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Umfrage zu Hygienic Design Welche Kriterien sind bei Hygienic Design wichtig?

J. Engelsmann AG RULAND ENGINEERING & CONSULTING GmbH VEGA Grieshaber KG
Hygienic Design reduziert Risiken in der Lebensmittelproduktion und ist deshalb für Unternehmen in diesem Bereich von großer Wichtigkeit.

Hygienic Design reduziert Risiken in der Lebensmittelproduktion und ist deshalb für Unternehmen in diesem Bereich von großer Wichtigkeit.

Bild: iStock, Taizhan Sakimbayev
07.03.2022

Die Vorzüge von Hygienic Design liegen auf der Hand: Kontaminationen werden vermieden, gleichzeitig werden Zeit und Kosten bei der Reinigung und damit auch beim Produktwechsel gespart. Hygienic Design ist aber viel mehr als nur „ein paar glatte Oberflächen“ für bessere Reinigbarkeit. Was ist bei der Konstruktion eines Hygienic-Design-Produkts zu beachten?

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Das sagen die Experten:

Bildergalerie

  • Henning Falck, Leiter Geschäftsbereich Trocknungs- und Partikeltechnologien, Neuhaus Neotec: Beim Hygienic Design muss sowohl Augenmerk auf die feststoffberührenden, als auch auf die flüssigkeitsberührten Teile gelegt werden. Gerade im flüssigkeitsberührten Bereich können sich sehr leicht mikrobiologische Keime ansiedeln. Dies sollte unbedingt vermieden werden. Grundsätzlich gilt, dass eine totraumarme Konstruktion erfolgt, damit sich keine Feuchtigkeitsnester bilden können. Alle Bereiche müssen gut reinigbar sein und sich danach leicht inspizieren lassen, um das Kontaminationsrisiko zu minimieren. Deshalb ist die Zugänglichkeit aller medienberührenden Teile für die Produktsicherheit mit entscheidend. Gute Zugänglichkeit sichert beste Reinigungsergebnisse und vermeidet feuchte Nester.

    Henning Falck, Leiter Geschäftsbereich Trocknungs- und Partikeltechnologien, Neuhaus Neotec: Beim Hygienic Design muss sowohl Augenmerk auf die feststoffberührenden, als auch auf die flüssigkeitsberührten Teile gelegt werden. Gerade im flüssigkeitsberührten Bereich können sich sehr leicht mikrobiologische Keime ansiedeln. Dies sollte unbedingt vermieden werden. Grundsätzlich gilt, dass eine totraumarme Konstruktion erfolgt, damit sich keine Feuchtigkeitsnester bilden können. Alle Bereiche müssen gut reinigbar sein und sich danach leicht inspizieren lassen, um das Kontaminationsrisiko zu minimieren. Deshalb ist die Zugänglichkeit aller medienberührenden Teile für die Produktsicherheit mit entscheidend. Gute Zugänglichkeit sichert beste Reinigungsergebnisse und vermeidet feuchte Nester.

    Bild: Neuhaus Neotec

  • Joachim Zipp, Global Market Segment Manager Food and Pharma, Process Instrumentation, Wika: Hygienic Design kann durchaus die eigentliche Funktion eines Equipments, zum Beispiel eines Messgeräts, beeinträchtigen. Es muss daher im Zweifelsfall über die geltenden Standards hinaus gestaltet werden, um alle Prozessanforderungen unter einen Hut zu bringen: gute Reinigbarkeit, Schutz des Produkts, optimale Geräteperformance. Wika hat einen solchen Schritt zum Beispiel mit den Widerstandsthermometern zum Orbital-Einschweißen vollzogen. Anschluss, Schutzrohr und Sensorik bilden bei dieser Konstruktion eine homogene Einheit im Hygienic Design und sind aufeinander abgestimmt. Das patentierte Design ermöglicht einen hygienegerechten und dichtungsfreien Einbau in den Prozess. Sowohl Reinigbarkeit als auch Messperformance (Genauigkeit und Ansprechzeit) sind optimiert.

