Die qualitätsgesicherte und effiziente Reinigung lebensmittelverarbeitender Anlagen stellt nach wie vor eine erhebliche Herausforderung für die Gestaltung und den Betrieb solcher Anlagen dar.Das Verbundprojekt SensoRein, gefördert durch das Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und koordiniert vom Institut für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik (ICTV) der TU Braunschweig, zielt darauf, die Grundlagen für eine sensorbasierte Überwachung des Reinigungsbedarfs und des Reinigungsergebnisses in geschlossenen Produktionsanlagen der Lebensmittelindustrie zu legen, um damit die Voraussetzungfür eine am Reinigungsbedarf und Reinigungsverlauf orientierte Cleaning in Place (CIP)-Reinigung zu schaffen.
Die zuverlässige Anlagenreinigung ist eine Grundvoraussetzung für eine hygienisch sichere Lebensmittelproduktion. Die Anforderungen an die Anlagenreinigung steigen aufgrund der aktuellen Marktentwicklung, wie längerenProduktionszeiten, größerer Produktvielfalt und steigenden Anforderungen an die Haltbarkeit der Lebensmittel. Stand der Technik sind festgelegte Reinigungsprozeduren, die ein vorgegebenes Reinigungsprotokoll in einemfesten Zeitraster abarbeiten. Zur Sicherstellung einer stets ausreichenden Reinigung enthalten diese Reinigungsprozeduren Sicherheitszuschläge, die sich im Vergleich zu einer an den Reinigungsverlauf angepassten Reinigungin einem erhöhten Bedarf an Reinigungsmedien, Wasser und Energie sowie verlängerten Reinigungszeiten niederschlagen. Dies reduziert die Verfügbarkeit der Anlagen, erhöht die Entsorgungskosten sowie den ökologischenFußabdruck des Produktionsprozesses, ohne eine gesteigerte Produktsicherheit zu bieten.
Abhilfe kann hier eine an den tatsächlichen Reinigungsbedarf und Reinigungsverlauf angepasste Reinigungsstrategie bieten. Diese basiert auf einer prozessintegrierten Verfolgung des Reinigungsfortschritts unter Einsatz modernsterSensortechnologien. Drei im Vorfeld als erfolgsversprechend identifizierte Sensortechnologien, Dickenscherschwinger, Fluoreszenzdetektion und spektroskopische Sensorik, werden anwendungsspezifisch weiterentwickelt. Die Anwendungerfordert eine Modifizierung der Sensoroberflächen durch spezielle Beschichtungen. Die Evaluierung der Sensoren erfolgt nach einheitlichen, in diesem Projekt zu entwickelnden Bewertungsgrundlagen an einer zentral an der TU Braunschweigbereit gestellten Technikumsanlage und in ausgewählten Versuchen in Pilot- oder Produktionsanlagen innerhalb des Industriekonsortiums. Die Technikumsanlage steht auch nach Projektende interessierten Partnern zur Bewertung vonReinigungssensoren und zur Auslegung von mit Sensoren automatisierten Reinigungssystemen zur Verfügung. Damit kann der Aufwand für Vorversuche, die mit der Einführung derartiger Systeme verbundenen sind, deutlich reduziert werden.Auch eine Abschätzung der erreichbaren Energie- und Ressourceneffizienz wird ermöglicht.
In dem Verbundprojekt sind verschiedene industrielle und akademische Partner beteiligt. Dies sind neben dem ICTV der TU Braunschweig die Fraunhofer Institute für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), fürPhysikalische Messtechnik (IPM), für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) - Außenstelle für Verarbeitungsmaschinen und Verpackungstechnik Dresden, für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) sowie ein Industriekonsortiumunter Leitung des Fachverbands Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen des Verbandes Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA). Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren und ein Projektvolumen von ca. 1,85 Mio. €.
Technische Universität Braunschweig
Institut für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
Telefon: +49(0)531 391 2789
VDMA
Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen
Telefon: +49(0)69 6603 1656
Der Projektfortschritt des Verbundprojektes SensoRein wurde von den Forschungspartnern bei den in diesem Jahr digital stattfindenden Innovationstagen der BLE vorgestellt. Der Artikel und die zwei Poster sind unter folgendem externen Link einsehbar:
Nach einem halben Jahr intensiver Forschungsarbeit konnten beim Gesamtprojekttreffen am 27. März 2019 erste Ergebnisse präsentiert werden. Dafür kamen die beteiligten Forschungs- und Industriepartner im Zentrum für Pharmaverfahrenstechnik der TU Braunschweig zusammen.
