Bierbrauen in Deutschland, das hat Tradition. Entsprechend weit reicht die Geschichte vieler Brauhäuser zurück. 1791 gründete Fürstabt Martin Gerbert II. vom Benediktinerkloster St. Blasien die Brauerei bei der Gaststätte „Zum Rothen Haus“. Heute kennt man die Badische Staatsbrauerei Rothaus vor allem durch das Tannenzäpfle, das sich bei Bierkennern auch über den badischen Raum hinaus verbreitet hat. In den vergangenen Jahren haben die Schwarzwälder umfangreich in aktuelle Prozesstechnik investiert: ein neues Sudhaus, in Edelstahl ausgeführte Gär- und Lagertanks sowie aufwendige, neue Verrohrungen. Traditionelle Methoden wie kalte Gärung und eine lange, kalte Lagerung verbinden sich so mit bestmöglichen hygienischen Bedingungen. Anfang 2011 ging die vollautomatische Fassabfüllung in Betrieb - mit kürzeren Wegen optimal in die Gesamtstruktur integriert. Sie füllt seitdem bis zu 280 sogenannte Kegs pro Stunde ab, mit Inhalten zwischen zehn und 50 Litern. Die Leistung der Abfüllung wurde auf mehr als das Doppelte gesteigert. Außerdem arbeitet die Linie völlig automatisch - einzig die Zuführung von Palettenstapeln mit je sechs Kegs auf einer Palette erfordert noch eine manuelle Einspeisung per Stapler. Anschließend durchlaufen die Edelstahlfässer, die mit einem RFID-Chip zur Qualitätskontrolle und Nachverfolgung ausgestattet sind, die gesamte Anlage automatisch. Ein Roboter dreht die Fässer mit den Anschlussventilen nach unten und setzt sie auf ein Förderband. Die Fässer werden von außen gereinigt, anschließend vollautomatisch restentleert und gewogen. Nur vollständig entleerte Fässer gelangen dann auf drei parallel arbeitende Maschinen des Anlagenbauers Albert Frey, die die intensive Innenreinigung, das Spülen und Sterilisieren und abschließend die Befüllung mit Bier übernehmen. Die befüllten Fässer werden gewendet und mit einer Kunststoffkappe versehen, auf die alle wichtigen Informationen wie Sorte, Zutaten und Haltbarkeitsdatum aufgedruckt werden, bevor ein Roboter die verkaufsfertigen Fässer wieder palettiert. Ein automatischer Palettenwagen fährt dann die mit den Rothauser Bierspezialitäten frisch gefüllten Kegs auf Paletten ins Lager.
Hygienic-Ausführung beweist sich im Langzeittest
Bei der Antriebstechnik für die neue Anlage entschieden sich Ralf Krieger, Projektleiter, und Roger Jäger, Abfüllleiter, mit ihrem Team für Danfoss-Produkte. Über die Jahre hatten die Brauer gute Erfahrungen mit den Frequenzumrichtern gemacht. Außerdem wollten sie die Zahl an Antriebsvarianten und damit des Ersatzteillagers durch den Einsatz des VLT-FlexConcepts reduzieren. Daneben dient die Keg-Abfüllung auch als Testanlage für den Einsatz der VLT OneGearDrive (OGD) in der Hygienic-Ausführung. Obwohl nicht unbedingt in der Anlage erforderlich, setzt Krieger 25 dieser Permanentmagnetmotoren (PM-Motoren) im Nassbereich ein, um ihr Langzeitverhalten zu testen. Die Ansteuerung der OGD übernehmen 25 VLT AutomationDrive FC302, die zentral in einem Schaltschrank untergebracht sind. In der alten Anlage saßen die Frequenzumrichter der Baureihe VLT Decentral Drive FCD300 direkt neben den anzusteuernden Motoren in der Anlage. Trotz hochwertiger Lackierung und optimalem Schutz der Antriebe gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel erforderte diese Art der Installation in der Anlage einen zusätzlichen mechanischen Schutz der Umrichter. Dieser entfällt in der neuen, zentralen Installation, die so kostengünstiger und einfacher wurde. Im Trockenbereich der Palettierer regeln 40 VLT Decentral FCD300 die eingesetzten Standard-Asynchronmotoren. Die Umrichter lassen sich durch die kompakten Abmessungen leicht in der Anlage installieren. Zum Schutz vor eventuell herabfallenden Kegs sind sie mit der erwähnten Schutzabdeckung versehen. Sie sind pulverbeschichtet und lassen sich leicht reinigen. Schräge Kühlrippen und die glatte Oberfläche garantieren den leichten und sicheren Ablauf aller Reinigungsflüssigkeiten. Fünf LED zeigen jederzeit den Status der Antriebe, ein anschließbares Display lässt eine einfache Diagnose zu.
