederlanden entwickelt wurde. Es wurden nicht nur an die Qualität der Druckluft sehr hohe Anforderungen gestellt, sondern auch an die Energieeffizienz. ALUP Kompressoren kommen diesen Herausforderungen nach.

ALUP-Installation bei Euroma

Ron Snoeren (ALUP) Und Rene de Vries (Euroma)

Feuchtigkeit, Verunreinigungen und Öl

Im Prinzip gibt es drei wichtige Gefahren bei der Verwendung von Druckluft im Lebensmittelbereich: Feuchtigkeit, Verunreinigungen und Öl. Sobald Luft verdichtet wird, steigt die Schmutzpartikelkonzentration um mindestens 700 %. Da angesaugte Luft immer Staub- oder andere Partikel enthält (manchmal sogar Chemikalien) muss dieses Phänomen äußerst ernst genommen werden. Daneben stellt Feuchtigkeit in Verbindung mit höheren Temperaturen einen idealen Nährboden für Bakterien dar. Daher muss die Druckluft nach der Erzeugung im zweiten Schritt getrocknet werden. Dazu können Kühltrockner oder Adsorptionstrockner verwendet werden. Für ölgeschmierte oder öleingespritzte Kompressoren wird ein Schmiermittel/Kühlmittel verwendet, das herausgefiltert werden muss. Um dies zu umgehen, werden ölfreie Schraubenkompressoren eingesetzt, die jedoch einen Verlust der energetischen Effizienz bedeuten. Sie haben allerdings eine höhere energetische Effizienz als Kompressoren ohne Wassereinspritzung, außerdem haben sie den Vorteil, dass die Schmutzpartikel der angesaugten Luft bereits durch das eingespritzte Wasser teilweise herausgespült werden. Die Investition ist geringfügig höher, aber nur so können kritische Druckluftanwendungen durchgeführt werden, da angesaugte Luft immer Schmutzpartikel enthält. Es ist stets ratsam, nach dem Kompressor ein Filtersystem zu installieren, um die Restfeuchte, Schmutz- und Ölpartikel aus der Druckluft zu entfernen. In sehr kritischen Situationen werden Aktivkohlefilter eingesetzt, die auch die letzten Ölpartikel entfernen, und sterile Filter, die Bakterien aus der Druckluft entfernen. Für alle Gegebenheiten kann eine Lösung erstellt werden, die in mehreren Aspekten angepasst werden kann.

Die Produktion bei Euroma

René de Vries, Leiter der technischen Abteilung, erklärt die Produktionsschritte des renommierten Herstellers: „Wir verarbeiten Kräuter und Gewürze aus verschiedenen Ländern. Der erste Schritt ist die Dampfbehandlung unter hohem Druck, eine Technik, die Euroma selbst entwickelt hat. Dadurch werden die Gewürze mit einer natürlichen Methode dekontaminiert, es werden bei uns also nicht wie sonst üblich Ethylenoxid oder Gammastrahlen eingesetzt. Nach der Dampfbehandlung folgen in Abhängigkeit zum gewünschten Endprodukt die Schritte wie Mahlen, Abwiegen, Mischen und Verpacken. Gegebenenfalls werden zusätzliche Zutaten hinzugegeben.

Lebensmitteltaugliche Druckluft

„Während der Produktion schauen wir uns auch sehr genau den Energieverbrauch und die Umwelteinflüsse an, die die angewendeten Prozesse verursachen“, sagt René de Vries. „Wir erfüllen u. a. die Richtlinien, die von der British Compressed Air Society (BCAS) und dem British Retail Consortium (BRC) ausgegeben wurden. Einige ziemlich alte Kompressoren wurden installiert, die zwar eigentlich gut funktionieren, jedoch die Energie nicht optimal übertragen. An dieser Stelle waren in Bezug auf Effizienz und Energiewirkungsgrad Verbesserungen nötig. Außerdem hatten wir in den Leitungen ein Feuchtigkeitsproblem. Obwohl diese keinen Kontakt mit den Produkten hatte, verursachte dieses Problem ein höheres Feuchtigkeitsniveau in der Fabrik. Durch die Erneuerung des Druckluftsystems wollten wir auch dieses Problem lösen. Wir haben eine Reihe von Anbietern gebeten, ein Angebot für eine komplett neue Kompressorinstallation abzugeben. Wir haben uns schließlich für ALUP Kompressoren entschieden. Sie unterbreiteten uns auch ein interessantes Serviceangebot.“

