BENEO GmbH: Hygienische Pumpen von GEA beweisen bei der Verarbeitung von Isomaltulose ihre Vielseitigkeit
Der alternative Zucker Isomaltulose (Palatinose™) nimmt praktisch keine Feuchtigkeit auf und wird zur Herstellung verschiedener Lebensmittel und Getränke verwendet wie Backwaren, Frühstückscerealien, Milchprodukten, Fruchtsaftgetränken, Sportnahrung sowie Süßwaren. Bild: © BENEO
BENEO, führender Hersteller von Zutaten mit Zusatznutzen hat in Rheinland-Pfalz eine hochmoderne, energiesparende Verdampfstation für die Herstellung des funktionellen Kohlenhydrats Isomaltulose (Palatinose™). errichtet. Die eingesetzten Pumpen müssen ein außergewöhnliches Spektrum an Dichten, Viskositäten, Temperaturen und Fördermengen meistern – ein Job für die Premium-Kreiselpumpen GEA Hilge HYGIA.
Die BENEO GmbH, ein Tochterunternehmen der Südzucker AG, ist auf die Entwicklung und Produktion funktioneller Inhaltsstoffe für Lebensmittel, Tiernahrung und pharmazeutische Produkte aus pflanzlichen Quellen spezialisiert, die höchste Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen erfüllen. Das Unternehmen gilt als Pionier für die Herstellung von Isomaltulose, einem funktionellen Kohlenhydrat aus Zuckerrüben.
Am Standort Offstein produziert die Südzucker AG traditionell Saccharose aus Zuckerrüben, die BENEO als Ausgangsstoff für seine Produkte nutzt. Isomaltulose wird auch als alternativer Zucker bezeichnet, weil es vollständig aber sehr viel langsamer im Dünndarm gespalten wird. Unter der Marke Palatinose™ gehandelt, trifft Isomaltulose den Nerv der Konsumenten zielsicher: niedrig glykämisch, als nicht-kariogen eingestuft, 100 Prozent vegan, koscher und halal.
Um in Zukunft weiter wachsen zu können, investierte BENEO im Jahr 2020 in eine mehrstufige Verdampfstation, die den Verbrauch von Primärdampf senken soll. Die hochmoderne Anlage ist zentral in die Produktion eingegliedert, redundant ausgelegt und wird über das Prozessleitsystem vollautomatisch gefahren.
Welche Pumpe bei sich verändernder Dichte und Viskosität?
In der Verarbeitung erweist sich Roh-Isomaltulose als anspruchsvoll: In dem kontinuierlichen Prozess wird das anfangs dünnflüssige Produkt durch Verdampfen von Wasser immer zähflüssiger. Isomaltulose ändert mit zunehmender Eindickung seine Dichte sowie mit steigender Temperatur die Viskosität. Welche Pumpen sind diesen Anforderungen gewachsen?
BENEO entschied sich für 20 GEA Hilge HYGIAs, die sich bereits seit Jahrzehnten im Betrieb als zuverlässig und wartungsfreundlich bewährt hatten. Sie seien auch Wunschkandidat der Instandhaltung, heißt es im Projektteam des Kunden.
Insgesamt stammen mehr als die Hälfte der bei BENEO eingesetzten Pumpen aus dem Hause GEA Hilge. Sie kommen immer dann ins Spiel, wenn es darum geht, das äußerst anspruchsvolle Produkt zu fördern. „BENEO hat unsere Pumpen bereits vor 20 Jahren in den Standardkatalog aufgenommen. Durch die langjährige Zusammenarbeit kennen wir die Anforderungen der Produktion genau,“ sagt Olaf Reiß, der bei GEA Hilge den Kunden betreut.
GEA Hilge HYGIA Pumpen im Zulauf für die Verdampfanlage
Roh-Isomaltulose schonend und VE-Wasser schnell fördern: mit einem Pumpentyp
Die eingesetzten Pumpen haben im Laufe des Prozesses verschiedene Aufgaben zu erfüllen und unterliegen unterschiedlichsten Anforderungen: Sie sollen sowohl Produkt als auch demineralisiertes (VE)-Wasser als Spülwasser transportieren. Für die Pumpen bedeutet dies, dass sie zum einen ein hochviskoses Produkt schonend und effizient und zum anderen im CIP-Prozess bei der Reinigungsfahrt Wasser und ein Wasser-Produktgemisch mit hohen Geschwindigkeiten fördern und bis zum Leerlaufen des Systems gezielt austragen müssen. Und das 365 Tage im Jahr.
Ohne Last könne jede Pumpe deutlich schneller fahren, bei zunehmender Last durch das Eindicken des Mediums werde es schwieriger, erklärt Olaf Reiß die Herausforderung. Speziell bei einer kontinuierlichen Fahrweise müsse trotzdem eine zuverlässige Förderung sichergestellt sein. Das eingesetzte Aggregat sollte also ein sehr breites Spektrum abdecken können.
