Technikum von Ziemann durchgängig mit neuester Brauerei-Branchenlösung automatisiert

perfekte spielwiese

08.05.2006 Die Versuchsbrauerei der Ziemann Ludwigsburg, Hersteller von Gesamtbrauereianlagen, zählt zu den modernsten der Welt. Sie ist die erste Anlage überhaupt, die von A bis Z von Braumat PCS 7 gesteuert wird. Das System ermöglicht es, den Brauprozess schnell und Kosten sparend an wechselnde Parameter anzupassen. Im Verbund mit der entsprechenden Messtechnik lassen sich zusätzlich Wartungs- und Lebenszykluskosten senken.

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Auf der Drinktec im vergangenen Herbst erhielt Ziemann einen außergewöhnlichen Auftrag. Es soll eine Anlage geliefert werden, die während des Brau- und Gärprozesses nur eine minimale Menge Alkohol freisetzt. Klar war: Bei Nichteinhaltung verweigert der muslimische Kunde die Abnahme, und dem Familienunternehmen droht ein herber finanzieller Verlust. Was tun? Ziemann testete in seinem neuen Technikum am Stammsitz in Ludwigsburg verschiedene Verfahren, um sicher zu sein, dass die Anforderung des Kunden zu 100% erfüllt werden kann. Nicht umsonst verfügt der führende Hersteller von Gesamtbrauereianlagen über eine einzigartige Miniatur-Brauerei, die großtechnischen Anlagen technologisch in nichts nachsteht; mit ihrer durchgängigen Automatisierung auf Basis des branchenspezifischen Prozessleitsystems Braumat PCS 7 eilt sie den meisten Großen sogar einen Schritt voraus.

Neue Sorten im kleinen Maßstabtesten

Seit ihrer Inbetriebnahme im Juli letzten Jahres ist die „Kleine“ voll ausgelastet. In der Anlage entwickelt und optimiert das Unternehmen neue Verfahren und testet sie auf ihre Marktreife, bevor diese den internationalen Brauereikunden vorgestellt werden und dort im großtechnischen Maßstab zum Einsatz kommen. Dadurch bauen die Ludwigsburger ihr Prozess-Know-how weiter aus und verschaffen sich einen zusätzlichen Wettbewerbsvorteil. Auch Schulungen, für eigene sowie für Mitarbeiter der Kunden, die früher rein theoretisch an Pseudoanlagen abgehalten wurden, gehören zum erfolgreichen Gesamtkonzept. „Die Wirkung jedes einzelnen Knopfdrucks lässt sich nun direkt optisch und akustisch mitverfolgen. Die Praxisschulung führt zu ganz anderen Lerneffekten. Die Kunden schicken uns vorab das zukünftige Bedienungs- und Instandhaltungspersonal, und wir machen sie hier auf den Punkt so fit, dass sie die Anlage problemlos sofort nach der Inbetriebnahme übernehmen können“, erklärt Martin Friz, Leiter Prozessautomation bei Ziemann.

Darüber hinaus will das Unternehmen die Anlage nutzen, um neue Messgeräte und -verfahren auszuprobieren. Deshalb besitzen alle Gefäße eine Vielzahl mechanischer Anschlüsse, über die Geräte schnell ausgetauscht werden können. Die Anlage ist so konzipiert, dass man in alle erdenklichen Richtungen Versuche fahren, prüfen und testen kann. Und wenn doch einmal etwas nicht passen sollte, dann wird es eben passend gemacht. Wenn notwendig, fertigen die firmeneigenen Fachleute den benötigten Stutzen oder Anschluss extra an.
Ziemann ist der einzige Anbieter, bei dem Kunden neue Biersorten oder Mixgetränke im kleinen Maßstab auf Geschmack und Haltbarkeit testen können. „Wenn eine Brauerei ein neues Bier kreieren will, muss sie in ihrem Sudhaus immer gleich 1000 hl ansetzen. Nun kann der Kunde seine Rohstoffe nehmen, zu uns kommen und ein oder zwei 10-hl-Sude produzieren und verkosten. Das ist um einiges günstiger, und zuhause kann er in Ruhe entscheiden, ob die Rezeptur im großtechnischen Maßstab produziert werden soll“, führt Friz aus.
Die komplette Anlage mit sechs verschiedenen Kochverfahren und den beiden Abläuterverfahren – Ziemann bietet als einziger Brauereianlagenbauer Maischefilter und Läuterbottiche an – können Interessenten in Ludwigsburg live und in Aktion nutzen. „Das ist für viele Kunden ein echtes Entscheidungskriterium“, betont der Automatisierungsleiter. „Natürlich wäre es auch möglich, mit den Kunden einmal um die halbe Welt zu reisen und ihm alle möglichen Anlagen zu zeigen, aber nur hier hat er die Chance, tatsächlich mit der Anlage im „Reality-Modus“ zu arbeiten.“

Prozesse einfach und flexibelmodulieren

Testen und erfahren können Kunden hier auch das Prozessleitsystem Braumat PCS7, das in der Technikumsanlage erstmals durchgängig in einem kompletten Produktionsblock zum Einsatz kommt. Den Grundgedanken eines speziellen, rezeptgestützten Automatisierungssystems für die Brauindustrie haben der damalige technische Leiter von Ziemann und ein führender Mitarbeiter des Herstellers bereits Anfang der 80er Jahre auf dem Rückflug von einem gemeinsamen Kundenbesuch in Venezuela entwickelt. Seitdem hat das Automatisierungsunternehmen die Idee konsequent weiterverfolgt. So wurden im Laufe der Zeit die Logik-Steuerung gegen SPS und später die S5– gegen die S7-Baureihe ausgetauscht. Braumat Classic ist ein äußerst erfolgreiches System, was Zahlen von Ziemann eindrucksvoll belegen: „In unseren traditionell starken Märkten Mittel- und Südamerika besetzen wir 90% des Marktes. Von diesen 90% sind wiederum 80% mit diesen Automatisierungssystemen ausgerüstet“, weiß Friz. Im aktuellen Entwicklungsschritt hielt das Prozessleitsystem Braumat mit seinen speziellen Bibliotheken und Bausteinen nun Einzug in die PCS 7-Welt.

