Neue EHEDG-Guideline zum Hygienic Design von Prozesssensoren in der Lebensmittelindustrie Achtung Hygiene! Worauf Sie bei Design und Installation von Prozesssensoren achten sollten

Welche Sensortechnologie für welche Anwendung in der Lebensmittelproduktion? Diese Frage stellen sich Betriebsleiter, wenn es um Neuinvestitionen in Sensorik oder den Austausch geht. Hilfestellung gibt die neu überarbeitete EHEDG-Richtlinie 37 „Hygienische Prozesssensoren und ihre Anwendung“. Betreibern helfe die Richtlinie, ihre Investionsentscheidungen auf eine sichere Basis zu stellen, betont Holger Schmidt, Leiter der Arbeitsgruppe 37.

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Holger Schmidt, Leiter der Arbeitsgruppe 37, in der EHEDG seit 2003
Holger Schmidt, Leiter der Arbeitsgruppe 37, in der EHEDG seit 2003
(Bild: Schmidt)

Die EHEDG hat sich zur Aufgabe gemacht, alle relevanten Komponenten, Baugruppen, Maschinen- und Anlagenteile die bei der Herstellung von Lebensmitteln eingesetzt werden, zu beschreiben und in Ihrer Auswirkung auf die Reinigung zu bewerten. Mit etwas Verspätung ist jetzt das Dokument 37, Hygienische Prozesssensoren und Ihre Anwendung Teil 1, erschienen. Der Beitrag gibt Antworten auf die wichtigsten Fragen.

Welche Gründe waren ausschlaggebend für die Verzögerungen?

Die Sensor-Arbeitsgruppe setzt sich seit langer Zeit aus Mitgliedern zusammen, die als Sensor-Hersteller eine hohe Affinität zu diesem Thema haben. Es war jedoch nicht ganz einfach, für dieses Dokument interessierte Teilnehmer zu finden, die Erfahrung mit dem Betrieb der Sensoren in der Herstellung von Lebensmitteln, oder beim Bau der dafür eingesetzten Anlagen mit einbringen wollten. Um dieses Feedback zu bekommen, haben wir früh auf Unterstützer aus der Brau-Industrie und von der Hochschule Trier zurückgegriffen. Allen einen herzlichen Dank für die Hilfe. Gerne würden wir für die zukünftige Arbeit am Umfeld des Dokument 37 weitere Teilnehmer aus der Industrie integrieren. Für nähere Informationen steht das Büro und der Arbeitsgruppenleiter gerne zur Verfügung. Im Übrigen ist die überarbeitete EHEDG-Richtlinie 37 eines der ersten Dokumente das in Naarden editiert wurde, unter Federführung des neu aufgestellten Büro geleitet von Adwy van den Berg. Das neue Büro ist in der Schlussphase zur Bearbeitung des Dokumentes gestoßen. Begonnen hat die Arbeit jedoch deutlich früher mit einem Brainstorming. Dabei haben wir definiert, wen das Dokument erreichen soll und welche Informationen es bereitstellen soll.

Wie hilft das Dokument 37 Lebensmittelproduzenten bei der Sensor-Auswahl und der Entscheidungsfindung?

Das Dokumente soll den Anwendern von Sensoren darstellen, welche Besonderheiten die Geräte haben. Neben den hygienischen Eigenschaften des Sensors gilt es, wie der Titel schon sagt, ihn auch so einzusetzen, dass er trotz Integration in den Prozess gut reinigbar bleibt. Beides deckt aber nur die Hälfte der Aufgabe ab, die sich bei der Auswahl der richtigen Technologie für ein bestimmte Messstelle stellt. Der Sensor muss nach der hygienischen Integration auch noch in der Lage sein, seine Messperformance zu bringen, damit eine Messstelle überhaupt Sinn macht. Die langjährige Erfahrung im Bereich der hygienischen Sensorik prädestinierte sicher die Team-Mitglieder aus dem Umfeld der Sensoren Hersteller, die sich im Tagesgeschäft schwerpunktmäßig mit allen drei Themenfeldern beschäftigen. Als Ziel wurde ein Dokument definiert, das dem Anwender die verschiedenen Technologien, die für das Lösen der häufigsten Messaufgaben zur Verfügung stehen, in ihren hygienischen Eigenschaften beschreibt. Dazu gehören Hintergründe: Was ist beim Einbau zu beachten, damit der Sensor gut zu reinigen ist und wie wirkt sich das auf die Messperformance aus. Weiterhin gibt es Informationen über die Werkstoffe, speziell im Hinblick auf die Folgen einer Beschädigung des Sensors. Treten dabei Stoffe aus? Entstehen gefährliche Fremdkörper, die in das Lebensmittel gelangen können? Nach der Definition der Struktur der einzelnen Kapitel wurden die verschiedene Technologie für die Ausarbeitung des ersten Vorschlages entsprechend den Stärken der jeweiligen Team Mitglieder verteilt.

Ergänzendes zum Thema
Struktur des Dokuments 37
Was beeinflusst das Hygienic Design eines Sensors?

Das Dokument betrachtet Sensoren für flüssige und für feste Prozesse. Auch das Messprinzip beeinflusst die Bauform und die wiederum die Reinigbarkeit des Sensors. Angesprochen werden Drehgeber, Sensorgehäuse, Kabel und ihre Einführung sowie die Halterungen.

Die Betrachtung der Sensoren wurde nach

1. Anwendungsgebiet

2. Technische Details mit Einfluss auf die Hygiene

3. Prozesseinbindung

4. Konsequenzen bei Beschädigung des Sensors

5. Finale Betrachtung und relevante Information

strukturiert.

