Absolut ölfreie Druckluft in der Lebensmittelindustrie

Schließlich handelt es sich bei Prolupin um einen Vorlieferanten für viele Lebensmittelhersteller. Das Unternehmen produziert rein pflanzliche Lebensmittelzutaten aus dem Samen der Blauen Süßlupine (Lupinus angustifolius), die in Mecklenburg-Vorpommern und Nordbrandenburg genfrei produziert wird. Mit Partnern aus der Lebensmittel-, Feinkost- und Gesundheitsindustrie entwickelt Prolupin eine große Vielfalt unterschiedlicher Produkte und Rezepturen. Deshalb setzt das Unternehmen auch bei der Druckluft-Erzeugung auf höchstmögliche Sauberkeit. Ölbestandteile in der Druckluft würden sofort die eigenen Produkte kontaminieren und anschließend zwangsläufig auch zu Verunreinigungen der Nachfolgeprodukte führen. Absolut ölfreie Druckluft gem. ISO 8573-1, Klasse 0, ist deshalb für Prolupin ein absolutes „Muss“.

Für die Erzeugung ölfreier Druckluft bieten sich zunächst mehrere Möglichkeiten an, allerdings teilweise mit sehr unterschiedlichen und sehr negativen Nebenwirkungen.

Direkter Druckluft-Kontakt mit den Produkten
„Weil wir bei der Erzeugung der von uns unbedingt benötigten absolut ölfreien Druckluft keine Risiken eingehen dürfen, haben wir uns sofort für einen wassereingespritzten Schraubenkompressor aus der Lento-Baureihe von Almig entschieden“, erklärte Marc Zillmann, Leiter Produktion und Produktentwicklung bei Prolupin. „Mit unseren auf rein pflanzlicher Basis aus Lupinensamen hergestellten Erzeugnissen ersetzen wir zur Verbesserung der Emulgierfähigkeit und der Gelbindung in einer Vielzahl von Lebensmitteln das Importprodukt Soja durch ein Erzeugnis unserer heimischen Landwirtschaft. Eine Verunreinigung unserer Produkte durch Restölbestandteile in der Druckluft würde deshalb zwangsläufig zu einer erheblichen negativen Kettenreaktion in der Weiterverarbeitung unserer Produkte bei unseren Abnehmern führen.“

Die von den Vertragsbauern geernteten Lupinensamen werden zunächst geschält, flockiert und entölt. Die Haferflocken ähnelnden sog. Lupinenflakes bilden dann den Rohstoff für die gesamte Produktpalette von Prolupin. Aus ihnen wird in mehreren Verarbeitungsstufen am Standort Grimmen das wertvolle Lupinenprotein-Isolat gewonnen, das dann u.a. an die Hersteller von Backwaren, von fettreduzierten oder sogar von fleischfreien Wurstwaren, von Feinkostprodukten und Diätnahrung geliefert wird. Diese Abnehmer setzen das Lupinenprotein-Isolat bei der Herstellung veganer und laktosefreier Produkte ein, damit sich Menschen fleischreduziert oder auch fleischfrei oder als Allergiker auch ei- und/oder milchfrei ernähren können. Besonders stolz ist man bei Prolupin auf das mit Lupinenprotein-Isolat hergestellte Speiseeis ´Lupinesse´, das völlig frei ist von Laktose, Gluten, Cholesterin, tierischen Eiweißen und Fetten, und das trotzdem wie herkömmliches Milchspeiseeis schmeckt.

Prolupin benötigt Druckluft in drei Bereichen:

1. zur Steuerung von Ventilen an den Produktionsanlagen,
2. zur Schmierung von Dekantern und Sedikantern, wo das benötigte Öl mit Hilfe von Druckluft über ein Leitungssystem fein dosiert an den Schmierstellen eingetragen wird,
3. als Förderluft, um den Austrag des schwergängigen Feststoffes Protein aus dem Sedikanter, einer zur Trennung von Wasser und Feststoff schnell rotierenden Trommel, in ein Leitungssystem zu unterstützen.

Absolut ölfreie Förderluft gemäß ISO 8573-1, Klasse 0
Diese Förderluft muss absolut ölfrei sein, weil sie direkt mit dem Protein in Berührung kommt. Diese Druckluft erzeugt Prolupin im neuen Werk in Grimmen mit einem sofort absolut ölfrei verdichtenden Lento-Schraubenkompressor. Bei Prolupin geht man sogar noch einen Schritt weiter. Weil die für die Verdichtung aus der Atmosphäre angesaugte Luft bereits Ölpartikel z.B. von Fahrzeugen auf dem Werksgelände oder auf der vorbeiführenden Straße enthalten kann, wird die vom Schraubenkompressor erzeugte absolut ölfreie Druckluft noch zusätzlich mit einem Partikelfilter aufbereitet.

Der Produktion am Standort Grimmen vorausgegangen war eine Pilotanlage in Neubrandenburg, wo allerdings alle Anlagensteuerungen manuell durchgeführt wurden. Auch für den Austrag des Proteins aus dem deutlich kleineren Sedikanter war keine Druckluft erforderlich. „Wir wussten aber bereits in Neubrandenburg, dass wir für eine vollautomatisierte industrielle Fertigung einen Kompressor einsetzen müssen. Bereits in der Versuchsphase in Neubrandenburg hatten wir ab 2011 Kontakt zu Almig, aber auch zu anderen Herstellern. Letztlich haben uns aber des technische Konzept der wassereinge-spritzten, sofort absolut ölfrei verdichtenden Almig-Schraubenkompressoren aus der Lento-Baureihe und die kompetente Beratung überzeugt, so daß wir in unserem Werk in Grimmen im Sommer 2013 einen Kompressor dieser Baureihe installiert haben“, sagt Marc Zillmann.

