In Deutschland füllen jährlich etwa 150 Mineralbrunnen über zwölf Milliarden Liter Mineral- und Heilwasser ab. Hohe Anforderungen an gesicherte Hygiene, Qualität und Umweltverträglichkeit müssen dabei mit nachhaltiger Wirtschaftlichkeit der Produktion in Einklang gebracht werden. Zudem hat sich die Branche zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2030 klimaneutral zu arbeiten. Bereits heute kennzeichnen die Mineralwasserherstellung hochmoderne integrierte Prozesse mit durchgängigem Hygienic Design vom Zufluss bis zur Abfüllung der Produkte. Abgestimmt auf die spezifischen Gegebenheiten – Wassereigenschaften, Prozess, chemische Bedingungen sowie Vorgaben an den Geschmack des Endproduktes – sind dabei maßgeschneiderte Anlagen aus Edelstahl Rostfrei etablierter Standard.
Vier Werkstoffgüten sind bei der Mineralwasserherstellung etabliert: Für Anlagen und Geräte, die lediglich mit schwach sauren oder alkalischen Lösungen in Kontakt kommen, erfüllt oft schon die Werkstoffgüte 1.4301 die Anforderungen. Eine deutlich höhere Beständigkeit gegenüber Korrosion und Erosion bietet die austenitische Werkstoffgüte 1.4404. Zahlreiche Anlagen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sind deshalb aus diesem Edelstahl gefertigt. Dafür sprechen auch seine guten Verarbeitungseigenschaften durch den geringeren Kohlenstoffgehalt. Der nichtrostende austenitische Sonderstahl 1.4539 gewährleistet durch seinen hohen Molybdängehalt und den Zusatz von Kupfer bei gleichzeitig sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt besonders gute Beständigkeit gegen Lochfraß, Spannungskorrosion und interkristalline Korrosion.
Alles rein: Schlüsselfunktion für Filter
Für die gebotene Prozess- und Produktintegrität ist ein prozessübergreifend abgestimmtes System aus Edelstahlfiltern unterschiedlicher Feinheit für Flüssigkeiten, Druckluft, Gase und Dampf von entscheidender Bedeutung. Das zulaufende Quellwasser wird mit einem 25 Mikron-Filter vorfiltriert, um Ablagerungen, Schmutzpartikel und größere Mikroorganismen zu entfernen. Wasser, das zur Verdünnung der Cleaning in Place (CIP)-Reagenzien eingesetzt wird, durchläuft zuvor eine Tiefenfiltration mit fünf Mikron-Filter. Die für ein einwandfreies Produkt besonders kritische, sterile Endfiltration vor dem Abfüllen erfordert Membranfilter mit 0,2 Mikron Filterfeinheit. In Puffer- oder Speichertanks verhindern Tankentlüftungsfilter das Eindringen von Verunreinigungen aus der umgebenden Luft. Auch bei den Verbrauchsmaterialien wie Filterpackungen, -kerzen, -kartuschen oder -membranen führt an hochwertigem Edelstahl kein Weg vorbei.
Sicherer Hort: Behälter und Tanks
Für Prozess- und Lagerbehälter wie Speicher-, Puffer- und Abfülltanks, CIP-Behälter oder Dampfkessel werden die Werkstoffgüten 1.4404 und 1.4435 besonders häufig verwendet. Modernste Fertigungstechnologien ergänzen die Anforderungen an hygienische, sterile Tanks gemäß den Richtlinien der European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG). Die EHEDG-Standards schreiben für jedes Bauteil sowie Schweißnähte im Lebensmitteltankbau eine Rauheit der Oberfläche von Ra≤0,8 Mikrometer vor. Zudem dürfen die Behälter weder Toträume, Spalten oder scharfe Kanten aufweisen noch Schrauben oder Federn im Innenraum enthalten. Auch die in den Tanks verwendeten Ventile, Dichtungen und Sensoren müssen über eine EHEDG-Zertifizierung verfügen.
Alles fließt: Pumpen, Rührwerke und Rohre
Auch für Pumpen und Rührwerke sind bei der Mineralwasserherstellung die Hygieneanforderungen höchst anspruchsvoll. Ob Drehkolbenpumpen für Transfer, Austrag, Mischen, Dosieren oder Abfüllen, Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen für die Flaschenabfüllung oder Peripheralradpumpen: Starkwandige Pumpengehäuse aus gewalztem und tiefgezogenem Edelstahl der Güten 1.4404, 1.4435 oder 1.4539 mit totraum- und spaltfreien Förderräumen sowie elektropolierten Oberflächen für medienberührte Bauteile mit Rauheitswerten bis Ra ≤ 0,4 Mikrometer sind hier Standard. Ebenso sind CIP- und Sterilisation in Place (SIP)-Fähigkeit bei bis zu 140° Sterilisationstemperatur gängige Praxis. Rührwerke mit robusten und hygienerechten Motoren, deren kritische Komponenten aus Edelstahl Rostfrei der Güte 1.4571 gefertigt sind, sorgen für eine vollständige Durchmischung der Tank- inhalte. Auch hier gewährleistet nichtrostender Stahl trotz ständigen Wasser- kontakts und Einsatzes aggressiver Reinigungschemikalien die von der EHEDG geforderte hohe Korrosionsbeständigkeit. Dadurch wird Verschleiß und Bruch zuverlässig vorgebeugt und somit eine Kontamination des Endproduktes verhindert.
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