    Joachim Zipp, Global Market Segment Manager Food and Pharma, Process Instrumentation, Wika: Hygienic Design kann durchaus die eigentliche Funktion eines Equipments, zum Beispiel eines Messgeräts, beeinträchtigen. Es muss daher im Zweifelsfall über die geltenden Standards hinaus gestaltet werden, um alle Prozessanforderungen unter einen Hut zu bringen: gute Reinigbarkeit, Schutz des Produkts, optimale Geräteperformance. Wika hat einen solchen Schritt zum Beispiel mit den Widerstandsthermometern zum Orbital-Einschweißen vollzogen. Anschluss, Schutzrohr und Sensorik bilden bei dieser Konstruktion eine homogene Einheit im Hygienic Design und sind aufeinander abgestimmt. Das patentierte Design ermöglicht einen hygienegerechten und dichtungsfreien Einbau in den Prozess. Sowohl Reinigbarkeit als auch Messperformance (Genauigkeit und Ansprechzeit) sind optimiert.

    Bild: Wika

  • Volker Spies, Geschäftsführer, BHS-Sonthofen Process Technology: Hygienic Design mit hoher Qualität erreicht man nur über einen eng abgestimmten Entwicklungsprozess unterschiedlicher Arbeitsbereiche. Besonders wichtig ist, dass die Betriebsweise und die verfahrenstechnische Auslegung einer Maschine von Anfang an in die Konstruktion einbezogen werden. Dies ermöglicht die Auswahl geeigneter Materialien – wie rostfreiem Edelstahl – und die geometrische Gestaltung der Konstruktionselemente. Um optimale Reinigbarkeit zu gewährleisten, sind zum Beispiel Toträume genauso zu vermeiden wie Ecken und Kanten. Wie durch die EHEDG festgelegt, sollte die Oberflächenrauheit geringer als 0,8 μm sein, damit sich Mikroorganismen einfach und vollständig entfernen lassen. Alle Dichtungen müssen so konstruiert sein, dass sich nirgendwo Toträume befinden, in denen sich Bakterien ansammeln können.

    Volker Spies, Geschäftsführer, BHS-Sonthofen Process Technology: Hygienic Design mit hoher Qualität erreicht man nur über einen eng abgestimmten Entwicklungsprozess unterschiedlicher Arbeitsbereiche. Besonders wichtig ist, dass die Betriebsweise und die verfahrenstechnische Auslegung einer Maschine von Anfang an in die Konstruktion einbezogen werden. Dies ermöglicht die Auswahl geeigneter Materialien – wie rostfreiem Edelstahl – und die geometrische Gestaltung der Konstruktionselemente. Um optimale Reinigbarkeit zu gewährleisten, sind zum Beispiel Toträume genauso zu vermeiden wie Ecken und Kanten. Wie durch die EHEDG festgelegt, sollte die Oberflächenrauheit geringer als 0,8 μm sein, damit sich Mikroorganismen einfach und vollständig entfernen lassen. Alle Dichtungen müssen so konstruiert sein, dass sich nirgendwo Toträume befinden, in denen sich Bakterien ansammeln können.

    Bild: BHS Sonthofen

  • Dieter Spiegel, Vertrieb, Ruland Engineering & Consulting: Wenige Betriebe haben ein „Corporate Hygiene Design“. Gutes Design betrachtet individuell und ganzheitlich. Um Grundkonzept und Details gestalten zu können, müssen Ziele präzise definiert werden. Folgende Fragen helfen am Start: Offener oder geschlossener Prozess? Wie lange sind die Rohstoffe und das unbehandelte Produkt mikrobiell stabil? Welche Bedingungen (pH, Temperatur, Feuchtigkeit) liegen im Prozess vor? Ist das Fertigprodukt keimarm, pasteurisiert oder steril? Wo sind Risiken für Kontamination/Rekontamination von außen im Prozess? Welche Reinigungs-/Desinfektionsnotwendigkeit besteht innen und außen? Was sind Normal-/Maximal-Anforderungen an die Reinigung? Welche Designmaßnahmen reduzieren oder vermeiden die erkannten Risiken?

