Die Unverwüstliche – 60 Jahre hygienische Premium-Pumpe HYGIA
19 Sep 2022
In Brauereien, in Molkereien, in der Pharmaherstellung: Die GEA Hilge HYGIA läuft und läuft und läuft. Die einstufige, hygienische Kreiselpumpe mit göttlichem Namen und dem Ruf als Unverwüstliche feiert im Jahr 2022 ihren 60. Geburtstag. Passend zum 160. Jubiläum des von Peter Hilge gegründeten Unternehmens lohnen ein Blick zurück – und ein Blick voraus.
Seit 2015 Teil des GEA-Konzerns, liest sich die Firmenhistorie des Pumpenunternehmens Hilge – heute GEA Hilge – wie eine typische Gründerzeitgeschichte: gemacht aus Führungspersönlichkeiten mit außergewöhnlichem Fleiß und Einfallsreichtum und begünstigt durch die Industrialisierung. Sie gab Erfindungen Vorschub, die auf den Bedarf der wachsenden Stadtbevölkerung ausgerichtet waren: Der Messinggießer Peter Hilge gründete 1862 eine mechanische Werkstatt mit Drehbank, wo er die erste Weinpumpe der Welt erfand. Diese kurbelbetriebene Rheinische Circularpumpe konnte vor- und rückwärts entleeren. Nach ihrem Prinzip wird heute noch gefördert. Mit dem ersten Bierdruckregler stieg Hilge bereits 1875 in das Brauereiwesen ein. Die ovale Schieberpumpe war auf einen Druckkessel montiert und pumpte 20 Hektoliter pro Stunde.
Peter Hilge
Handwerkliche Perfektion begründet Erfolgsgeschichte
Wie der Vater, so der Sohn: 1891 übernahm Philipp Hilge den Betrieb und krönte seine Erfindung eines Vier-Wege-Hahns für oszillierende Pumpen 1892 mit einem Patent. Die Saugseite des Hahns war mit der Druckseite der Pumpe verbunden, sodass sie vorwärts und rückwärts fördern konnte. Die Pumpe sollte auch international Aufmerksamkeit erregen, auf den Weltausstellungen in Paris 1900 und Brüssel 1910. 1897 hatte Hilge bereits 40 Mitarbeiter. Der Chef stand selbst an der Drehbank und diktierte handwerkliche Perfektion. Sie ist bis heute die Grundlage des Firmenrenommés.
Aus den Trümmern des zweiten Weltkrieges heraus – seit den 1960ern auf dem Gelände in Bodenheim bei Mainz – läutete sein Enkel, Philipp Berdelle-Hilge, die nächste Ära des Pumpenunternehmens ein: Eine stufenlos regelbare Weinpumpe stand Pate für die Rohbauform „Universa“, deren Patent sich 18 Jahre unangefochten auf dem Markt behauptete.
Pionier der Walzstahlpumpen
1962 sollte das bedeutendste Jahr der Firmengeschichte werden, denn hier setzt die erste Serienfabrikation einer neuen Generation von Pumpen aus Walzstahl mit variablen Nennweiten und Anschlüssen ein: Es ist die Geburtsstunde der einstufigen Kreiselpumpe GEA Hilge HYGIA, wie sie heute heißt. Berdelle-Hilge prägte damit einen neuen Trend bei Pumpen für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Guss oder kein Guss? Das war hier die Frage. Anfang belächelt, entschied sich der kreative Geist bewusst dagegen. Die damals gängige Meinung: Die Blechpumpe würde schnell „dicke Backen“ machen. Sechs Jahrzehnte später straft der Erfolg der ersten tiefgezogenen Pumpe der Welt die Kritiker Lügen. Längst ist sie zum unverwüstlichen Zugpferd des GEA-Hilge-Pumpensortiments und zur treuen Begleiterin der Produktionslinien in der Getränke-, Nahrungsmittel- und Pharmabranche geworden.
Die Qualität und Zuverlässigkeit dieser Pumpen zu beweisen, war Philipp Berdelle-Hilge von Anfang an sehr wichtig. Er ließ jede einzelne Pumpe auf dem Prüfstand abnehmen − ein absolutes Novum in der Branche. Die kleinen, schwarzen Büchlein, in denen die Tests seit 1964 akkurat handschriftlich festgehalten wurden, sind Zeitzeugen.
Die Notizbücher mit den Tests der Pumpenprüfungen und andere Schriften, Exponate und technische Sammlungen rund um das Thema Pumpentechnik sind im 1994 gegründeten Deutschen Pumpenmuseum der Berdelle-Hilge-Stiftung am Standort in Bodenheim zu besichtigen.
