Pumpen für Sterilprozesse Sterile Edelstahl-Pumpen sorgen für sichere Förderung von Wein und „alkoholfreiem Sekt“

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Sabine Mühlenkamp / Dr. Jörg Kempf

Neues Produkt, neues Verfahren, neues Produktionsgebäude – die Planung und Entwicklung einer neuen Anlage für die Herstellung von „alkoholfreiem Sekt“ war für alle Beteiligten eine große Herausforderung, die nur mit echter Teamarbeit gelang. Der schönste Dank: Pünktlich zum offiziellen Produktlaunch lief die Anlage wie am Schnürchen. Sterile Edelstahl-Pumpen spielen dabei eine zentrale Rolle.

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Prickelnde Aufgabe souverän gelöst: Das Vita-Pumpenprogramm von KSB (im Bild eine Vitacast-Pumpe) sorgt für den hygienegerechten Transport in der sterilen Verfahrenstechnik.
Prickelnde Aufgabe souverän gelöst: Das Vita-Pumpenprogramm von KSB (im Bild eine Vitacast-Pumpe) sorgt für den hygienegerechten Transport in der sterilen Verfahrenstechnik.
(Bild: ©Africa Studio - stock.adobe.com, KSB, [M]-Sahlmüller)

Es gibt Projekte, die sind von Anfang an einzigartig. Zwar hatte Rotkäppchen Mumm bereits 2008 mit dem Produkt Rotkäppchen Alkoholfrei den Grundstein für den erfolgreichen Einstieg in den alkoholfreien Markt gelegt. Und obwohl das Unternehmen mit Abstand Marktführer auf diesem Gebiet ist, war der Spatenstich für das neue Produktionsgebäude am Standort Eltville 2014 dennoch der Auftakt für etwas völlig Neues.

„Mit dieser Anlage begann tatsächlich eine neue Ära“, erinnert sich Joachim Engler, Leiter der Abfüllung in Eltville und technischer Leiter der Standorte Eltville und Breisach, an die Situation vor drei Jahren. Erfahrungen hatte das Team von Engler zwar mit anderen Produktionsverfahren für alkohol­freie Alternativen zum klassischen Sekt, aber eben nicht mit dieser Art Verfahren, welches einzigartig in Deutschland ist. „Vieles wurde daher während der Planungs- oder sogar während der Umsetzungsphase noch geändert. Alle Beteiligten mussten täglich eine sehr hohe Flexibilität an den Tag legen“, nennt Engler die wichtigste Eigenschaft seiner Mitspieler.

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Das Unternehmen wollte eine prickelnde Alternative mit einem außergewöhnlichen Geschmacks­erlebnis in bekannter Jahrgangsqualität kreieren. „Es ging uns darum, die Aromen von Weinen bester Herkunftsgebiete zu gewinnen“, erklärt Thomas Krischke, Leiter der Herstellung Wein, weinhaltige und alkoholfreie Getränke. „Das Verfahren ist daher ein anderes als bisher. Die Entalkoholisierungsanlage dafür stammt aus Australien und wird normalerweise genutzt, um Kaffeearomen zu gewinnen.“ Das Besondere daran: In der Anlage wird den Weinen der Alkohol entzogen, wobei die Aromen bei lediglich 34 °C in drei Prozessschritten extrem schonend gewonnen werden. Zum Vergleich: Andere Entalkoholisierungsanlagen arbeiten bei doppelt so hohen Temperaturen.