    Dieter Spiegel, Vertrieb, Ruland Engineering & Consulting: Wenige Betriebe haben ein „Corporate Hygiene Design“. Gutes Design betrachtet individuell und ganzheitlich. Um Grundkonzept und Details gestalten zu können, müssen Ziele präzise definiert werden. Folgende Fragen helfen am Start: Offener oder geschlossener Prozess? Wie lange sind die Rohstoffe und das unbehandelte Produkt mikrobiell stabil? Welche Bedingungen (pH, Temperatur, Feuchtigkeit) liegen im Prozess vor? Ist das Fertigprodukt keimarm, pasteurisiert oder steril? Wo sind Risiken für Kontamination/Rekontamination von außen im Prozess? Welche Reinigungs-/Desinfektionsnotwendigkeit besteht innen und außen? Was sind Normal-/Maximal-Anforderungen an die Reinigung? Welche Designmaßnahmen reduzieren oder vermeiden die erkannten Risiken?

    Bild: Ruland

  • Dr. Christine Schweder, Projektleiterin, Labom Mess- und Regeltechnik: Die Oberflächen beim Hygienic Design sollten nicht nur glatt, sondern makellos sein, daher entfernen wir durch Elektropolieren auch mikroskopische Spitzen und Täler. Risse oder Kerben dürfen bei hygienischen Anschlüssen selbstverständlich ebenfalls nicht vorkommen. Gelaserte Schweißnähte sind besonders eben. Und für eine gute Reinigbarkeit der Anlagen müssen die Prozessanschlüsse frei von Toträumen wie Ecken oder Spalten sein, damit keine Produktreste zurückbleiben. Darüber hinaus verwenden wir bei Labom besonders hochwertigen Edelstahl, der die hohen Temperaturen und aggressiven Chemikalien beim CIP- und SIP-Reinigen unbeschadet übersteht. Die geeignete Legierung hängt jeweils von den einzelnen Prozessen der Anlage ab, das Material wird dann kundenspezifisch ausgewählt.

    Dr. Christine Schweder, Projektleiterin, Labom Mess- und Regeltechnik: Die Oberflächen beim Hygienic Design sollten nicht nur glatt, sondern makellos sein, daher entfernen wir durch Elektropolieren auch mikroskopische Spitzen und Täler. Risse oder Kerben dürfen bei hygienischen Anschlüssen selbstverständlich ebenfalls nicht vorkommen. Gelaserte Schweißnähte sind besonders eben. Und für eine gute Reinigbarkeit der Anlagen müssen die Prozessanschlüsse frei von Toträumen wie Ecken oder Spalten sein, damit keine Produktreste zurückbleiben. Darüber hinaus verwenden wir bei Labom besonders hochwertigen Edelstahl, der die hohen Temperaturen und aggressiven Chemikalien beim CIP- und SIP-Reinigen unbeschadet übersteht. Die geeignete Legierung hängt jeweils von den einzelnen Prozessen der Anlage ab, das Material wird dann kundenspezifisch ausgewählt.

    Bild: Labom

  • Joachim Liedtke, Leiter Entwicklung, J. Engelsmann: Produktberührende Bereiche sollten weitgehend totraumarm konstruiert sein. Vergrößerte Radien bei Ecken und Kanten ermöglichen beispielsweise auch bei rechteckigen Siebtrögen eine gründliche Reinigung. Des Weiteren versuchen wir, Produktablageflächen auch in Bereichen ohne Produktberührung auf ein Minimum zu reduzieren, zum Beispiel durch Verwendung von Rundprofilen bei Gestellen. Sind die Flächen dazu abgeschrägt, kann auch Reinigungsflüssigkeit besser abfließen. Für ein optimales Reinigungsergebnis müssen natürlich die Innenräume der Maschinen frei zugänglich sein. Bei unseren Hygienic-Design–Lösungen versuchen wir es zu vermeiden, dass Komponenten vor der Reinigung demontiert werden müssen. Sind Demontagevorgänge jedoch unvermeidbar, müssen sie einfach und schnell durchführbar sein.