1. Anwendungsgebiet

Punkt 1 beschreibt allgemein das Anwendungsgebiet der besprochenen Technologie, z.B. wo die beschriebenen Technologie bevorzugt eingesetzt wird.

Die Tabelle listet die im Dokument erfassten Messprizipien für Flüssigkeiten auf.
Die Tabelle listet die im Dokument erfassten Messprizipien für Flüssigkeiten auf.
( Bild: EHEDG )

Die Tabelle listet die im Dokument erfassten Messprizipien für feste Stoffe und Rieselgüter auf.
Die Tabelle listet die im Dokument erfassten Messprizipien für feste Stoffe und Rieselgüter auf.
( Bild: EHEDG )

2. Einfluss der Messtechnik auf das Sensordesign

Unter Punkt 2 wird jeweils betrachtet, welchen Einfluss die Messtechnik selber auf das Design des Sensors hat. Als Beispiel sei hier die Induktive Leitfähigkeitsmessung genannt, die aufgrund der beiden Spulen die für einen entsprechenden Messbereich in den Prozess eingebracht werden müssen, einen ziemlich großen Fußabdruck hinterlässt.

Leitfähigkeit lässt sich auch mit kleineren 4-poligen Sensoren induktiv messen, die dann zwar einen anderen Messbereich aufweisen aber viel einfacher zu reinigen sind. Diese Unterschiede müssen bei der Technologieauswahl berücksichtigt werden, damit Reinigung und Messung erfolgreich sind.

3. Besonderheiten bei der Prozesseinbindung

Hier wird beschrieben, was bei der Installation zu beachten ist. Nicht alle Sensoren sind rotationssymetrisch. Manche benötigen eine bestimmte Einbaulage damit sie gut oder überhaupt messen können. Bei anderen ist die vollständige Reinigung inklusive Selbstentleerung nur gegeben, wenn sie entsprechend verbaut werden.

4. Folgen bei Beschädigung

Unter diesem Punkt werden die Folgen einer Beschädigung des Sensors beschrieben – für den Sensor selbst, ist er in der Lage die Beschädigung zu erkennen und zu melden? Und was passiert, wenn Teile in das Produkt gelangen?

5. Für den Einsatz relevante Informationen

Dabei geht es um weitere Informationen, die für den Einsatz wichtig sein können. Das umfasst die Messperformance ebenso wie die Hygiene. Nachdem im ersten Ansatz die Fotos der jeweiligen Sensoren im Dokument verwendet wurden, wurde der Wunsch an die Arbeitsgruppe heran getragen, die Beschreibungen und damit das Dokument etwas abgesetzter von konkreten Sensoren zu gestalten. Dazu sollten die Darstellungen auch für den Trainingsbetrieb und weitere Veröffentlichungen einsetzbar sein, möglichst neutral und ohne externe Verwendungsrechte. Gemeinsam mit der Agentur Eyesee wurden in der Folge 3-D Modelle von Sensoren entwickelt, die exemplarisch für die jeweilige Technologie stehen. Die, in einer späteren Ausbaustufe mit Acrobat Reader verwendet von allen Seiten angesehen und in der Mitte aufgeschnitten werden können. Zoom Funktion und ein Color Code der die relevanten und unter Hygienegesichtspunkten wichtigen Baugruppen farbig erkennbar macht, runden die Darstellung ab. In der aktuellen Ausgabe sind derzeit die Zeichnungen in ihrer 2D-Version verwendet worden.n

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An wen wendet sich das Dokument konkret?

Durch seine detaillierte Darstellung der verschiedenen Technologien ist es ein Kompendium, das alle relevanten Messtechnologien in der Lebensmittelherstellung betrachtet und mit einfachen Bildern und erklärenden Texten die Zusammenhängen von Hygiene, Installation und Messperformance aufzeigt. Es wendet sich damit an Nutzer, die konkrete Beratung zu ihren Messstellen suchen. Das Dokument ist am Ende mit 115 Seiten deutlich umfangreicher als der Durchschnitt der EHEDG-Dokumente. Dabei hat die Arbeitsgruppe darauf geachtet, die Basis die von anderen Dokumenten definiert wird, z.B. bezüglich der Geometrien, Materialien oder Prozessanschlüssen nicht noch einmal aufzuführen, sondern den entsprechenden Verweis zu bringen.

Und wie geht mit der Arbeit an dem Dokument weiter?

Bei entsprechender Nachfrage wird das Dokument in Deutsch übersetzt. Speziell für die Entwickler von Sensoren, aber auch für die Anwender speziell im Maschinen- und Anlagenbau wird es einen 2. kompakteren Teil geben, der sich auf die Aufgaben bei der Sicherstellung der Hygiene fokussiert. Hierzu möchten wir gerne entsprechende Anwender aus der Lebensmittelindustrie und dem Maschinen- und Anlagenbau einladen, an seiner Erstellung mitzuarbeiten. Der Teil 2 wird gezielt auf das Sensor-Design und seine grundsätzlichen, technologiebedingten Einschränkungen bei der Reinigung eingehen. Er ergänzt damit die konkrete Betrachtung der gewählten Sensortechnologien im Teil 1 mit dem Ziel, zukünftige Entwicklungen gleich in die die richtige Richtung zu leiten und ein Verständnis über die zu erfüllenden Anforderungen zu entwickeln. Beide Teile zusammen sollen alle Anwender in die Lage versetzen, die für den jeweiligen Prozess bestmöglichen Auswahl der Technologie und der Prozess Integration zu treffen

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