Vertrauensvolle Partnerschaft

Technologisch umgesetzt wurde die Gesamtanlage von Infraserv Wiesbaden (ISW) Technik – ein Dienstleister, der in der Nachbarschaft im Industriepark Kalle-Albert in Wiesbaden ansässig und Spezialist für Projekte in der Getränkeindustrie ist. ISW Technik übernahm die komplette Tankverrohrung und den Umbau der Flaschenfüllanlage. Dazu gehörten nicht nur die Lieferung und Montage der Produkt- und Energierohrleitungen, sondern auch umfangreiche Verrohrungsarbeiten an den Tanks. Obwohl ISW Technik viele Erfahrungen mit Produktionsanlagen für die Sekt- und Weinindus­trie hat, war das Projekt für sie ebenfalls etwas Besonderes. „Die Anlage ist durch einen hohen Automatisierungsgrad gekennzeichnet“, erklärt Wolfgang Martin, Kundenmanagement bei ISW Technik.

Zudem mussten etliche Kilometer an Rohrleitungen und über 30 Tanks miteinander verbunden werden. Über 300 automatisierte Armaturen regeln die Produktströme. Eine weitere Herausforderung sind die großen Anforderungen hinsichtlich der Hygiene. Während klassischer Sekt bereits durch seinen hohen Alkoholgehalt vor Verkeimungen geschützt ist, ist dies bei der alkoholfreien Variante nicht der Fall. Daher muss bei allen Komponenten, auch bei den Pumpen, besonders viel Wert auf die hygienegerechte Ausführung gelegt werden, u.a. müssen diese CIP-fähig sein. Sprich, sie müssen mit Säure und Lauge befahrbar sein und hohe Temperaturen aushalten.

Aufgrund ihrer Zuverlässigkeit, ihres Preis/Leistungsverhältnisses, der Beständigkeit, der Instandhaltungsintervalle und des Services empfahl ISW Technik Pumpen aus dem Vita-Programm von KSB. Mit dieser Entscheidung war Rotkäppchen Mumm sehr zufrieden, schließlich kannte man den Frankenthaler Hersteller schon aus anderen Produktionsbereichen.

Nun kommen im Tanklager des neuen Produktionsbereiches zwölf Vitacast-Pumpen zum Einsatz. „Diese fördern alle Stoffströme wie Weine und alkoholfreie Produkte innerhalb der Anlage, also zwischen den 27 Tanks, aber auch zu den Abfüllanlagen“, fasst Krischke die Aufgaben der Pumpen zusammen.

Für keimfreie Prozessführung

Die einstufige Kreiselpumpe Vitacast mit ihren mediumberührten Teilen aus Edelstahl sowie der hohen Oberflächengüte durch spezielle Polierverfahren eignet sich besonders für hygienisch anspruchsvolle Prozesse und den Einsatz in CIP/SIP-Verfahren. Die eingesetzten Vita-Baureihen verfügen über alle branchenüblichen Zertifikate wie EHEDG und die verwendeten Elastomere sind FDA-konform. Dank ihrer Tot­raumarmut kann man sie optimal reinigen. Gleichzeitig besitzen die Pumpen einen hohen Wirkungsgrad durch die optimierte Hydraulik und ein auf den Be­triebspunkt angepasstes Laufrad.

Hierbei müssen sie die automatisierungstechnischen Bedingungen und Qualitätsanforderungen einhalten, wie Druck, Temperatur und Fördermengen (zwischen 5000 und 20 000 Litern pro Stunde). Da die Bedarfe wechseln, sind alle Pumpen mit einem Frequenzumrichter ausgestattet. Der Pump Drive passt die Drehzahl der Pumpe kontinuierlich an den tatsächlichen Bedarf der Anlage an. Zudem – da die Anlage durch einen hohen Automatisierungsgrad geprägt ist – besitzen alle Pumpen eine Profibus-PA-Anbindung.

Zwei Boosterpumpen fördern die alkoholfreie Alternative von der Entalkoholisierungsanlage in Richtung Carbonisierung. Für diese benötigt man einen Vordruck von 3,5 bar. Auch diese Druckerhöhungspumpen werden im Rahmen des CIP-Prozesses mit 95 °C heißem Wasser gespült. Eine weitere Vitacast-Pumpe sorgt für die Alkohol-Tankwagen-Beladung. Denn der in der Anlage gewonnene Alkohol wird in das Schwesterunternehmen Nordhäuser Spirituosen geliefert, die ihn weiter verarbeiten. Seit der Installation gab es weder Reklamationen noch Aus­fälle, die Pumpen in der Anlage funktionieren tadellos und störungsfrei.