    Joachim Liedtke, Leiter Entwicklung, J. Engelsmann: Produktberührende Bereiche sollten weitgehend totraumarm konstruiert sein. Vergrößerte Radien bei Ecken und Kanten ermöglichen beispielsweise auch bei rechteckigen Siebtrögen eine gründliche Reinigung. Des Weiteren versuchen wir, Produktablageflächen auch in Bereichen ohne Produktberührung auf ein Minimum zu reduzieren, zum Beispiel durch Verwendung von Rundprofilen bei Gestellen. Sind die Flächen dazu abgeschrägt, kann auch Reinigungsflüssigkeit besser abfließen. Für ein optimales Reinigungsergebnis müssen natürlich die Innenräume der Maschinen frei zugänglich sein. Bei unseren Hygienic-Design–Lösungen versuchen wir es zu vermeiden, dass Komponenten vor der Reinigung demontiert werden müssen. Sind Demontagevorgänge jedoch unvermeidbar, müssen sie einfach und schnell durchführbar sein.

    Bild: J. Engelsmann

  • Tobias Borgers, Head of Marketing, L.B. Bohle Maschinen und Verfahren: Entscheidend ist die einfache, schnelle und vollständige Möglichkeit der Reinigung der Materialien, Oberflächen und konstruktiven Elemente. Des Weiteren muss das Ableiten von Flüssigkeiten gesichert sein sowie der Ausschluss von Kreuzkontaminationen und Verkeimungen. Sämtliche Flächen und Verbindungen müssen glatt und ohne Vertiefungen sein. Auch bei der Konstruktion von Verbindungen gilt, diese grundsätzlich zu vermeiden oder zu minimieren. Sollten doch Verbindungen notwendig sein, so soll auf vorstehende Teile, Leisten und Ecken verzichtet werden. Leicht demontierbare Elemente sind einzuplanen, um schlecht zu reinigende Flächen (Toträume) zu vermeiden. Zudem dürfen Schweißnähte und Dichtungen kein Qualitätskriterium darstellen.

    Tobias Borgers, Head of Marketing, L.B. Bohle Maschinen und Verfahren: Entscheidend ist die einfache, schnelle und vollständige Möglichkeit der Reinigung der Materialien, Oberflächen und konstruktiven Elemente. Des Weiteren muss das Ableiten von Flüssigkeiten gesichert sein sowie der Ausschluss von Kreuzkontaminationen und Verkeimungen. Sämtliche Flächen und Verbindungen müssen glatt und ohne Vertiefungen sein. Auch bei der Konstruktion von Verbindungen gilt, diese grundsätzlich zu vermeiden oder zu minimieren. Sollten doch Verbindungen notwendig sein, so soll auf vorstehende Teile, Leisten und Ecken verzichtet werden. Leicht demontierbare Elemente sind einzuplanen, um schlecht zu reinigende Flächen (Toträume) zu vermeiden. Zudem dürfen Schweißnähte und Dichtungen kein Qualitätskriterium darstellen.

    Bild: L.B. Bohle Maschinen und Verfahren

  • Natalie Waldecker, Produktmanagerin, Vega: Um die hohen Investitions- und Betriebskosten bei der Herstellung von Lebensmitteln und pharmazeutischen Produkten im Rahmen zu halten, gehört das richtige Hygienekonzept der eingesetzten Füllstand- und Druckmesstechnik fest dazu. Das Hygienedesign beginnt bereits bei den eingesetzten Materialien, die mit dem Medium in Kontakt kommen. Sie müssen den Anforderungen nach FDA, EG 1935/2004, sowie den GB Standards entsprechen. Damit medienberührende Sensorkomponenten rückstandslos zu reinigen sind, müssen ab Schritt 1 der Konstruktion zum Beispiel Toträume, Spalten oder Vertiefungen vermieden werden. Das gelingt mit spezifischen Oberflächen, etwa mit der geringen Rauigkeit von  Ra<=0,8 µm und mit größtmöglichen Innenradien r>=3 mm. Das Ergebnis sind Sensoren, die die Reinigungsdauer und Stillstandzeiten verkürzen und das Risiko einer Verkeimung der Anlage minimieren.

