Schädlingsbekämpfung ohne Einfluss auf die Wasserqualität
Deutsch-israelische Filtertechnik garantiert Luftkeim-Armut auch in Problemgebieten
Dass bei kritischen „atmosphärischen“ Verhältnissen mit einer durchgängigen Ultra-Clean-Kette mögliche Verkeimungsgefahren von Brunnenwasser-Erzeugnissen abgewendet werden kann, belegen verschiedene Installationen in Israel. Unter anderem wegen der versprühten Pflanzenschutzmittel in den Weinbaugebieten des Karmelgebirges und zu Füßen des Hermon verwenden die dortigen Mineralwasser-Produzenten eine neue Überdruck-Filtertechnik. Die hat in Westeuropa unter anderem bereits in Großmolkereien fußgefasst.
International geschätzte Rebsorten gedeihen in Bet Schemesch am Fuß der Jerusalemer Berge, am Berg Hermon oder in Zichron Ja'akow am Südende des Karmelgebirges („Carmel“). Kein Geringerer als Baron Rothschilds Vater, Jakob Rothschild, veranlasste in Zichron Ja'akow die Anpflanzung von Weinstöcken. Nach ihm ist auch der Ort benannt
(Ja'akow = Jakob).
Die nahe den Weinbergen ansässigen Brunnenwasser-Abfüllereien sehen jedoch in der notwendigen Schädlingsbekämpfung eine potenzielle Gefährdung der anhaltenden Sterilität ihrer Flaschenerzeugnisse. Sie sorgen sich trotz Luftfilter auf den Produktionstanks um eine Verkeimung, da die bisher verwendete Technik keinen anhaltenden Schutz verspricht. Papier- und Taschenfilter durchnässen vielfach beim Reinigen von Tanks und Maschinen und verlieren so ihre Wirksamkeit. Nicht gefilterte Luft kann darüber hinaus an undichten Anschlüssen von Armaturen und Rohrleitungen in die Behälter fließen.
Brunnenwasser in Glasflaschen hält sich indes nahezu unbegrenzt, wenn es gelingt, die „ursprüngliche Reinheit“ bis zur Abfüllung zu konservieren. In Kunststoffflaschen reduziert sich die Lagerfähigkeit, abhängig vom Kohlensäuregehalt, auf etwa 1 Jahr. Wie gesagt, ein effizientes Hygiene-Management in Problemgebieten vorausgesetzt.
Einen relativ preiswerten Baustein dazu liefert jetzt eine deutsch-israelische Entwicklung. Die Idee entstammt den Erfahrungen im Anlagenbau: Der nach Israel ausgewanderte Planer von kompletten Prozessketten für Molkereien, Getränkeindustrie, Kosmetik und Pharmazie Fritz Fischer stieß immer wieder auf versteckte Kontaminationspfade und nicht intakte Filter. Er kombinierte darauf hin ein Überdrucksystem mit einer Labyrinth-Filtertechnik und zwar in zwei Varianten: „Sterivent“ für Tanks und „Laminarflow“ für Abfüllmaschinen.
Großerzeuger aus der Nahrungsmittelindustrie wie Nestle, Emi, Danone, Coca-Cola, Müllermilch griffen zu, weil es ihnen bisher nur gelang, mit aufwändiger und trotzdem noch Schwächen behafteter Reinraumtechnik ihre Säfte und Joghurts langfristig zu konservieren. Ganz besonders bei sommerlichen Temperaturen potenzieren sich Pilze, Hefen und Bakterien. Die Fischertechnik demgegenüber versprach und verspricht einerseits Sterilität zum halben Preis und andererseits eine Verlängerung der Haltbarkeit um bis 50 Prozent. Also rüstet man Linien um. Die Tests waren ein voller Erfolg, sodass bei Fischerplanning in Netanya/Israel mittlerweile weltweit Aufträge und Anfragen eingehen.
Brunnenwasser als normalerweise nährstoffarmes Medium darf und muss nicht hygienisch nachbereitet werden. Enthält es aber zusätzlich Nährstoffe wie Zucker, Vitamine, Aromen, so finden Keime ein sehr viel besseres Nährstoffangebot und damit bessere Wachstumsbedingungen vor. Das Vehikel für Pilze, Bakterien und Biozide ist belastete Außenluft. Sie kann, wenn die Sicherheitsschleuse vom Typ Standardfilter versagt, Umweltgifte an die Getränke heran tragen.
Vorbeugend setzen deshalb jetzt auch die ersten Mineral- und Quellwasserfabriken wie Neviot und Eden in den Weinbaugebieten aber auch in Regionen im Umfeld der Chemischen Industrie „Sterivent“ und „Laminarflow“ ein. Beispiel Neviot Nature of Galilee Ltd. im Norden Israels. Mit rund 350 Mitarbeitern und 150 000 Liter Brunnenwasser pro Stunde in 0,2- bis 5-Liter-Behältnissen gilt die Gruppe als inländischer Marktführer. Die Tanks und Abfüllanlagen der Produktionskette schotten insgesamt 15 der neuen Filteraufsätze gegen verkeimte Zuluft ab.
