Reines Mehl in einer Passage: Ein altes Verfahren technologisch realisiert

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03.04.2012 Das Sieben von Mehl gestaltet sich schwierig und aufwendig. Eine neue Kombination aus einer Universal-Stiftmühle mit hoher Drehzahl und einem Ultraschallsieb, das sich dynamisch an die Prozessbedingungen anpasst, schafft hier neue Perspektiven.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

 
  • Mit dem neuen Mahlverfahren für Weizenkorn lassen sich 90 Prozent an Energie und Zeit einsparen.
  • Die Kombination eines Befeuchtungsprozesses mit dem Mahlvorgang in einer Stiftmühle und einem Siebvorgang bringen schnell reines Mehl hervor.
  • War beim herkömmlichen Sieben das Sieb immer in kürzester Zeit „blind“, weil die Maschen verstopft waren, bleiben diese bei dem Sieb, das hier zum Einsatz kommt, praktisch dauerhaft durchgängig.
  • Mit Voreinstellungen für verschiedene Pulverarten lassen sich mit dem Sieb Produktivitätssteigerungen im zweistelligen Prozentbereich erzielen.
  • Die Siebtechnologie arbeitet flexibel und mit wechselnden Frequenzen. Das Sieb erfasst die sich ständig ändernde Schwingungssituation und passt den Siebvorgang automatisch jede Minute an.

Die Schweizer Firma Anutec hat ein neues Verfahren für die vollständige Separierung des Weizenkorns beim Mahlen entwickelt. Dabei wird die Kleie quasi gar nicht mehr mitgemahlen, sondern lässt sich direkt absieben. Die Mühlentechnologie aus Stiftmühle und Sieb, die eigentlich altbekannt ist, macht bei der Mehlherstellung zahlreiche Arbeitsschritte überflüssig. Denn es reicht ein einziger Mahl- und Siebvorgang, wo sonst etliche Passagen nötig sind.
Für die angeschlossene Siebtechnik setzt Anutec die Ultraschalltechnologie Sonoscreen plus von Telsonic ein. Alleine durch die Siebauswahl lässt sich damit die Mehlsorte klassifizieren. Das energetisch und ökologisch sinnvolle Verfahren, das im kleinen wie im großen Maßstab funktioniert, hat das Potenzial, die Mehlherstellung zu revolutionieren.

„Mit unserem neuen Mahlverfahren für Weizenkorn lassen sich tatsächlich 90 % an Energie und Zeit einsparen“, erklärt Arthur Nussbaumer, der Direktor von Anutec aus Düdingen. Die Schweizer Entwickler haben das Verfahren bereits realisiert und in den Markt gebracht: Eine Universal-Stiftmühle für das Mahlen von Getreide, die der Ingenieur konstruiert hat und über sein Unternehmen vertreibt, kombiniert mit einem Ultraschallsieb mit Sieben verschiedener Maschenweite ermöglicht es dem Anwender, in einem einzigen Mahlvorgang Mehl in der gewünschten Klassifizierung zu erhalten. Der Energieeinsatz liegt bei rund zehn % des herkömmlichen Verfahrens zur Mehlerzeugung und der Ertrag an sortenreinem Mehl liegt wesentlich höher. Anwender berichten von Steigerungsraten um bis zu 40 %.

Das Korn wird quasi ausgezogen

Das Revolutionäre an dem Verfahren liegt in der Kombination eines Befeuchtungsprozesses mit dem Mahlvorgang in einer Stiftmühle und einem Siebvorgang, der zuverlässig und schnell reines Mehl hervorbringt. Durch ein fein dosiertes Zugeben von Dampf wird das gereinigte Getreide in einer Befeuchtungsschnecke zunächst angefeuchtet. „Alle legen bei der Ernte immer Wert auf einen Feuchtigkeitsgehalt des Korns zwischen 13 und 14 %. Wir befeuchten das Korn extra“, erklärt Ernest Badertscher. Der ehemalige Nestlé-Mitarbeiter hat über 30 Jahre in der Lebensmittelherstellung geforscht und kümmert sich jetzt um einfache, energieeffiziente Verfahren zur Lebensmittelproduktion. Durch die fein dosierte und schnelle Befeuchtung wird die Kleie weich, geschmeidig und gleichzeitig zäh.

Statt das Getreidekorn nun in einer Walzenmühle mit der Kleie zu zermahlen, wird es in der Stiftmühle, die sich mit sehr hoher Geschwindigkeit dreht, gegen die Stifte geschlagen und zerplatzt quasi in zwei Teile: feinstes Mehl und die Kleie als eine geschmeidig weiche Flocke. Das Weizenkorn ist komplett von der Kleie separiert. „Wir ziehen das Weizenkorn quasi aus“, beschreibt Nussbaumer den Vorgang. Durch einen einzigen Siebvorgang mit einem Ultraschallsieb erhält der Anwender reines Mehl. Je nach Maschenweite des Siebes erhält er entsprechend graues oder weißes Mehl. Der Ertrag liegt über dem einer Walzenmühle: Beim Typ 700 beispielsweise liegt er bei 80 % und darüber. Mit einer Maschenweite des Siebes von 250 µm lässt sich direkt Mehl vom Typ 405 in einem einzigen Vorgang heraussieben. Die Ausbeute ist dabei auch noch um 10 bis 20 % höher als beim aufwendigen herkömmlichen Verfahren.

