Sind Ihre Prozessanlagen bereit für neue Anforderungen?

ZETA hat sich in diversen Food-Segmenten – von der fruchtverarbeitenden Industrie bis hin zur biotechnologischen Lebensmittelherstellung – als starker Branchenspezialist etabliert.

Rückkehr eines zufriedenen Kunden

Oft wenden sich zufriedene Kunden nach abgeschlossenen Projekten wieder an ZETA, wenn sie mit neuen Herausforderungen konfrontiert werden. So auch ein Produzent von hochwertigen Nahrungsergänzungsmitteln, der eine höchst leistungsfähige Anlage zur Herstellung und Abfüllung von Nahrungsergänzungsmitteln mit positiven Effekten auf die Hautgesundheit betreibt. Die Anlage resultierte aus einem 2020 abgeschlossenen Projekt, dessen Durchführung von einer ausgezeichneten Kooperation zwischen dem Kunden aus dem Norden Deutschlands und ZETA geprägt war. Das Projekt erstreckte sich von Vorversuchen - durchgeführt im TechCenter ZETA - bis hin zur Inbetriebnahme der fertigen Anlage. Gemäß dem bei ZETA gelebten integrierten Ansatz kamen somit die Prozessentwicklung, das Value Engineering, sowie die Fertigung und Automatisierung der Anlage aus einer Hand.

Die höchst leistungsfähige Ansatzanlage inkludiert einen Prozessbehälter mit 1000 Litern Arbeitsvolumen und ein Pulveraufgabesystem, durch welches Kollagenhydrolysat eingemischt und mit einem Minimum an Staubentwicklung, Klumpenbildung und Schaumentwicklung in Lösung gebracht wird. Das einfach zu bedienende und sichere System wird durch eine Pasteurisationseinheit vervollständigt und dessen Reinigung durch eine CIP-Anlage sichergestellt. Das gemeinsam mit ZETA erarbeitete Automatisierungskonzept ermöglicht höchste Flexibilität und Multiuse-Verwendung.

Die Entwicklung neuer Produkte und der Einsatz geänderter Rohstoffe haben bei besagtem Produzenten mit der Zeit zu einer signifikanten Änderung der Produkt- und Prozessparameter geführt. Das betrifft vor allem den Schritt der Pulverzugabe, der aufgrund der nun viel höheren Viskosität der Ansatzlösung sehr lange dauert. Zudem variiert der Rohstoff in seinen physikalischen Eigenschaften und ist, je nach Quelle des Kollagenhydrolysat-Pulvers, unterschiedlich schwer einzumischen. Um sich diesen Herausforderungen zu stellen, hat der Betreiber beschlossen, eine Überprüfung durchzuführen und erwägt einen Umbau der Anlage, um eine rasche Einmischung auch bei hoher Viskosität zu ermöglichen. Dementsprechend wurde bei ZETA eine Machbarkeitsstudie in Auftrag gegeben.

Im Rahmen dieser Studie wurden verschiedene Fragestellungen behandelt: Welche Viskosität des Endprodukts ist erreichbar? Wie wirken sich Änderungen der Viskosität auf die einzelnen Bestandteile des Systems – also zum Beispiel den Wärmetauscher, die Produktpumpe, den Ansatzbehälter oder das Dispergiersystem – aus? Bis zu welcher Viskosität ist es möglich, den Prozess durchzuführen? Wie können Produktivität und Effizienz bei der Produktherstellung verbessert werden?

Um diese Möglichkeiten auszuloten, wurde eine Testreihe durchgeführt. Dafür traf man sich bei YTRON, dem Anbieter des Pulverdispergiersystems, in Bayern. Dort wurde nicht nur in einem Versuchsaufbau aus der entsprechenden Pulverlöseanlage und Kreiselpumpe die bestehende Anlage simuliert, sondern die Einsaugzeiten der Rohstoffe auch in weiteren Settings getestet. Die kürzesten Einsaugzeiten wurden bei Versuchen mit einem alternativen Modell der YTRON Pulverlöseanlage und dem Einsatz einer Schraubenspindelpumpe erzielt.

Die Testreihe lieferte wertvolle Erkenntnisse für die Optimierung der Produktion, vor allem im Hinblick auf Produkte mit höherer Viskosität, und bildete die Basis für weitere Untersuchungen. Das ZETA Team evaluierte an Hand verschiedener Szenarien, welche Anpassungs- und Umbaumaßnahmen an der Anlage notwendig und auch möglich wären, wenn der Kunde sich entschließt, die bestehende Pumpe und Pulverlöseanlage zu ersetzen. Eine Schraubenspindelpumpe ist grundsätzlich größer als die bestehende Kreiselpumpe, vorhandene Zuleitungen müssten bei einem Pumpentausch also verändert werden, hinzu kämen aus sicherheitstechnischen Gründen ein Drucksensor und ein Sicherheitsventil. Mittels 3D-Studien wurde gezeigt, dass der dafür notwendige Platz vorhanden ist. Weiters wären im Falle eines Umbaus auch Änderungen auf elektronischer Ebene notwendig. Je nach gewähltem Modell der Schraubenspindelpumpe wäre – abhängig von der gewünschten Leistungsfähigkeit der Pumpe - gegebenenfalls ein größerer Frequenzumrichter oder sogar ein separater Schaltschrank für dessen Unterbringung erforderlich.

Durch die Evaluierung der verschiedenen Szenarien konnte ZETA detailliert die Möglichkeiten zur Optimierung der Anlage und die sich daraus ergebenden Anforderungen, sowie den damit verbundenen Kosten aufzeigen und verhalf dem Kunden somit zu einer wertvollen und soliden Grundlage für alle weiteren Entscheidungen.

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