    Natalie Waldecker, Produktmanagerin, Vega: Um die hohen Investitions- und Betriebskosten bei der Herstellung von Lebensmitteln und pharmazeutischen Produkten im Rahmen zu halten, gehört das richtige Hygienekonzept der eingesetzten Füllstand- und Druckmesstechnik fest dazu. Das Hygienedesign beginnt bereits bei den eingesetzten Materialien, die mit dem Medium in Kontakt kommen. Sie müssen den Anforderungen nach FDA, EG 1935/2004, sowie den GB Standards entsprechen. Damit medienberührende Sensorkomponenten rückstandslos zu reinigen sind, müssen ab Schritt 1 der Konstruktion zum Beispiel Toträume, Spalten oder Vertiefungen vermieden werden. Das gelingt mit spezifischen Oberflächen, etwa mit der geringen Rauigkeit von  Ra<=0,8 µm und mit größtmöglichen Innenradien r>=3 mm. Das Ergebnis sind Sensoren, die die Reinigungsdauer und Stillstandzeiten verkürzen und das Risiko einer Verkeimung der Anlage minimieren.

    Bild: Vega

  • Bernd Schumacher, Technical Industry Manager Food & Beverage, Krohne: Bei der Konstruktion und dem Design von Produkten für einen Einsatz in Produktionsprozessen unter Hygieneanforderungen ist es elementar, dass sich diese als rückstandsfrei zu reinigen erweisen. Als etablierter Hersteller von Hygienic-Design-Messtechnik ist es unser Bestreben, den Anwendern mit günstigen Preisen gerne einen zusätzlichen Anreiz schaffen, ihre Produktionsanlagen komplett mit hygienischer Sensorik auszustatten. Ein vollzogener Nachweis der Abreinigbarkeit bei der Produkteinführung (autorisiert, die Einhaltung spezifischer Toleranzen einzuhalten) sollte für ausreichendes Vertrauen bei Nutzern und Konsumenten sorgen. Die Aufwände für eine fortlaufende, hygienische Zertifizierung haben sich aus unserer Sicht zuletzt jedoch in die falsche Richtung entwickelt. Es werden nun periodische Re-Zertifizierungen der Designs verlangt – auch wenn keine konstruktiven Änderungen vorgenommen wurden. Produkte, die sich als rückstandsfrei zu reinigen erwiesen haben und nicht verändert werden, sollten keiner kostenaufwändigen, periodischen Überprüfung unterliegen! Wenn diese vermeidbaren Kosten wegfallen, fällt damit das Umdenken etwas leichter. Zudem führt es dazu, das weitere hygienische Messtechnik zertifiziert und angeboten wird. Sensorik mit erweiterten Diagnosemöglichkeiten bietet im Rahmen der voranschreitenden Digitalisierung eine höhere Prozesssicherheit und leistet damit auch einen Beitrag zur Lebensmittelsicherheit.

    Bernd Schumacher, Technical Industry Manager Food & Beverage, Krohne: Bei der Konstruktion und dem Design von Produkten für einen Einsatz in Produktionsprozessen unter Hygieneanforderungen ist es elementar, dass sich diese als rückstandsfrei zu reinigen erweisen. Als etablierter Hersteller von Hygienic-Design-Messtechnik ist es unser Bestreben, den Anwendern mit günstigen Preisen gerne einen zusätzlichen Anreiz schaffen, ihre Produktionsanlagen komplett mit hygienischer Sensorik auszustatten. Ein vollzogener Nachweis der Abreinigbarkeit bei der Produkteinführung (autorisiert, die Einhaltung spezifischer Toleranzen einzuhalten) sollte für ausreichendes Vertrauen bei Nutzern und Konsumenten sorgen. Die Aufwände für eine fortlaufende, hygienische Zertifizierung haben sich aus unserer Sicht zuletzt jedoch in die falsche Richtung entwickelt. Es werden nun periodische Re-Zertifizierungen der Designs verlangt – auch wenn keine konstruktiven Änderungen vorgenommen wurden. Produkte, die sich als rückstandsfrei zu reinigen erwiesen haben und nicht verändert werden, sollten keiner kostenaufwändigen, periodischen Überprüfung unterliegen! Wenn diese vermeidbaren Kosten wegfallen, fällt damit das Umdenken etwas leichter. Zudem führt es dazu, das weitere hygienische Messtechnik zertifiziert und angeboten wird. Sensorik mit erweiterten Diagnosemöglichkeiten bietet im Rahmen der voranschreitenden Digitalisierung eine höhere Prozesssicherheit und leistet damit auch einen Beitrag zur Lebensmittelsicherheit.

