15.12.2009: Fresenius-Fachtagung in Mainz

Optimierungspotenzial und Alternativen zur Aseptik

Im November 2009 fand in Mainz die 7. Fresenius-Fachtagung Aseptische Getränkeproduktion statt. Ist Aseptik ein Garant für die sichere und wirtschaftliche Herstellung von Getränken? Welche Alternativen zur Aseptik gibt es? Das sind die zentralen Fragen, mit denen sich 21 Fachreferenten beschäftigten.

Daniel Warrick (Warrick Research, Großbritannien) versorgte die rund 120 Konferenzteilnehmer zum Auftakt mit aktuellen Markdaten. Danach wurden 2008 weltweit rund 120 Billionen Verpackungen (50 Billionen Liter) mit Milch- und Milchprodukten befüllt, im Bereich der Getränke lag die Zahl der Füllungen bei knapp 70 Billionen Packungen (36 Billionen Liter). Heute sind mehr als 11.000 aseptische Füllsysteme im Einsatz, die von mehr als 30 Unternehmen geliefert werden. Ein Drittel des Aseptikw-Weltmarktes entfällt auf Westeuropa, ebenso stark vertreten ist der asiatisch-pazifische Raum, während Nordamerika nur einen Anteil von unter zehn Prozent einnimmt. Diese Zahlen verdeutlichen einerseits die weltweite Bedeutung der aseptischen Getränkeproduktion. Andererseits wies Warrick darauf hin, dass es in manchen Ländern aus Kostengründen und aufgrund des einfacheren Verfahrens einen Trend zurück zur Heißabfüllung gebe.

Einsparpotenziale durch verlängerte Laufzeiten
Dr. Peter Golz (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau, VDMA) beschäftigte sich mit der Frage, ob sich verlängerte Laufzeiten bei der aseptischen Abfüllung lohnen. Längere Produktionszeiten liegen im Trend, denn sie versprechen Einsparpotenziale. Golz betrachtete exemplarisch den Fall der aseptischen Abfüllung von H-Milch in Kartonverpackungen mit einer Abfüllleistung von 7.000 Packungen pro Stunde. Wird das Produktionsintervall von 24 Stunden auf 100 Stunden erhöht, können knapp 18 Prozent der maschinenbezogenen Herstellkosten gespart und die Anfahrverluste um 19.000 Packungen pro Jahr reduziert werden – laut Golz eine Gesamtersparnis von bis zu 55.000 Euro pro Maschine und Jahr.

Unsterilität lässt Kosten explodieren
Doch es gibt auch eine Kehrseite der Medaille: Mit zunehmender Produktionsdauer zwischen den Reinigungen steigt das Hygienerisiko: „Produktablagerungen in produktführenden Leitungen nehmen zu und vergrößern damit das Risiko, dass Produktreste nach der Reinigung in den Leitungen verbleiben“, erklärte Golz. Durch Unsterilität können die Einsparungen schnell aufgefressen werden, wie ein Worst-Case-Szenario am obigen Beispiel zeigt: Tritt die Störung nach 24 Stunden auf und wird die Unsterilität erst nach 72 Stunden erkannt, beläuft sich laut Golz’ Rechnung der Produktionsverlust auf mehr als 500.000 Verpackungen. Das heißt: Eine Unsterilität kompensiert die Einsparung von bis zu viereinhalb Jahren. Ob sich eine verlängerte Produktionszeit rechnet, hängt daher von der Frage der Qualitätskosten ab, die sprunghaft steigen können. Golz: „Ein Blick in die Störfalldokumentation hilft, das bestehende Kostenrisiko beim Übergang zu längeren Produktionszeiten einzuschätzen. Zu empfehlen ist auch ein Erfahrungsaustausch mit Betrieben, die bereits längere Produktionszeiten erfolgreich fahren.“

Neue Entwicklungen machen Kaltaseptik Konkurrenz
Kaltaseptik ist die Königsdisziplin unter den Abfüllmethoden, doch Fortschritte in konkurrierenden Verfahren bieten sich zunehmend als Alternative an. Rüdiger Löhl (E-proPlast GmbH) führte dies auf der Fresenius-Fachtagung am Beispiel der „PET-panelless“-Heißabfüllung auf. Die klassische PET-Heißabfüllung hat im Vergleich zur kaltaseptischen Abfüllung den Nachteil eines höheren Flaschengewichts; außerdem gibt es Probleme bei der Etikettierung durch die Paneelstruktur der Flasche. Löhl stellte eine Streckblastechnik vor, mit der für die Heißabfüllung mittels thermischer Kristallisation in der Blasform glatte, vergleichsweise leichte PET-Flaschen hergestellt werden können. Diese sind mit einem Gewicht von 40 Gramm pro Literflasche immer noch etwas schwerer als bei der Kaltaseptik, wo die Literflaschen zwischen 34 und 38 Gramm wiegen. Letztere benötigen aber aufgrund geringerer Wandstärken weitere Barrierestoffe: „PET Hotfill bewirkt bei gleicher Wandstärke eine rund fünfzehnprozentige Verbesserung der Sauerstoffbarriere im Vergleich zu kalt abgefüllten PET-Flaschen“, erklärte Löhl. Etwas mehr als eine halbe Million Euro betragen die Investitionskosten, wenn eine Glas-Abfüll-Linie auf PET-Heißabfüllung konvertiert wird. Dagegen betragen laut Löhl die Gesamtinvestitionen für eine aseptische Füllanlage acht Millionen Euro. Je nach Zusammensetzung der PET-Flaschen und je nach Entfernung der Hotfill-Produktion zur Abfüllanlage liegen die Break-Even-Punkte zwischen 20 Millionen und 50 Millionen Füllungen pro Jahr bei einer Füllmenge von einem Liter, so die Berechnungen Löhls. Erst über diese Produktionsmengen hinaus arbeite eine kaltaseptische Anlage günstiger. LL/ct

