VERBRÄUCHE GENAU ERFASSEN
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Die Produktion von Lebensmitteln beginnt mit der Landwirtschaft. Das Ausbleiben von Regen muss in diesem Fall durch Brunnenwasser kompensiert werden. Das Wasser, das im Lebensmittelbetrieben für die Reinigung oder für den Verarbeitungseinsatz genutzt wird, kann ebenfalls aus Brunnen bezogen werden. Doch Martin Eppinger, Market Segment Manager Food & Beverage, weiß: „Da viele Betriebe mehrere Brunnen betreiben, ist die manuelle Erfassung der Entnahmemengen entsprechend aufwändig. Durch automatisierte Inline-Erfassung der relevanten Messwerte der jeweiligen Brunnen kann der Arbeitsaufwand deutlich verringert, die Berichterstellung automatisiert und auf Abweichungen zeitnah reagiert werden.“
Die jeweiligen Messgeräte für Füllstand, Temperatur, Durchfluss, Leit- und pH-Wert können beispielsweise an das Automatisierungssystem Jumo variTron 500 angeschlossen werden. Bereits das Touchdisplay des Geräts zeigt alle ermittelten Werte an. Weiterhin fungiert das System als Gateway zur Jumo Cloud mit einer sicheren MQTTS-Verbindung. In der Cloud kommen sämtliche Messdaten zusammen. So können über individuelle Dashboards alle Brunnen und Werte visualisiert und ausgewertet werden. Eppinger sieht noch weitere Vorteile, denn: „Bei Über- und Unterschreiten von bestimmten Werten ist es möglich, dass Alarme vordefiniert werden, die dann per E-Mail oder SMS versendet werden – so können rechtzeitig entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.“ Auch Tiefenbrunnen und Mineralwasserbrunnen, deren Wasser oft als Zutat für die Produktion von Lebensmitteln verwendet wird, lassen sich so überwachen. „Auf diese Weise kann das unerwünschte Eindringen von Grundoder Oberflächenwasser sofort erkannt werden“, betont Eppinger im Gespräch mit LEBENS-MITTELTECHNIK.
Zudem kann der Brunnenpegel genau geregelt werden, sodass die maximale Entnahmemenge in Abhängigkeit des Wasserdranges eingestellt und eine Überlastung des Brunnens vermieden wird. Für die Messung des Brunnenpegels eignet sich etwa die Sonde Jumo Maera S28, die kontinuierlich und hydrostatisch den Pegel von 2,5 bis 100 Meter Wassersäule erfasst und serienmäßig über einen Überspannungsschutz verfügt, der bei Brunnenanwendungen sehr wichtig ist.
Einsparung von Brauchwassermengen
Neben der genauen Erfassung der Entnahmemengen und der automatisierten Reporterstellung führt der Einsatz moderner Messtechnik zur Einsparung von der Brauchwassermengen. Eppinger: „Gerade bei CIP-Prozessen (Cleaning in Place) werden größere Mengen Wasser benötigt. Der Einsatz der Leitfähigkeitsmessung hat hier zur Konsequenz, dass Spülwasser und Reinigungsmedien genauer voneinander getrennt werden können. Somit gelangen weniger Spülwässer oder Reinigungsmedien in den Abfluss.“ Das führe nicht nur zu einer Einsparung von Brauchwasser, sondern auch zur Verringerung des Verbrauchs der Reinigungsmittel wie Natronlauge, Salpetersäure oder Peressigsäure – „und ist damit letztlich ein deutlicher Beitrag zur Nachhaltigkeit.“
Durchgesetzt hat sich für diese Anwendung die induktive Leitfähigkeitsmessung. Mit dem neuen Jumo digiLine Ci HT10 mit dem Prozessanschluss tecLine mini hat Jumo die Leitwertmessung nochmals optimiert. Geeignet für kleine Rohrdurchmesser ist er gleichzeitig ein funktionaler Alleskönner. Er verfügt über zahlreiche Schnittstellen wie vier bis 20 Milliampere, Modbus oder I/O-Link. Die Setup-Software mache die Konfiguration für den Anwender besonders einfach. „Die meisten Konzentrationskurven sind dort hinterlegt und weitere Konzentrationskurven können hinzugefügt werden. In Abhängigkeit von Temperatur und des Leitwertes wird so die genaue Konzentration der Reinigungsmedien ermittelt. Auf diese Weise wird eine Unterdosierung, aber auch eine Überdosierung von Reinigungsmitteln vermieden und somit zusätzlich noch der Ressourceneinsatz verringert“, so Eppinger.
Messung der Laugenkonzentration
Die induktive Leitfähigkeit findet unter anderem bei der Messung der Laugenkonzentration in Flaschenwaschmaschinen Anwendung. Auch hier muss eine Unter- oder Überdosierung vermieden werden. Aber gleichzeitig ist in diesem Fall eine präzise Überwachung der Konzentration sichergestellt.
Bedingt durch Laugenverschleppung – verursacht durch Flaschen, Etiketten und weiterer Einflüsse – muss der Füllstand regelmäßig mit Wasser ausgeglichen werden. Zudem gilt es, die Konzentration kontinuierlich zu überprüfen und zu korrigieren. Die Konzentration kann trotz Zufuhr von Wasser genau geregelt und eingestellt werden. „Der Gesamtwasserverbrauch von modernen Flaschenwaschmaschinen sollte einen Wert von 160 bis 240 Milliliter pro Flasche nicht überschreiten“, empfiehlt Eppinger in diesem Zusammenhang.
Zur Erfassung des Wasserverbrauchs eignet sich der neue Jumo flowTrans US W02. Das Ultraschallmessgerät ist absolut verschleiß- und wartungsfrei und gleichzeitig hochpräzise. Zudem kann es mit einer Temperatur- und Druckmessung erweitert werden. Das Gerät verfügt über ein vier bis 20 Milliampere Signal und I/O-Link. Die Konfiguration erfolgt über Bluetooth mit einer App auf dem Smartphone oder Tablet. Weiterhin bietet sich der flowTrans US zur Erfassung von Kühlwasser und anderen Volumenströmen von Anwendungswasser an.
Nach dem Laugebad in der Flaschenwaschmaschine werden die Flaschen mit Wasser gespült, dass mit Peressigsäure oder Chlordioxid desinfiziert wurde. Auch diese Messgrößen können mit dem Jumo tecLine CLO2/PAA erfasst werden. Konzentration, Temperatur und Wasserverbräuche können dann mit dem Programmregler Jumo Aquis touch P erfasst und aufgezeichnet werden. Über Profibus oder Profinet kann das Gerät in übergeordnete Steuerungen eingebunden werden.
„Der Wassermangel und der damit einhergehende Energieverbrauch machen den Einsatz von modernen Sensor- und Monitoringsystemen unersetzlich. Der Fokus liegt hier auf der automatisierten Berichterstellung, die aufgrund von Lebensmittelsicherheit und Qualitätssicherung in der Lebensmittelherstellung bereits teilweise Einzug gehalten hat. Sie gewinnt aber auch im Hinblick auf das Klimaschutzgesetz und den Nachweis der CO2-Neutralität zusätzlich an Bedeutung“, bestätigt Martin Eppinger zum Abschluss des Gesprächs. Mit den Sensorlösungen von Jumo, der Steuerung Jumo variTron, den Softwarelösungen Jumo Cloud und Jumo Evaluation bietet der Messtechnikspezialist aus Fulda Lösungen aus einer Hand.
Diesen Artikel finden Sie in LT 4/2023 auf den Seiten 36 und 37.
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