Das Verfahren ist gar nicht neu – aber die Technologie

Eine Überraschung erlebten die Entwickler, als sie das Verfahren patentieren lassen wollten. „Da erfuhren wir, dass dieses Verfahren bereits vor über 100 Jahren patentiert, aber praktisch nie angewandt wurde“, erzählt Nussbaumer. Der Grund lag in der komplizierten Mahl- und Siebtechnologie, die bis dato technisch nicht zuverlässig gelöst werden konnte. Und in der Tat dreht sich die Stiftmühle in einer technisch bisher nicht realisierbaren Geschwindigkeit von 10.000 U/min. Das sei auch notwendig, um die gewünschten Effekte, nämlich das Zerplatzen des Korns, zu erreichen. Dabei dürfen sich bei den hohen Drehzahlen die Stifte von Rotor und Stator nicht berühren. Durch die Fliehkräfte verformen sich die Stifte herkömmlicher Stiftmühlen bei diesen Drehzahlen, ein Crash war bisher unvermeidlich.

Der Ingenieur hat schließlich einen Materialmix für die Stifte ausgewählt, der die Drehzahlen unbeschadet mitmacht und so die hohe Geschwindigkeit seiner Universal-Stiftmühle UM 315 ermöglicht. Wie sich das Material genau zusammensetzt, will der Schweizer allerdings nicht verraten. Im Praxisbetrieb bei einem Kunden läuft eine solche Mühle jedoch seit eineinhalb Jahren im Dauerbetrieb, wie Nussbaumer versichert. Dort wird im Dreischichtbetrieb an sieben Tagen in der Woche ohne Unterbruch gemahlen.

Das Sieb bleibt dauerhaft einsatzbereit

Der dritte wichtige Faktor neben Bedampfung und Mahlvorgang ist das Sieben. Hier sorgt die Ultraschallsiebtechnologie für die gewünschten Ergebnisse. War beim herkömmlichen Sieben das Sieb immer in kürzester Zeit „blind“, weil die Maschen verstopft waren, bleiben diese bei dem Sieb, das hier zum Einsatz kommt, praktisch dauerhaft durchgängig. Dabei ist die Technologie nicht auf das Sieben von Mehl beschränkt. In der Pharmaindustrie werden damit Medikamentenpulver gesiebt, in der Farbindustrie Farbpulver oder im Metallbereich schwer zu siebende Metalle wie Wolframcarbid und Edelstahlpulver sowie Keramiken und seltene Erden.

Mit Voreinstellungen für verschiedene Pulverarten lassen sich mit dem Sieb Produktivitätssteigerungen im zweistelligen %bereich erzielen. Verantwortlich dafür ist ein Generator, der immer die jeweils besten Resonanzpunkte anregt. Dabei schont das System das Material, muss nicht so oft gereinigt werden und arbeitet energieeffizient. Mit 16 produktspezifischen Vorwahlmöglichkeiten des Siebes finden Anwender immer diejenige Einstellung, die beste Siebergebnisse für sie hervorbringt.

Ultraschall an wechselnden Resonanzpunkten

Dabei arbeitet die relativ neue Siebtechnologie flexibel und mit wechselnden Frequenzen. Bei Beginn des Siebvorgangs scannt das System die Situation und wählt die besten Resonanzpunkte für die gezielte Anregung aus. Da sich die Bedingungen während des Siebens in Abhängigkeit von Gewicht oder Temperatur des Siebgutes ständig ändern, wechseln auch diese optimalen Betriebspunkte. Das Sieb erfasst die sich ständig ändernde Schwingungssituation und passt den Siebvorgang automatisch jede Minute an. Durch die so optimierte Gewebeanregung erhöht sich die Durchsatzleistung beim Sieben immens. „Steigerungen von 30, 40 oder noch mehr % sind keine Seltenheit“, berichtet Antonio Augello, Produktmanager bei Telsonic in Bronschhofen. Ein Anschmelzen des Siebgutes, verursacht durch Erwärmung infolge zu hohen Energieeintrags, wird wirkungsvoll verhindert. Die Betriebsintervalle des Siebs bis zur Reinigung verlängern sich.

Bedienen lässt sich das Sieb über eine Folientastatur. Das System speichert einmal eingestellte, kundenspezifische Rezepturen, die sich auf Knopfdruck abrufen lassen. Es ist für Siebdurchmesser bis 2.900 mm erhältlich. Beim Weizenkorn kommen Siebe mit 1.200 mm zum Einsatz. Lieferbare HF-Kabellängen bis 50 m ermöglichen die zentrale Aufstellung des Generators. Für explosives Siebgut oder für den Einsatz in explosionsgeschützten Zonen bieten die Ultraschallspezialisten eine Version mit Atex-Zertifizierungen an. Vorhandene Siebsysteme des Herstellers lassen sich auf den Generator aufrüsten.

Dezentral von jedem Landwirt einsetzbar

Durch die weiterentwickelte Technologie der Stiftmühle und die Siebtechnologie wird das uralte Patent, das Nussbaumer und Badertscher neu aufgegriffen haben, in einen zuverlässigen Prozess umgesetzt. Dabei lässt sich der Vorgang sowohl in kleinem Rahmen realisieren, der einige Kilogramm Mehl pro Stunde hervorbringt, als auch in industriellem Maßstab, der tonnenweise Mehl erzeugt. „Wichtig ist uns jedoch die Tatsache, dass jeder Landwirt das Verfahren einsetzen und damit seine eigene Wertschöpfung und sein Einkommen erhöhen kann“, betont Nussbaumer. Dass die Mühlenausrüster an dem Verfahren nicht interessiert sind, hat er schon erfahren. „Die würden ihre ganzen bisherigen Produkte in Frage stellen müssen.“ Und so könnte das an der Basis einsetzbare Verfahren mit der bezahlbaren Technik zu einer Revolution von unten führen. Wenn die Bauern in Entwicklungsländern davon Wind bekämen hätte das Projekt „Brot für die Welt“ wohl seine ureigenste Bestimmung erfüllt.

 

 

 

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Über den Autor

Jürgen Fürst, Suxes Werbeagentur & Unternehmensberatung
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