Die nächsten Termine der Akademie Fresenius: Vom 20. bis 21. Januar 2010 findet die Produktionsleitertagung in Dortmund statt und vom 1. bis 2. März der Getränkekongress in Mainz. Weitere Informationen unter:
www.akademie-fresenius.de

15.12.2009: Kontinuierliche Hygieneverbesserungen

Maßgeschneiderte Lösungen für Verpackungsmaschinen

Sidel nimmt kontinuierlich individuelle Hygieneverbesserungen an vorhandenen Verpackungsanlagen seiner Kunden vor. Sei es durch die Trockendekontamination der Preforms oder der Verschlüsse, eine Vorbehandlung durch gefilterte Luft im Blasprozess oder an den Luftförderern oder Abdichtungen des Füll- und Verschließerbereichs.

Die Abfüllung von Getränken wie Saft, kohlensäurehaltigen Getränken, Tees, Wasser, aromatisiertem Wasser, Energy-Drinks und Milchprodukten stellt zahlreiche Anforderungen: Stabilitätsgarantie, biologische, mikrobiologische und bakteriologische Sicherheit, sowie den Erhalt und Schutz des Geschmacks und der organoleptischen Eigenschaften des Produktes. Es gilt dabei, zahlreiche Randbedingungen wie die Haltbarkeit, die Einhaltung von Normen, hohe Leistungen und Nachhaltigkeit zu vereinbaren. Seit September bietet Sidel seinen Kunden an, auch alle neuen Systeme zur Förderung der Produkthygiene unter Einhaltung strikter Qualitätsansprüche in den vorhandenen Maschinenpark zu integrieren.

Trockendekontamination von Preforms und Verschlüssen
Das System Predis wurde bereits dreißig Mal für alle Anwendungen verkauft. Es sterilisiert die PET-Preforms anstelle der fertigen Flaschen. Dabei kommt das Prinzip der trockenen Sterilisation zum Einsatz, bei dem Wasserstoffperoxiddampf auf der Innenwand der Preform kondensiert. Die Aufheizung der Preform im Heizofen auf über 100 °C, sowie die Leistungsfähigkeit der Thermobehandlung und die Prozessstabilität garantieren eine absolut sichere Produktion, so dass hinterher 100 Prozent aller produzierten Flaschen dekontaminiert sind.
Die Vorteile des Systems sind vielfältig. So wird kein Wasser verbraucht, wodurch sich ca. 200 bis 300 m3 Wasser im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen einsparen lassen. Es müssen weniger Chemikalien eingesetzt werden, die Einsparungen liegen hier bei ca. 150 bis 200 Litern pro Tag. Es entstehen keine flüssigen Abwässer und auf einen Rinser kann gänzlich verzichtet werden. Die schwache Konzentration des H2O2 und die Reduzierung der Konservierungsstoffe optimieren nicht nur die organoleptische Produktqualität hinsichtlich Geschmack, Vitaminen und Farbe, sie tragen auch zur Verbesserung des Markenimages und der Natürlichkeit des Getränks bei. Dieses profitiert gegen Ende der empfohlenen Haltbarkeit trotzdem von einer höheren Qualität, was zu einem verlängerten Verfallsdatum führt.
Seit September 2009 kann dieses System, das bisher mit den Blasmaschinen SBO Universal und den Combi-Maschinen verkauft wurde, auch auf bereits vorhandenen Maschinen nachgerüstet werden. Zwischen Preformzufuhr und Heizofeneingang benötigt Predis nur geringen Platz, was den Einbau nicht unwesentlich erleichtert. Die Leistung liegt bei bis zu 36.000 Flaschen pro Stunde für Wasser, Saft, und Milchprodukte. Dasselbe Prinzip der Trockendekontamination kommt in der Lösung „Capdis“ auch für Verschlüsse zum Tragen.

Von der Blasmaschine zum Transporteur
Andere Sidel-Lösungen für die Nachrüstung von Anlagen mit dem Ziel der Hygieneverbesserung sind die Luftaufbereitung im Blasmaschinenkreislauf mit Filtern (0,01 μm), wodurch das Niveau einer Aseptikmaschine erreicht werden kann und der Flaschentransport unter Sterilluftbedingungen. Auch hier halten Filter die Umwelteinflüsse während des Transports auf kontrolliertem Niveau. Weiterhin setzt Sidel auf die Abdichtung des Füll- und Verschließerbereichs mit einer geschlossenen Sicherheitskabine mit Sterilluftbeaufschlagung (Laminarfluss oder Überdruck) und die Verbesserung des CIP-Aufbaus zur Reinigung. Das gesamte Paket an innovativen Verbesserungen kann an zahlreichen Anlagentypen einfach nachgerüstet und je nach Konfiguration angepasst werden. ct
www.sidel.com