Leitfähigkeitssensoren für die CIP-Reinigung

Die Milch fließt hier ohne Pause: Bis zu 1,3 Mio. l rauschen täglich durch die stählernen Leitungen des Molkereiunternehmens Hochwald Foods in der Hunsrückgemeinde Thalfang.

aus den Genossenschaftsbetrieben wird rund um die Uhr zu Kondensmilch veredelt und abgefüllt. Jede Minute laufen in dem Werk auf bis zu vier Abfülllinien je 600 Dosen der haltbaren, eingedickten Milch vom Band, darunter Marken wie Bärenmarke oder Glücksklee. „Wir machen in Thalfang aus der Rohmilch Kondensmilch für den weltweiten Markt, füllen sie ab, verschließen, sterilisieren, etikettieren, verpacken, lagern und verladen in Seefrachtcontainer“, beschreibt der elektrotechnische Leiter Holger Kuhn die Fertigungstiefe in Thalfang. Sogar die Weißblechdosen und Deckel produziert das Unternehmen selbst vor Ort.

Eine große Herausforderung bei der Milchverarbeitung sind die zahlreichen Anlieferungen und Produktions-Chargen, bedingt durch steigende Produktvielfalt. „Wir verarbeiten verschiedene Milchqualitäten, achten auf Herkunft und Sortenreinheit“, zählt Kuhn auf. Jede Rohmilchanlieferung, mit den überwiegend eigenen Milchsammel-Fahrzeugen endet mit einer Reinigung. Das sind täglich 30 bis 40 Cleaning-in-Place-Objekte. Die vielen Produktionschargen bedeuten außerdem viele Reinigungszyklen, da vor jedem Batch Leitungen und Tanks hygienisch gereinigt werden. Allein in der Produktion muss das Team von Kuhn jeden Tag 30 bis 40 CIP-Reinigungen sicherstellen, damit die Milchverarbeitung nicht stillsteht. „Wenn die CIP-Reinigung nicht läuft, können wir kein Produkt abfüllen“, beschreibt er die zentrale Rolle des Vorgangs. Das dürfe nicht passieren, denn ständig rollen die Milchlaster auf den Hof, um die haushohen Rohmilchsilos zu füllen.

Den Sensor auf Umwegen gefunden

Damit die CIP-Reinigung nicht die Produktion lahmlegt, braucht es auch eine zuverlässige Leitfähigkeitsmessung. Sie überwacht die Konzentration von Säuren und Laugen, um den maximalen Reinigungseffekt zu erzielen und erkennt beispielweise, wann am Ende eines CIP-Zyklus wieder reines Wasser durch die Leitung fließt. Leitfähigkeitssensoren spielen auch bei der Phasentrennung eine entscheidende Rolle. Sie erkennen unterschiedliche Medien, um genutzte Flüssigkeiten zu sammeln, die wiederverwendet werden können, und fördern so Ressourcenschonung.

Als Kuhn vor acht Jahren die elektrotechnische Leitung des Werks in Thalfang übernahm, merkte er schnell, dass die eingesetzten Sensoren zur Leitfähigkeitsmessung nicht seine Erwartungen erfüllten. Doch auch die Testläufe mit alternativen Geräten brachten Kuhn nicht die gewünschten Ergebnisse. Weil er auch für die Leitfähigkeitsmessung die beste Lösung wollte, suchte er weiter.

Am Ende war es der Zufall, der den erfahrenen Technikleiter an seinen Wunschsensor zur Leitfähigkeitsmessung führte. Über einen Distributor landete irgendwann ein Combi-Lyz AFI4 mit Fremdlabel auf der Werkbank der elektrotechnischen Instandhaltung. Als eine Serviceanfrage an den Händler unbeantwortet blieb, recherchierte ein Mitarbeiter den Hersteller des vielversprechenden Sensors: Baumer. Damit war der Sensorpartner für die Leitfähigkeitsmessung gefunden.

An erster Stelle der technischen Anforderungen steht die Zuverlässigkeit. Die stellt der Leitfähigkeitssensor jeden Tag bei bis zu 80 CIP-Reinigungen unter Beweis. Seit dem Wechsel auf den Sensorhersteller vor vier Jahren hatte das Produktionsteam bei den eingesetzten Sensoren keinen einzigen Ausfall und nicht ein beschädigtes oder undichtes Gehäuse. „Ich bin zufrieden, wenn ein Analysesensor fünf Jahre lang gut funktioniert. Da sind wir mit dem Baumer Sensor gut unterwegs“, sagt Kuhn.

Ein weiterer Wunsch ist eine kurze Ansprechzeit in Verbindung mit hochpräzisem Messergebnis. Auch hier punktet der Sensor mit sehr guter Performance: „Der AFI4 ist sehr schnell und erfüllt damit genau unsere Anforderungen, weil wir ihn auch zur Phasentrennung nutzen.“ Für Kuhn ist das der wichtigste Punkt. Bei 4 bis 6 l/s Durchflussmenge erhöhen schnelle Messergebnisse die Ressourceneffizienz spürbar. Kuhn nickt: „Mit dem AFI4 minimieren wir die Produktausschübe.“ Davon profitieren auch die Genossenschafter, denn bei der Verarbeitung der Rohmilch ist neben der Qualität die Effizienz der Anlagen ein entscheidender Faktor. Die Aufgabe des Werks sei es schließlich, für die Genossenschafter das Optimum aus der angelieferten Milchmenge herauszuholen.

Der neue Werksstandard

Kann der Sensor die Performance trotz der hohen Anforderungen über die Jahre konstant liefern? Hochwald Foods stellt bisher keine Anzeichen für Leistungsschwund fest. Das Technik-Team überprüft einmal im Jahr jeden Sensor. Von den aktuell 47 eingesetzten AFI4 hatten maximal zwei Drift, und der lag innerhalb der Toleranzspanne. „Die Langzeitstabilität ist sehr gut“, sagt Kuhn. Als weitere Vorteile des Sensors nennt er das drehbare Touchdisplay mit Farbanzeige, die einfache Handhabung, die Kompaktbauform, umschaltbare Messbereiche und das adaptive Anschlusssystem. „Zudem haben wir mit diesem Baumer Sensor ein Gerät für alle Anwendungen, da es frei konfigurierbar ist. Das erleichtert und verschlankt auch die Ersatzteilhaltung“, ergänzt Kuhn, der ein großer Freund von standardisierten Lösungen ist.

Wegen der guten Erfahrungen hat der Technikleiter den Sensor als Werksstandard gesetzt. Für den anstehenden Werksausbau mit sechs neuen CIP-Kreisen heißt das: Der langzeitstabile Analysesensor wird auch künftig in Thalfang einen wichtigen Beitrag zu einer reibungslosen Milchverarbeitung leisten. Für optimale Prozessüberwachung bekommt der AFI4 dann noch Verstärkung von dem Baumer Durchflusssensor PF20, der die Strömungsgeschwindigkeit im CIP-Rücklauf messen wird. Auch das sichert die Produktqualität und kann aufwendige Fehlersuchen im Leitungssystem verhindern. Schließlich soll in Thalfang die Milch auch in Zukunft ohne Pause fließen können.