Weniger als 1 Partikel pro Milliliter
Die Abfüllanlage für PET-Flaschen setzt sich aus verschiedenen Stationen zusammen, mit einer Blasformmaschine als erste Stufe, die den heißen und damit sterilen Rohling zur Flasche ausformt. Auf der eigentlichen Befüllstation sitzt ein Laminarflow-Sterilfilter mit 0,45 Mikron Maschenweite. Biozide bewegen sich in einem Durchmesser bis herunter zu minimal 0,6 bis 0,5 µm und bleiben deshalb im Papier hängen. Im Betriebsprotokoll ist eine Partikelzahl in dermaßen abgesicherte Tanks von 0,3 Partikel/Milliliter dokumentiert. Von der Quelle über die Produktion bis zur Verpackung bleibt das Wasser ohne jede Berührung mit ungefilterter Außenluft.
Die installierte Ultra-Clean-Kette gibt Neviot nicht nur mehr Sicherheit in Bezug auf Hygiene und Haltbarkeit des Produkts. Die durchgängige Sterilität bescherte dem Hersteller unter anderem signifikante Kosteneinsparungen in der Wartung. In der parallelen Straße mit offenen Tanks, ohne „Sterivent“ und „Laminarflow“, müssen im Turnus von drei bis vier Wochen die zwei Wasserfilter ausgewechselt werden, weil die eingeschleppten Verunreinigungen die Schmutz- und Keimfänger zusetzen. Kostenpunkt etwa 5000 Dollar je Einheit. Bei der modernisierten aseptischen Nachbarlinie stehen diese Arbeiten nur einmal pro Halbjahr an und dann noch aufgrund der Filterkonstruktion zu 1000 Dollar je Einheit.
Technische Daten Sterivent- und Laminar-Flow-Filter
Neviot und Eden registrierten neben den eingesparten Wartungskosten noch einen zweiten beträchtlichen Gewinn. Die herkömmliche Luftreinigung baut in der Regel auf Standardfilter auf, auf gängige Filter für eine breit gefächerte Anwendung bis hin zur chemischen Industrie oder zur Galvanik. Für den definierten Einsatzfall – in diesem Fall Quell- und Mineralwasser – schalten die Techniker dann einzelne Einheiten parallel. Das können bis zu zwölf Filtereinsätze pro Maschine oder Behälter sein.
Diese Architektur hat verschiedene Nachteile: Erstens bedarf es eines starken Gebläses von 7 oder 8 kW, um alle Widerstände zu überbrücken. Der speziell für die Getränkeindustrie und für Molkereien konzipierte „Sterivent“ demgegenüber begnügt sich mit 0,20 kW. Damit spart er erheblich an Energiekosten ein. Doch nicht nur das. Zweitens erwärmt sich die Luft aufgrund der hohen Pressung - als zwangsläufige Folge des hohen Gesamtwiderstands der Filterstaffel - erheblich. Dieser Temperaturhub vermindert die Lebensdauer der Produkte. Denn Wärme beschleunigt bekanntlich die meisten lebensmittelchemischen und mikrobiologischen Reaktionen. Dem Sterivent mit insgesamt lediglich zwei Filtereinsätzen reichen 0,15 bar bei einer Luftgeschwindigkeit von 1,5 cm je Sekunde. Mit anderen Worten: Die Luft bleibt kalt.
Die Fischer-Patente eignen sich drittens besonders gut für die Nachrüstung vorhandener Linien, da sie keine installationstechnischen Schwierigkeiten bereiten. Dem „Sterivent“ genügt ein Anschlussstutzen von 100 mm Durchmesser, auf den er aufgesetzt wird. Ferner lässt das Prinzip es zu, bis 8 Tanks an eine einzige Einheit anzuschließen.
Der Ventilator saugt die Raumluft in den Vorfilter und presst sie durch einen Hepa-Sterilfilter in die Tanks oder zum Abfüllgut. In den Speichern herrscht permanent Überdruck, sodass kontaminierte Luft nicht von außen eindringen kann. Und noch eine Besonderheit: Die Filtereinsätze sind gegen eine Benetzung sowohl von außen (bei der Maschinen und Anlagenreinigung mit Wasser) als auch von innen geschützt. Eine Durchnässung würde sie unbrauchbar machen, was Betreiber vielerorts vernachlässigen…
Vorfilter: Klasse G3 nach DIN EN 779. Partikelkapazität 482 g/m2. Brandschutzklasse F1 nach DIN 53438
Gebläse Sterivent: Leistung 0,2 kW. Luftvolumen 500 m3/h. Die hohe Luftrate eliminiert das Implosions-Risiko während der Tankreinigung
Gebläse Laminar-Flow: Leistung 0,2 kW. Luftvolumen 500 m3/h.
Sterilfilter: Aktive Oberfläche 5,5 m2. Luftgeschwindigkeit 1,5 cm/s. Abscheidegrad 99,997 %. Filtergehäuse Edelstahl 304.
Regeleinheit: Vorbereitet zum Anschluss an die Prozessleittechnik, permanente Filterkontrolle über Differenzdruckmanometer mit eigenem Display.
Written by
Bernd Genath
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