Ausführungen in IP66 und IP69k
Das VLT FlexConcept, das hier zum Einsatz kommt, ist mit PM-Motoren und großem Drehzahlverstellbereich speziell auf die Anforderungen in Anlagen der Getränke- und Nahrungsmittelindustrie abgestimmt. In der Rothaus-Brauerei verfügen alle Motoren und auch die für den Einsatz direkt in der Anlage vorgesehenen Frequenzumrichter über eine extrem glatte Oberfläche. Sie vermeidet Vertiefungen, in denen sich Schmutznester bilden und Produktrückstände festsetzen könnten. Auch die Getriebe schließen sich nahtlos an die Motoren an - so ist ein leichtes Abfließen sämtlicher Reinigungsmedien, die im pH-Bereich von 2 bis 12 einsetzbar sind, sowie eventuell sonst anhaftender Produktreste sichergestellt. In den Ausführungen IP66 und IP69k überstehen die Motoren Reinigungsprozesse auch mit Hochdruckreinigern.
EHEDG-gerecht für Sensibles
Für besonders hygienekritische Bereiche, wie die aseptische Abfüllung sensibler Produkte, sind die Geräte auch in EHEDG-zertifizierter Ausführung erhältlich - derzeit einmalig auf dem Antriebsmarkt. Für einen noch besseren Schutz sensibler Getränke und Lebensmittel sorgt eine optionale antibakterielle Lackierung. Rothaus hat für die Anlage im Nassbereich eine zentrale Anlagenstruktur gewählt: die FC-302-Frequenzumrichter sind in einem zentralen Schaltschrank untergebracht. Für eine kompakte Installation lassen sich die modular aufgebauten Geräte Seite an Seite montieren. Außerdem haben alle Danfoss-VLT-Frequenzumrichter die notwendigen EMV-Filter und Netzdrosseln bereits im Gerät integriert - das spart zusätzlich Platz im Schaltschrank. Die Wirkungsgrade von 98Prozent und mehr bedeuten in der Praxis: weniger Abwärme und energieeffizienterer Betrieb. Bei Rothaus blieb der Energieverbrauch so trotz größerer Anlage und deutlich gesteigertem Durchsatz der gleiche. Serienmäßig unterstützen die VLT AutomationDrive FC302 lange Motorkabel, was gerade in Getränkeanlagen mit zentraler Anlagenstruktur äußerst hilfreich ist. So spart der Anwender zusätzliche Ausgangsfilter, solange die Längen 300Meter bei ungeschirmten und 150Meter bei geschirmten Kabeln nicht überschreiten. Die eingesetzten Komponenten des VLT FlexConcepts haben sich bisher in der Anlage bewährt. Alle Motoren und Frequenzumrichter arbeiten zuverlässig und bieten durch ihre Ausführung einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Antrieben. Die Anlagen lassen sich wahlweise in zentraler, dezentraler oder auch kombinierter Struktur betreiben. Dazu sind alle Antriebe auf höchste Energieeffizienz ausgelegt.
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