Das gewählte Modell Lento 22 ist für einen Höchstdruck von 10 bar und eine Leistungsbandbreite von 0,96 bis 3,13 Kubikmeter pro Minute ausgelegt (bezogen auf Betriebs-überdruck 8 bar bei 50 Hz; Motornennleistung 22 kW). Die Anlage arbeitet bei Prolupin mit einem konstanten Höchstdruck von 9 bar und liefert die Druckluft über den bereits erwähnten Partikelfilter und einen zwischengeschalteten Speicherbehälter in das Betriebsnetz. Der luftgekühlte Kompressor steht in einem durch eine Tür vom Produktionsraum abgetrennten Nebenraum. Die für die Verdichtung benötigte Luft wird dem Raum entnommen, die warme Abluft über einen zeitgesteuerten Lüfter ausgetragen.

Überzeugende Technik
Almig liefert die drehzahlgeregelten wassereingespritzten Schraubenkompressoren der Lento-Baureihe für Liefermengen von 0,96 bis 12,26 Kubikmeter pro Minute (bezogen auf Betriebsüberdruck 8 bar bei 50 Hz) und stufenlos einstellbare Drücke von 5 bis 10 bar und Antriebsleistungen von 15 bis 85 kW. Die hochpräzise gefertigten Verdichterstufen wurden nach neuesten Forschungsergebnissen entwickelt und erreichen eine vergleichbare Lebensdauer wie öleingespritzte Verdichterstufen. Die Gehäuse bestehen aus einer korrosionsfesten Bronzelegierung. Almig lagert die Rotoren aus einem hochfesten Kunststoffcompound für maximale Betriebssicherheit in fettgeschmierten Zylinderrollen- und Schrägkugellagern und experimentiert nicht mit wassergeschmierten Gleitlagern. Mechanische Dichtungen und zusätzliche atmosphärische Zwischenräume zwischen Verdichtungsraum und Lagern garantieren eine einwandfreie Abdichtung. Die Anlagen arbeiten mit einem geschlossenen Kühlwasserkreislauf und integrierter Aufbereitung. Druckluft und Wasser werden in einem Zyklon-Vorabscheider aus Edelstahl weitgehend getrennt. Die zu 100 Prozent gesättigte Druckluft wird dann im integrierten Kältetrockner wirksam zurückgekühlt. Hier ausfallendes Kondensat wird als Frischwasser in den internen Wasserkreislauf zurückgeführt. Dieses Konzept bietet gravierende Vorteile: Die kontinuierliche Zufuhr von Frischwasser über eine angeschlossene Wasserleitung erübrigt sich. Auf einen zusätzlichen Druckluft-Kältetrockner kann in den meisten Fällen ebenfalls verzichtet werden. Der schnelle Wasserwechsel im System durch das permanent anfallende Kondensat garantiert für eine optimale Wasserqualität.

Ein elektronischer Kondensatableiter regelt die optimale Wassermenge. Überschüssiges Kondensat kann direkt in die Kanalisation eingeleitet werden. Eine Opferanode im Wasserkreislauf gibt im Prozess verbrauchte Mineralien an das Wasser zurück und verhindert die Anlagerung von Kalk im System. Ein Wasserfilter filtert Schwebstoffe aus.

Die integrierte, vollelektronische Almig-Sensorsteuerung Air Control 3 steuert die Anlage mit hoher Energie-Einsparung und einer Schaltpunkt-Differenz von nur 0,1 bar. Sie bietet eine einfache Bedienung über ein Tableau zur Eingabe aller Parameter, ein großes LCD-Display, kontinuierliche Klartextanzeige aller wichtigen Parameter, Selbsttests, kontinuierliche Überwachung, Warnanzeigen, die Dokumentation aller wichtigen Betriebsdaten, Timerkanäle, eine optionale Zubehörverwaltung und – bei Mehrfachanlagen - eine Grundlast-Wechselschaltung. Die drehzahlgeregelten Lento-Anlagen laufen energieschonend ohne Stromspitzen an und werden ohne Schaltspiele und ohne teure Last/Leerlauf-Zeiten exakt an den jeweiligen Druckluft-Bedarf angepasst.

„Wir haben zwar erst im Sommer unsere Produktion in Grimmen gestartet, so dass unsere Erfahrungen mit dem wassereingespritzten Lento-Kompressor von Almig erst einige Monate alt sind. Die bisherige Betriebszeit hat jedoch gezeigt, dass wir die richtige Wahl getroffen haben. Wir erzeugen die Druckluft jetzt sofort „absolut“ ölfrei und erreichen durch die zusätzliche Eliminierung eventuell mit der Ansaugluft eingetragener Ölbestand-teile Druckluft mit der höchstmöglichen Qualitätsstufe „absolut“ ölfrei - eine wichtige Voraussetzung für eine störungsfreie Produktion und ein hochwertiges Produkt“, erklärt Marc Zillmann.

Autor: Dipl.-Ing. Stefan Zick, Gebietsverkaufsleiter bei Almig Kompressoren in Köngen