Chrom-Nickel-Stahl: „Die beste Idee aller Zeiten“
Für Anwendungen mit hohen Ansprüchen an Hygiene und Flexibilität konzipiert, ist die Premium-Pumpenserie HYGIA das Aushängeschild von Hilge. Nicht zuletzt, weil sie nahezu universell einsatzbar ist – das Schweizer Taschenmesser unter den Pumpen − anpassungsfähig, flexibel, hochwertig. „Die beste Idee aller Zeiten“, heißt es bei GEA über die Verwendung des Werkstoffs Cr-Ni-Walzstahl. Erst viel später folgten andere Anbieter dieser Idee. Heute sind Pumpen aus Edelstahl aus hygienischen Produktionen nicht mehr wegzudenken.
Der Pionier auf dem Gebiet der hygienischen Pumpen Philipp Berdelle-Hilge legte schon bei der Entwicklung großen Wert auf eine gute Reinigbarkeit und wählte die Werkstoffe sorgfältig aus. Alle medienberührenden Oberflächen sollten frei von Rissen, Riefen und Kratzern sein. Auch heute kommen für die GEA Hilge HYGIA nur Low-Carbon-Werkstoffe wie CrNiMo-Walzstahl 1.4404 bzw. 1.4435 zum Einsatz. Sie weisen eine hohe Oberflächengüte auf, sind poren- und lunkerfrei und entsprechen den weltweit höchsten Hygienestandards. Je nach Anforderung werden die Pumpen in verschiedenen Steril-Standards mit Oberflächenrauigkeiten von Ra ≤ 3,2 µm bis Ra ≤ 0,4 µm angeboten. Die Elektropolitur verbessert die Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffes, auch die Dauerfestigkeit wird optimiert. Bindungsfreudige Strukturen fehlen, das erleichtert die Reinigung.
In den 1970er-Jahren setzte sich die unkonventionelle Pumpe gegen die Gussphilosophie der Pumpenhersteller durch und wanderte huckepack mit den großen Abfüllanlagenherstellern von Deutschland in die ganze Welt – ein echter Exportschlager. 1993 lief das 100.000ste Aggregat vom Band.
Mit Hochdruck zur Hochdruck-Variante
Von wegen „dicke Backen“: Mit der Hochdruckpumpe GEA Hilge HYGIA H, die 2018 auf den Markt kam, nahm das Unternehmen den letzten Zweiflern den Wind aus den Segeln. Denn es zeigte sich schnell, dass die H-Variante die Pumpe durchaus in der Lage ist, höheren Drücken als 25 bar standzuhalten, wenn ein paar Elemente verstärkt würden. „Dass die Hydraulik bleiben konnte, wie sie ist, beschleunigte die Realisierung deutlich“, erinnert sich Produktmanager Martin Zickler, GEA. Mit der Hochdruckpumpe bis 64 bar konnte GEA die letzte Lücke in seinem Portfolio hygienischer Pumpen schließen. „In modernen Membranverfahren sind 40 bar und mehr gefragt. Mit der H-Baureihe bieten wir Molkereien nun maßgeschneiderte Komplettpakete. Noch im Jubiläumsjahr 2022 soll eine weitere Baugröße das Sortiment erweitern“, verrät Zickler.
Einbauen und vergessen
Bemerkenswert: Die Grundkonstruktion der HYGIA ist seit ihrer Geburtsstunde vor 60 Jahren unverändert. In den 1990er Jahren gab es ein Upgrade und im Rahmen der Integration in den GEA-Konzern standardisierten die Pumpenfachleute ihre Komponenten, so zum Beispiel die Anbindung an den Motor, die Laterne oder die Haube. Ein Traum für jeden Anwender: Nahezu alle Verschleißteile der vergangenen Generationen sind bis heute noch erhältlich. Dies wissen auch die Brauereien zu schätzen, die teilweise noch 50 Jahre alte Exemplare einsetzen. Bei Recherchen fanden sich HYGIAs aus den Jahren 1969 bis 1976 in unterschiedlichsten Anwendungen sowohl in Molkereien, Brauereien oder der chemischen Industrie. Ausgetauscht werden muss allenfalls die Gleitringdichtung, berichten die Kunden aus der Praxis. Die nahezu unverwüstlichen Premium-Pumpen geben selten Anlass zur Klage − eben Qualität nach dem Motto „einbauen und vergessen“. Ein Grund für die niedrige Reparaturanfälligkeit ist die Art der Positionierung des Laufrades im Gehäuse, was die Lebensdauer der Dichtungen, des Laufrades und des Gehäusedeckels signifikant erhöht. Das wiederum spart Ersatzteil- und Wartungsaufwand – und nicht zuletzt Zeit. Die hochwertigen Komponenten sind auf Langlebigkeit ausgerichtet.
