Fraunhofer IVV arbeitet an "Reinigung 4.0" für die Getränkeindustrie

Mit virtueller Simulation zum Optimum

Neue Lösungen für die adaptive und effiziente Reinigung von Anlagen der Getränkeindustrie hat das Fraunhofer IVV Dresden während der diesjährigen drinktec präsentiert. Flexibilität, Zeit- und Kostenersparnis bei der Reinigung von Verarbeitungsanlagen ermöglicht ein mobiler Reinigungsroboter. Eine leichtere und gründlichere Reinigung von Tanks soll durch neuartige Zielstrahlreiniger erreicht werden. Gekoppelt mit Simulationswerkzeugen gewährleisten sie auch ohne aufwendige Reinigungstests eine sichere Reinigung im Produktionsumfeld.

Ein neues mobiles Gerät des Fraunhofer IVV Dresden soll die Reinigung von Verarbeitungsanlagen erleichtern: Das Mobile Cleaning Device (MCD). Es steht als selbstfahrendes System für die voll automatisierte Reinigung zur Verfügung. Im Gegensatz zu Standardreinigungssystemen ist das MCD nicht fest in einer Anlage installiert, sondern lässt sich flexibel zur Reinigung von mehreren Anlagen nutzen – die Bewegung zwischen den Maschinenmodulen erfolgt durch eine eigene Antriebseinheit oder durch Nutzung vorhandener Transportsysteme.

Optische Sensoren erkennen den Schmutz

Das MCD ist mit einem optischen Sensorsystem zur Schmutzerkennung für die bedarfsgerechte Reinigung ausgestattet. Dieses zeigt inline an, welche Bereiche gereinigt werden müssen und wann die Reinigung abgeschlossen ist. Die Kombination mit kognitiven Steuerungs- und Regelungskonzepten sowie dem Sensorsystem erlaubt erstmals eine adaptive Reinigung, die an den tatsächlichen Hygienezustand der Anlage angepasst ist. Für die Schaum- und Spritzreinigung stehen separat ansteuerbare Düsen zur Verfügung. Die gezielte Reinigung von Teilbereichen ist deshalb genauso möglich wie die Komplettreinigung von Anlagen.

Auch die neue intelligente Tankreinigung der Fraunhofer Wissenschaftler zeichnet sich nicht erst beim Einsatz der Reinigungssysteme aus: Die Effizienz und Qualitätssicherung beginnt bereits bei der Konstruktion der Tanks. Erreicht wird dies durch neuartige Zielstrahlreiniger, Simulationswerkzeuge und deren Kopplung mit intelligenter Sensorik. Sie ermöglichen eine adaptive Tankreinigung und bieten deutliches Potenzial zur Verbesserung der Ressourceneffizienz.

Double Helix Jet Cleaner: Der neue Zielstrahlreiniger des Fraunhofer IVV Dresden

Für die Simulation von komplexen Spritzreinigungssystemen entwickelt das Fraunhofer IVV derzeit eine Software. Mit ihr lassen sich die Reinigungssysteme vom Konstrukteur virtuell in CAD-Umgebung und Echtzeit simulieren. Aufwendige iterative Anpassungen am Prototyp oder beim Kunden entfallen damit komplett. Der Übergang zur intelligenten Reinigung wird vollzogen durch die Kombination der neuen Reinigungstechnik mit der simulationsgestützten Optimierung. So wird eine gleichmäßige Verteilung der Reinigungswirkung auf den Oberflächen erzielt und es entsteht ein Gesamtsystem, das sich an die Gegebenheiten im Tank automatisch anpasst. Die Vision der momentan noch in der Umsetzung befindlichen adaptiven CIP-Behälterreinigung wurde bereits auf der drinktec vorgestellt.

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