    Bild: Krohne

  • Bernd Reichert, Projektleiter Engineering Entwicklung Dichtungstechnik, Ekato: Für den Einsatz in sterilen Prozessen, wie beispielsweise in der Bearbeitung von Lebensmitteln oder in der Biotechnologie und Pharmaindustrie, werden spezielle Dichtungsvarianten benötigt. Deshalb bietet Ekato ein komplettes Dichtungssystem, bestehend aus einer Hygienic-Design-Gleitringdichtung und einer zusätzlichen Sterilinstallation. Das System ist die optimale Lösung für Prozessanwendungen, in denen das Wachsen von Biomasse in der Sperrflüssigkeit, durch eine heiße und komplett sterile Sperrflüssigkeit, verhindert werden soll. Die Sperrflüssigkeit wird kontinuierlich während des Betriebs sterilisiert und ist somit frei von Biomasse. Gleichzeitig erfüllt die sterile Sperrflüssigkeit die Kühlung und Schmierung der Gleitringdichtung.

    Bernd Reichert, Projektleiter Engineering Entwicklung Dichtungstechnik, Ekato: Für den Einsatz in sterilen Prozessen, wie beispielsweise in der Bearbeitung von Lebensmitteln oder in der Biotechnologie und Pharmaindustrie, werden spezielle Dichtungsvarianten benötigt. Deshalb bietet Ekato ein komplettes Dichtungssystem, bestehend aus einer Hygienic-Design-Gleitringdichtung und einer zusätzlichen Sterilinstallation. Das System ist die optimale Lösung für Prozessanwendungen, in denen das Wachsen von Biomasse in der Sperrflüssigkeit, durch eine heiße und komplett sterile Sperrflüssigkeit, verhindert werden soll. Die Sperrflüssigkeit wird kontinuierlich während des Betriebs sterilisiert und ist somit frei von Biomasse. Gleichzeitig erfüllt die sterile Sperrflüssigkeit die Kühlung und Schmierung der Gleitringdichtung.

    Bild: Ekato

  • Helge Fiedler, Produktmanager, Heinkel Process Technology: Moderne Produktionsstätten mit ihren hochaktiven Wirkstoffen und Multipurposeanwendungen erfordern die Umsetzung eines Hygienic Designs gerade auch für die Apparate der Fest-Flüssig-Trennung. Dabei gilt es Toträume zu minimieren, die Oberflächengüte mikroskopisch sowie makroskopisch zu optimieren und die Anzahl von Kanten sowie Vorsprüngen so zu reduzieren, dass möglichst von jeder Position des Prozessgehäuses ein definierter Abfluss erfolgen kann. Des Weiteren sollten Instrumentenstutzen und Leitungsverbindungen mit aseptischen Anschlüssen versehen sein, damit auch eventuell vorhandene Mikroorganismen validiert durch die Standard-Reinigungsfunktionen der Maschine entfernt werden können.

    Helge Fiedler, Produktmanager, Heinkel Process Technology: Moderne Produktionsstätten mit ihren hochaktiven Wirkstoffen und Multipurposeanwendungen erfordern die Umsetzung eines Hygienic Designs gerade auch für die Apparate der Fest-Flüssig-Trennung. Dabei gilt es Toträume zu minimieren, die Oberflächengüte mikroskopisch sowie makroskopisch zu optimieren und die Anzahl von Kanten sowie Vorsprüngen so zu reduzieren, dass möglichst von jeder Position des Prozessgehäuses ein definierter Abfluss erfolgen kann. Des Weiteren sollten Instrumentenstutzen und Leitungsverbindungen mit aseptischen Anschlüssen versehen sein, damit auch eventuell vorhandene Mikroorganismen validiert durch die Standard-Reinigungsfunktionen der Maschine entfernt werden können.

    Bild: Heinkel

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