„So überführen wir den Nachhaltigkeitsgedanken bei GEA Hilge schon seit vielen Jahren in unsere Arbeit.“ – Martin Zickler, Produktmanager, GEA Hilge
– Martin Zickler, Produktmanager, GEA Hilge
Die einstufige Kreiselpumpe HYGIA ist für hohe Anforderungen an Hygiene und Flexibilität konzipiert. Eine Heilgottheit der griechischen Mythologie stand Pate für den Namen. Die HYGIA ist heute Zugpferd im GEA-Hilge-Pumpenportfolio und auch als Hochdruckvariante erhältlich.
Pumpen-Lego
Das Baukasten-Prinzip – eine weitere Idee von Philipp Berdelle-Hilge, die ihrer Zeit weit voraus war – begründet eine Pumpenentwicklung nach dem Gleichteileprinzip. Dieses standardisierte System fördert maßgeschneiderte, kundenspezifische Lösungen und verschlankt die Ersatzteilhaltung. GEA und Anwender sind viel schneller und effizienter in der Produktentwicklung und -anpassung, auch weil die HYGIA sich durch ihre große Variabilität bei Anschlüssen und Aufstellungen HYGIA einfach nach individuellen Kundenbedürfnissen ausrichten lässt. Stichwort: Flexibilität. Für jedes Fördermedium steht eine optimal ausgelegte Dichtungslösung zur Verfügung. Dank ihrer betriebspunktgenauen Auslegung und verschiedener Laufradgeometrien verfügen die Pumpen über einen guten Wirkungsgrad. Das halboffene Laufrad fördert besonders effizient und schonend, sogar faserige, stückige oder feststoffbeladene Medien.
Was braucht es für den 24/7-Betrieb?
Anlagen der Lebensmittelindustrie laufen oft rund um die Uhr. Was haben sich die Pumpenexperten von GEA einfallen lassen, um den Betrieb für Anwender sorglos zu machen? Produktmanager Zickler fasst es in den Stichworten Langlebigkeit, Reinigungsfreundlichkeit, Flexibilität im Einsatz zusammen – alle drei verschlanken die Betriebskosten im Produktlebenszyklus (Total Cost of Ownership, TCO):
- Standardisierte Teile: Sie vereinfachen das Ersatzteilhandling, die Lagerhaltung und die Wartung.
- Eine einfache Motoranbindung, die länderspezifische Elektromotoren schnell einbaubar macht und Reinigungszeiten und -kosten reduziert: GEA hat dafür den patentierten Adapta-Lagerträger entwickelt. Hier bleibt beim Motorwechsel die Pumpe in der Rohrleitung und muss nicht neu sterilisiert oder gereinigt und auch nicht revalidiert werden. Zickler: „Je höher die Anforderungen, desto eher entscheiden sich die Kunden für eine Adapta-Motoranbindung. In der Pharmabranche sind es 80 bis 90 Prozent. Doch auch in die Lebensmittelindustrie legt die Messlatte zusehends höher.“
- Hygienisches Design: Eine reinigungsfreundliche, also lunker- und totraumfreie, Konstruktion der medienberührenden Bauteile der Pumpe und Anschlüsse verhindert eine Kontamination in den Anlagenteilen. Je konsequenter eine Anlage und ihre Komponenten gemäß den Vorgaben des der EHEDG geplant wurden, desto sicherer ist die hygienische und reproduzierbare Qualität – und desto geringer ist der Reinigungsaufwand. Dies ist für die Produktsicherheit ebenso maßgeblich, wie auch für die wirtschaftliche Erwägungen. Denn Reinigen verbraucht Wasser, das zusammen mit den Reinigungsmedien erwärmt werden muss. Und: Je länger die Reinigung dauert, desto höher sind die Produktionsausfallkosten.
- Energiesparende Konzeption: Wenn die im CIP-Kreislauf arbeitende Pumpe durch eine schnellere Reinigung kürzer in Betrieb ist, benötigt sie dementsprechend weniger Energie. Zusätzlich lässt sich durch ein effizientes Pumpendesigns die gleiche Förderleistung mit einem wesentlich kleineren Motor erzielen, was wiederum den Stromverbrauch senkt.
Die patentierte Adapta Motoranbindung erleichtert den Motorwechsel.
Pumpeneinstellung spart Energie
Um Anlagen kostengünstig zu betreiben, muss man sie möglichst nah am Optimum fahren. Das A und O sind eine gute Pumpenauslegung: Sie umfasst einen Arbeitspunkt, der nahe am optimalen Betriebspunkt der Pumpe gelegen sein muss, hydraulisch korrekt dimensionierte Rohrleitungen, energieeffiziente Motoren, Frequenzumrichter zur Drehzahlregelung, eine wirkungsgradoptimierte Hydraulik und die Reduktion von Verlusten in Wicklungen und Lagern.