Flexibilität großgeschrieben

Abgesehen von den technischen Ansprüchen war seitens ISW Technik vor allem Flexibilität gefragt. „Bei diesem Projekt brauchten wir ganz besonders Partner, die schnell und zuverlässig liefern können und sich nicht aus der Ruhe bringen lassen“, lacht Martin, der aber schnell noch eine ernste Bemerkung hinterher schiebt. „Selbstverständlich empfehlen wir als Dienstleister in einem Projekt immer die technisch beste Lösung, soweit dies wirtschaftlich sinnvoll ist. Aber schlussendlich sind wir unserem Kunden verpflichtet, dass wir sein Projekt pünktlich und sicher abschließen. Und wenn ich weiß, dass ein Projekt mit KSB funktioniert, dann bleibe ich dabei.“

Event-Tipp der Redaktion Das 16. Pumpen-Forum findet auch 2018 wieder im Rahmen der Förderprozessforen statt. Weitere Informationen zur Veranstaltung finden Sie auf unserer Eventseite. Unsere Bildergalerie zur letztjährigen Veranstaltung zeigt die Referenten des 15. Pumpen-Forums mit ihren Themenschwerpunkten.

Bei der Auswahl der lebensmitteltauglichen Pumpen verließ sich Martin daher voll und ganz auf die Expertise von KSB. „Ich bin kein Pumpenspezialist, das ist KSB. Daher wurden wir auch in diesem ganz speziellen Projekt hinsichtlich der Auslegung und Verwendung der optimalen Materialien unterstützt.“ Dabei schätzt Martin besonders das offene Feedback seitens KSB. „Die Folge einer solchen Rückberatung ist eine viel engere Zusammenarbeit, die sich natürlich immer dann positiv auswirkt, wenn es zeitlich mal eng wird“, so Martin.

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Fazit und Ausblick

Seit Anfang des Jahres läuft die Produktionsanlage nun rund und die Neuheit im Premiumbereich Mumm Dry Alkoholfrei konnte im März 2017 erfolgreich gelauncht werden. Mittlerweile werden pro Jahr rund sechs Millionen Liter prickelnder Alkoholfreier abgefüllt, Tendenz steigend. Weiter werden auf der Anlage auch acht Millionen Liter Weinmischgetränke, z.B. Rotkäppchen Fruchtsecco, in unterschiedlichsten Geschmacksrichtungen gefertigt.

Dies hatte ebenfalls beträchtlichen Einfluss auf die Planung. So wurde die Anlage in den Anfängen eher für große Mengen Alkoholfrei geplant. Beflügelt durch den Erfolg wurden mittlerweile weitere Geschmacksrichtungen der Rotkäppchen Fruchtseccos erfolgreich am Markt platziert. Dies erforderte wiederum Flexibilität während der Umsetzungsphase. „Mit der Anlage können wir nun sowohl die großen als auch kleinere Mengen, die vom Markt gefordert werden, fertigen. Wir sind sowohl von der Pumpenseite als auch von Tank- und Verrohrungstechnik sowie der Automatisierung sehr flexibel. Und wir sind froh, dass ISW Technik und KSB diesen Weg mit uns gegangen sind“, zieht Engler zufrieden Bilanz.

Auch die Projektpartnerschaft und Zusammenarbeit seitens ISW Technik und KSB hat sich durch das Projekt gefestigt. Dank der absoluten Zuverlässigkeit, der schnellen Reaktionszeit und kurzen Lieferzeiten seitens KSB soll die Zusammenarbeit in Zukunft weiter forciert werden.

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* Die Autorin ist Fachjournalistin für Chemie und Technik.

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