Häufig sind Betreiber gezwungen, für die beiden Förderaufgaben zwei verschiedene Pumpentypen anzuwenden oder einen Bypass zu schaffen. Als Produktförderpumpe für zähflüssige Medien bietet sich zum Beispiel die Edelstahl-Drehkolbenpumpe GEA Hilge NOVALOBE an, als CIP-Pumpe lässt sich auf eine klassische Kreiselpumpe zurückgreifen. Dank der langjährigen Expertise der Prozessingenieure bei GEA gelang es BENEO, die Anlage durchgängig mit GEA Hilge HYGIA-Pumpen zu realisieren. Der konsequente Einsatz von intelligenten Frequenzumrichtern leistete dazu einen wichtigen Beitrag. Die Pumpen erhalten im Sekundentakt einen neuen Stellwert, der von der Dichte des Produkts abhängig ist und sich beim Wechsel auf VE-Wasser bei den Reinigungsfahrten mit dem Auskreisen des Produkts dramatisch ändert.
Das Medium wird im Laufe des Prozesses eingedickt und ändert seine Viskosität und Temperatur – eine Herausforderung, die die eingesetzten GEA Hilge Pumpen problemlos bewältigen
Großes Lastspektrum möglich
„BENEOs Anforderungen an die Pumpen machen die optimale Auslegung deutlich schwieriger. Die Bilanz muss stimmen und jede Pumpe individuell auf ihren Einsatzort abgestimmt sein“, unterstreicht Reiß. „Bei der Ausschreibung war dem Kunden zudem wichtig, dass die Pumpen in puncto Abmessungen, Motorengröße und Laufrad möglichst baugleich sind. Dieses erleichtert die Arbeit der Instandhaltung und die Vorhaltung von Ersatzteilen.
Weil die neue energetisch effiziente und auf den Produktionsschritt exakt abgestimmt Verdampfstation ältere Stationen ersetzt, hat der Isomaltulose-Hersteller die Anlage auf ein großes Lastspektrum ausgelegt. Während Prozessschritte in der Reinigung sind, kann die Verdampfstation mit niedrigen Lasten im Betrieb bleiben und in kürzester Zeit wieder Fahrt aufnehmen. Die Leistungsreserven der Pumpen erlauben, die Produktionsmengen bei steigender Nachfrage ohne größeren Aufwand schnell und einfach hochzufahren.
Gute Planung verhindert Ausfälle
Verdampfstationen laufen im besten Fall 24/7. Jede Reinigung kostet Zeit, Produktivität und entsprechende Mengen an VE-Wasser. Die HYGIA Pumpen unterliegen wie alle Anlagenkomponenten einer regelmäßigen vorbeugenden Wartung. Bei auftretender Störung kann das redundante Aggregat übernehmen und der Prozess ohne Unterbrechung fortgeführt werden. „Die Pumpen erfüllen eine sehr wichtige Funktion. Wenn wir in wenigen Minuten den Switch auf das zweite Aggregat schaffen, ist die Sicherheit der Anlage gewährleistet. Pumpenausfälle kennen wir kaum“, heißt es bei BENEO.
GEA Hilge HYGIA Adapta auf Kalottenständer für eine effektive rückstandsfreie Reinigung der Anlagenbereiche.
Wartungsfreundlichkeit im Betriebsalltag
Entscheidend im Anlagenalltag ist, dass der Instandhaltung die Wartung erleichtert wird. So wählte das Instandhaltungsteam die GEA Hilge HYGIA Adapta-Version mit gelagerter Welle und Kupplung in horizontaler Aufstellung. Bei dieser Bauart lässt sich der Wechsel von Gleitringdichtung oder Kupplung deutlich einfacher bewerkstelligen. Durch die Abdeckung eines großen Kennfeldes ergeben sich Vorteile in der Ersatzteilhaltung, da nur wenige Pumpenbaugrößen zum Einsatz kommen. Das vereinfacht die Lagerhaltung, macht sie deutlich schlanker und damit auch kostengünstiger.
Bei der Installation legte BENEO großen Wert darauf, die Aggregate trotz Platzmangels bestmöglich aufzubauen. Dafür müssen Aggregate möglichst frei und für die Wartung gut zugänglich stehen. Grundsätzlich gilt es, einen spannungsfreien Anschluss herzustellen. Ein großzügiger und gerader Zulauf auf der Saugseite tut jeder Pumpe gut − vorzugsweise mit Gefälle für eine Tiefpunktentleerung, um eine effiziente Reinigung zu gewährleisten. Außerdem sei bei der Aufstellung auf Kavitation zu achten. „Geschlossene Schieber auf der Druckseite sind angesichts der aktuellen Energiepreise und vor allem auch der Nachhaltigkeitsambitionen unserer Kunden nicht mehr zeitgemäß“, erklärt Reiß. „Deshalb betreibt unser Kunde hier in Offstein alle HYGIAs energieeffizient mit einer Drehzahlregelung.“
In puncto Reinigbarkeit schätzt man an den GEA Hilge-Premiumkreiselpumpen auch ihr Design. Die Anlagenbereiche werden mehrmals wöchentlich mit Heißwasser gereinigt. Wo andere Pumpen mit großen Stahlunterkonstruktionen ausgestattet und im Boden verankert werden, stehen die GEA Hilge-Pumpen auf den grazilen Füssen mit Kalottenständern sehr sicher und vereinfachen die Reinigung bei BENEO erheblich.
Energieeffizienter Einbau – gute Zugänglichkeit – wartungsfreundlich montiert