Die Forschungspartner konnten durch die Präsentation ihrer Ergebnisse zeigen, dass die vorgestellten Sensorkonzepte grundsätzlich funktionieren. Erste Abreinigungsversuche in einer Laboranlage waren bereits erfolgreich und die zentrale Technikumsanlage befindet sich im Aufbau. Vielversprechende Sensorbeschichtungen wurden ausgewählt und erste Proben beschichtet.
Der schnelle Fortschritt bei der Bearbeitung der Arbeitspakete steigert die Erwartung auf das zweite Gesamtprojekttreffen. Hier sind die Partner aus Industrie und Forschung am 15. Oktober 2019 beim Fraunhofer-Institut für Angewandte Materialforschung in Bremen zu Gast.
Um sich über die genaue inhaltliche Ausrichtung des Verbundprojektes ausführlich austauschen zu können, hat der Fachverband Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen des Verbandes Deutscher Maschinen- und Anlagenbau die Konsortional- und Forschungspartner am 29.11.2018 wieder nach Frankfurt geladen.
In großer Runde wurden über relevante Betriebsbedingungen, verfahrens- und messtechnische Herausforderungen sowie anwendungsorientierte Besonderheiten diskutiert. Den Teilnehmern aus Forschung und Industrie gelang durch den intensiven Austausch die Vorbereitung für einen direkten Start der experimentellen Arbeiten. Erste Ergebnisse werden beim nächsten Gesamtprojekttreffen am 27.03.19 in Braunschweig vorgestellt.
Im Rahmen eines KickOff-Meetings haben sich die Partner aus Forschung und Industriekonsortium in den Räumlichkeiten des Fachverbands Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen des Verbandes Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) am 21.09.2018 über die organisatorischen sowie inhaltlichen Rahmenbedingungen des Verbundprojektes ausgetauscht.
Neben einer Kurzvorstellung der anwesenden Partner erfolgte die gemeinsame Abstimmung des weiteren Vorgehens. Wichtige Informationen bezüglich der Projektdurchführung wurden von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) und dem Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) als Projektträger und Mittelgeber dargelegt. Die detaillierte inhaltliche Absprache im Verbundprojekt erfolgt im Rahmen eines ersten Workshops am 29.11.2018, wieder in Frankfurt.
Am 01.09.2018 ist das Verbundprojekt "SensoRein- Sensorbasierte Überwachung des Reinigungsbedarfs und des Reinigungsergebnisses in geschlossenen Systemen" gestartet. Das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) geförderte Projekt hat zum Ziel, die Grundlagen für eine sensorbasierte Überwachung des Reinigungsbedarfs und des Reinigungsergebnisses in geschlossenen Produktionsanlagen der Lebensmittelindustrie zu legen. Beteiligt sind neben dem ICTV der TU Braunschweig die Fraunhofer Institute für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), für Physikalische Messtechnik (IPM), für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) - Außenstelle für Verarbeitungsmaschinen und Verpackungstechnik Dresden, für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) sowie ein Industriekonsortium unter Leitung des Fachverbands Nahrungsmittelmaschinen und Verpackungsmaschinen des Verbandes Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA).
ADM WILD Europe GmbH & Co. KG
Baumer Elektric AG
Chemische Fabrik Dr. Weigert Gmbh & Co. KG
Cölner Hofbräu P. Josef Früh KG
Diversey GmbH & Co. OHG
Elea Vertriebs- und Vermarktungsgesellschaft mbH
Ellab GmbH
Elopak EQS GmbH
Festo AG & Co. KG
Friesland Campina Innovation Center N.V.
Frischli-Milchwerke GmbH
GEA TDS GmbH
GzF mbH
IVLV e. V.
Jürgen Löhrke GmbH
KHS GmbH
Krones AG
Müller Service GmbH
Nestle Deutschland AG
Negele Messtechnik GmbH
Privatbrauerei Wittingen GmbH
Sachsenmilch AG
Sick AG
Syntegon Technology GmbH
Tetra Pak Processing Systems AB
VDMA e. V.