Drehzahlgeregelte Pumpen sparen nicht nur Energie, sondern bieten auch im Prozess viele Vorteile: Beim Thema Produktschonung kann die Drehzahlregelung punkten. Im Teillast- und Wochenendbetrieb profitieren vor allem Pharmaunternehmen. Beim Einsatz von Frequenzumrichtern kommt deutlich weniger Wärme ins Medium, ergo muss weniger gekühlt werden. Zum einen sinken die Energiekosten, zum anderen wirkt sich der Energieeintrag möglicherweise negativ auf die Produktqualität aus. Ein elektronisch geregelter Pumpenantrieb hilft, Drehzahl und Leistung der Pumpe stufenlos anzupassen und Parameter- und Prozessdaten zur zentralen Überwachung, Steuerung und eventuellen Visualisierung/Aufzeichnung auszutauschen. Darüber hinaus schonen Frequenzumrichter sensible Medien, verringern den Materialverschleiß und senken die Energiekosten. Bei regelmäßiger Wartung der Verschleißteile verringert sich die Störanfälligkeit, im Gegenzug erhöht sich die Lebensdauer.
Die GEA Hilge HYGIA Familie bietet Premiumqualität und Flexibilität für unterschiedlichste Märkte, Anwendungen und Kundenbedürfnisse.
So viel Vergangenheit steckt in der Pumpe der Zukunft
Die Pumpe der Zukunft … ist nachhaltig und modular. Streng genommen ist sie das schon seit Konzeption durch ihren geistigen Vater Philipp Berdelle-Hilge: Die langlebigen hygienischen Pumpen nach dem Baukastenprinzip eröffnen in Kombination mit energieeffizienten, drehzahlgeregelten Motoren vielfältige Optimierungspotenziale. Fazit: Wer sich einmal für die Premium-Kreiselpumpe entschieden hat, bleibt ihr oft ein Arbeitsleben lang treu.
GEA-Hilge-Geschäftsführer Karsten Becker schaut auch im Jubiläumsjahr nach vorn: „Die Nachfragedynamik und der wirtschaftliche Druck verkürzen die Produktentwicklungszeiten für Hersteller immens. Ihre Anlagen müssen flexibler sein denn je. Hier bringen wir den Kunden Sicherheit mit unserem langlebigen, zuverlässigen und vor allem vielseitigen Pumpen. Sie sind ein Effizienzfaktor für Anlagen und deshalb nehmen wir eine umfassende Planung sehr ernst, die auch künftige Anforderungen schon mitdenkt.“
In diesem Zusammenhang gewinnt auch der Service weiter an Bedeutung. Denn wenn Produzenten weniger Reaktionszeit auf Produktumstellungen haben, unterstützen digitale Tools wie die Bestellplattform SalesPro. Weltweit rund um die Uhr verfügbar, vereinfacht es das Auslegen kompletter Pumpen anhand eines geführten Prozesses sowie das Beschaffen von Ersatzteilen – „eine Hilfe zur Selbsthilfe“ nennt es Becker. „Wir optimieren unser Komponentengeschäft kundennah und serviceorientiert. Und wir entwickeln derzeit passende Geschäftsmodelle, für die der Kundennutzen an oberster Stelle steht. Die technisch beste Lösung ist nicht immer die, die am zweckdienlichsten ist: Was ist sinnvoll, was ist praktikabel für diesen speziellen Kunden? Das beantwortet sich im Einzelfall sehr unterschiedlich. Dieses Feld bearbeiten wir gerade bei GEA Hilge.“
In Zukunft werden Ressourcenschutz und Digitalisierung auch bei GEAs Pumpenprogramm Hand in Hand gehen: Eine Condition-Monitoring-Lösung mit Diagnosefunktion wird den Kunden helfen, ihre Prozesse in Zukunft sicherer und effizienter und im Sinne einer Industrie 4.0 konnektiv und responsiv zu gestalten.
„Bleib so, wie du bist“,
heißt es oft zum Geburtstag. Das tut die HYGIA-Pumpe im allerbesten Sinne, während sich das Pumpenkompetenzzentrum GEA Hilge in Bodenheim weiterentwickelt, um die Industrie auch morgen noch so gut unterstützen zu können. Da lohnt sich das Anstoßen: auf GEA Hilge und auf die treue GEA Hilge HYGIA.
„Hier bringen wir den Kunden Sicherheit mit unserem langlebigen, zuverlässigen und vor allem vielseitigen Pumpen.“– Karsten Becker, Geschäftsführer, GEA Hilge
– Karsten Becker, Geschäftsführer, GEA Hilge