Zuerst messen

Ron Snoeren, Sales Engineer bei ALUP Kompressoren sagt: „Wir haben den Druckluftverbrauch eine Woche lang sehr detailliert gemessen. Dabei haben wir uns den Gesamtverbrauch angeschaut, aber auch speziell die Gebrauchsspitzen, die Aufschluss über die maximale Kapazität geben, die erreicht werden muss. Teilweise muss diese Kapazität mit größeren Kompressoren erreicht werden, wenn die Spitzen allerdings nicht über einen größeren Zeitraum anhalten, kann man auch Pufferbehälter einsetzen. Da die Produktionsgebäude etwas auseinanderliegen (und über eine unter der Straße verlegte Rohrleitung miteinander verbunden sind), haben wir die Aufstellung von Pufferbehältern an beiden Standorten empfohlen. Bei den Kompressoren haben wir uns in Bezug auf die Kapazität für 3 x 37 kW entschieden. Diese Installation besteht aus zwei Largo-Kompressoren mit fester Kompressordrehzahl und einem Allegro-Kompressor, bei dem die Kompressordrehzahl bedarfsgerecht mit einer Frequenzsteuerung angepasst werden kann. Somit können alle Kompressoren nahezu in ihrem idealen Bereich betrieben werden. Da es nun eine gewisse Redundanz gibt, bietet sie eine hohe Zuverlässigkeit und die Kompressoren bleiben während der Wartungsarbeiten stets verfügbar.

Knochentrockene Luft

In der Lebensmittelindustrie ist Feuchtigkeit ein absolutes Tabu. Daher wurde in Absprache mit der Qualitätsabteilung von Euroma entschieden, einen Taupunkt zu erzielen, der so niedrig wie möglich ist. Dieser ist nur mit einer Adsorptionseinheit zu erreichen, daher lag die Entscheidung auf der Hand. Um sicherzustellen, dass die Luft sauber und geruchsfrei ist, wurde hinter die Adsorptionseinheit ein Aktivkohle-Adsorber installiert, um trockene, geruchslose, saubere und noch dazu ölfreie Druckluft zu erzeugen.

Energie sparen

75 % der Gesamtbetriebskosten einer Druckluftinstallation machen die Energiekosten aus. Die restlichen 25 % sind Anschaffungs- und Wartungskosten. Mithilfe von Überwachungen, die Verwaltung von Leckagen und Systemoptimierungen kann in vielen Fällen der Energieverbrauch beträchtlich gesenkt werden.

Verwaltung von Leckagen

Eine zweite, recht bedeutende Einsparmöglichkeit liegt in der Verwaltung von Leckagen. Durch die Erkennung von Druckluftlecks und deren Reparatur sowie die Überwachung des Leitungssystems können etliche Prozent an Energie eingespart werden. Die Leckerkennung ist einfach, daher ist es unverständlich, dass diese in vielen Unternehmen zu wenig durchgeführt wird.

Weitere Optimierung

Wenn das System gut dimensioniert und technisch einwandfrei ist, kann man sich auf die Optimierung konzentrieren. Die Senkung des Betriebsdrucks in kleinen Schritten ist in Erwägung zu ziehen. Für jedes gesenkte Bar werden 7 % der Energiekosten eingespart. Weiterhin ist die Wärmerückgewinnung eine ausgezeichnete Methode, um weitere Installationskosten wieder hereinzuholen. René de Vries sagt: „Für unser Ziel der Langlebigkeit ist eine energiebewusste Druckluftinstallation natürlich perfekt. Zusammen mit einem Installationsunternehmen erstellten wir eine Kalkulation zu den Gesamtbetriebskosten und begannen mit der Energierückgewinnung durch Wärmetauscher bei allen drei Kompressoren. Diese Wärmetauscher sind im Ölkühlkreislauf integriert und leiten die Wärme aus dem Öl heraus. Zunächst wollten wir mit dieser Wärme in einer vorbereitenden Phase der Dampferzeugung Wasser erhitzen, es hat sich jedoch als lukrativer herausgestellt, ein angrenzendes Lagerhaus damit zu heizen. Während der gesamten Lebensdauer der Installation erreichen wir damit signifikante Einsparungen bei der Gasrechnung. Die Gesamtinvestition (Kosten für die Anlage und Installation) der Heizkörper in dieser Lagerhalle wird sich dadurch in absehbarer Zukunft amortisieren.“