„Uns als Applikationsprogrammierer sind beim ersten Einsatz natürlich ein paar Kleinigkeiten – beispielsweise in Bezug auf das Handling – aufgefallen. So haben wir die Branchenlösung im Rahmen unserer Kooperation gemeinsam mit dem Hersteller systematisch optimiert“, erklärt Friz. „Die Vorteile liegen auf der Hand: Zum Beispiel macht uns die Copy&Paste-Funktionalität, mit deren Hilfe bei Braumat PCS 7 ganze Units einschließlich Rezept kopiert werden können, viel schneller und verschafft uns im Markt einen noch größeren Wettbewerbsvorteil.“ Der Kunde profitiert bei Braumat PCS 7 vor allem davon, dass dieses System sehr feinmodular aufgebaut ist. So lassen sich einzelne Prozessschritte in kleine Einheiten, wie es die ISA-Norm S88 verlangt, aufteilen. „Mit den in der Braumat Library vorgefertigten Modulen können wir den Prozess wesentlich besser beeinflussen und viel schneller unsere Applikationen realisieren“, ist Friz überzeugt. Wer gleich bleibende Qualität liefern will, muss seine Prozesse kontinuierlich anpassen. So erlaubt das rezeptgesteuerte Leitsystem zum Beispiel die permanente Adaption des Prozesses an wechselnde Rohstoffqualitäten – heutzutage eine der größten Herausforderungen an die Mess- und Automatisierungstechnik in Brauereianlagen.
Als äußerst hilfreiches Instrument erweist sich die Branchenlösung auch bei neuen Rezepturen wie etwa dem in Südamerika sehr beliebten Eisbier. Das Bier wird kurz angefroren und erhält dadurch einen etwas süßlicheren Geschmack. Durch seinen relativ hohen Rohfruchtanteil zählt es eher zu den leichteren Biersorten. Diese erfordern aber andere Maisch- und Kochverfahren usw. Mit Braumat PCS 7 ist der verantwortliche Technologe nicht mehr länger abhängig von eigenen oder externen Programmierern, weil er auf der vollgrafischen Oberfläche die entsprechenden Parameter und Rezeptschritte eigenhändig verändern und sich seinen Prozess bis ins kleinste Detail selbst arrangieren kann. Das Prozessleitsystem ist so ausgelegt, dass der Anwender den Prozess jederzeit schnell, flexibel und kostengünstig variieren kann. „Wenn wir davon ausgehen, dass eine Brauerei pro Jahr eine neue Biersorte entwickelt, könnte eine Brauerei mit Braumat PCS7 jährlich durchaus zwischen 60000 und 70000 Euro einsparen“, schätzt Friz.

Automatisierungssystem und Messtechnik: Im Verbund unschlagbar

Bei Ziemann legt man großen Wert darauf, seinen Kunden alles aus einer Hand anzubieten. „Wir wollen uns nicht um einzelne Messstellen kümmern. Wir denken in Systemen – und dies hat sich in den letzten Jahren bestens bewährt. Wenn Technologie, Bedienpersonal, Automatisierungssystem und Messtechnik zueinander passen, kann der Kunde auch beim Wartungsaufwand und bei den resultierenden Lifetime Costs erheblich sparen. So kann der Bediener zum Beispiel mit der gleichen Software, mit der er ein Programm schreibt, auf Knopfdruck auch einen Sitrans-Transmitter parametrieren. Ein Vorteil, der sich vor allem in der Masse bezahlt macht. Weiterhin erleichtert die Durchgängigkeit den Gerätetausch, weil alle Parameter bereits in der Datenbank hinterlegt sind. Sobald das Gerät am Profibus PA angeschlossen wird, ist es sofort im Leitsystem verankert. „Vor allem im laufenden Betrieb profitieren wir davon, dass uns alle Diagnosemöglichkeiten von einer Plattform aus zur Verfügung stehen. Oder anders herum ausgedrückt: Wenn man in der Vergangenheit ein Messgerät eines anderen Herstellers einsetzte, brauchte man bisher immer eine zusätzliche Parametrier- und Diagnosesoftware“, so Friz. Die einheitliche Automatisierungslandschaft des Brauerei-Technikums kennt solche Probleme nicht.

Der Verbund aus Technologie von Ziemann und der Mess- und Automatisierungstechnik bietet Brauereien einen echten Mehrwert in Bezug auf Bedienung, Wartung sowie Lebenszykluskosten und minimiert letztendlich die Kosten des Gesamtprozesses. Grund genug für einen Kunden aus Vietnam, einen kompletten Produktionsblock inklusive Braumat PCS7 und die dazugehörige Messtechnik bei den Ludwigsburgern zu bestellen. Aber auch die „Kleine“ trumpft mit unerwarteten Erfolgen auf. Friz: „Wir haben einen großen Kunden, der – nachdem er das Technikum in Ludwigsburg besichtigt hatte – spontan eine entsprechende Anlage bei Ziemann in Auftrag gegeben hat.“

Heftausgabe: Mai-Juni 2006
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Über den Autor

Dr. Dieter Stolz , Director Industry Marketing Food & Beverage and Pharmaceutical Industry, Siemens
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