Energieeffiziente Verpackung von Pizza-Toppings

Kjellerup, Dänemark Peperonisalami zum Belegen von Pizzen ist das Kernprodukt von Danish Crown Toppings. 300 Tonnen dieses scharfen Pizzabelages werden jährlich produziert. Diese Menge reicht aus, um 300 Millionen Pizzen zu belegen. Verpackt wird die Peperonisalami auf insgesamt sieben Verpackungslinien mit Traysealern oder Tiefziehmaschinen. Das notwendige Vakuum wird äußerst effizient von einer zentralisierten Vakuumversorgung von Busch Vacuum Solutions geliefert.
Fig. 1: R5 Drehschieber-Vakuumpumpe, wie sie zuvor in der Verpackungsmaschine eingebaut war und jetzt in der zentralen Vakuumversorgung verbaut ist. Source: Busch Vacuum Solutions
Fig. 1: R5 Drehschieber-Vakuumpumpe, wie sie zuvor in der Verpackungsmaschine eingebaut war und jetzt in der zentralen Vakuumversorgung verbaut ist. Source: Busch Vacuum Solutions

Danish Crown Toppings ist 2017 aus der Firma DK-Foods A/S hervor gegangen, die im Jahr 2003 gegründet wurde. Danish Crown Toppings gehört in der Danish Crown Gruppe wiederum zum Bereich Danish Crown Food. Hergestellt werden verschiedene Arten von Peperonisalami, die als Scheiben, Würfel oder Stangen ausschließlich als Topping für Pizzen verwendet werden. Es handelt sich also um reine B-to-B-Produkte, die weltweit an Hersteller von Tiefkühlpizzen und Fast-Food-Ketten geliefert werden. 

Produziert wird am dänischen Standort Kjellerup mit 110 Mitarbeitern im Zwei-Schicht-Betrieb. Die Produkte werden auf insgesamt sieben Verpackungslinien mit Traysealern oder Tiefziehmaschinen in Verpackungsgrößen von einem bis zu 15 Kilogramm verpackt. Alle Verpackungsmaschinen waren standardmäßig mit R5 Drehschieber-Vakuumpumpen von Busch ausgestattet, bei den Tiefziehmaschinen kam zusätzlich für das Formen der Unterfolie eine zweite R5 Drehschieber-Vakuumpumpe hinzu. Bereits Anfang 2017 machte sich der Technische Leiter Birger Brødløs Gedanken, wie er die Vakuumversorgung der damals fünf Verpackungsmaschinen effizienter gestalten könnte. 

Sein Anliegen war, die Wärmeabstrahlung der Vakuumpumpen in den Produktionsräumen zu vermeiden. Es waren zu diesem Zeitpunkt immerhin neun Vakuumpumpen an fünf Verpackungslinien mit einer installierten Leistung von insgesamt 28 Kilowatt täglich 16 Stunden in Betrieb. Die Temperatur in den Produktionsräumen wird permanent auf 14° C gehalten. Die Wärmeabstrahlung der Vakuumpumpen erforderte von der Klimaanlage einen erhöhten Energieaufwand, um die Temperatur in den Produktionsräumen nicht ansteigen zu lassen.

Birger Brødløs nahm Kontakt mit den Vakuumexperten von Busch auf. Sie empfahlen ihm eine zentralisierte Vakuumversorgung, die außerhalb der Produktion aufgestellt wird. Damit wären die Geräusch- und Wärmeemission vollkommen aus der Produktion verbannt. Die Projektierung der neuen zentralisierten Vakuumversorgung erfolgte so, dass die bereits vorhandenen R5 Vakuumpumpen im neuen Vakuumsystem verwendet und somit Investitionskosten gespart werden konnten. Installiert wurde das Vakuumsystem in einem Vorbau direkt am Produktionsgebäude. Technisch ist das Vakuumsystem modular aufgebaut und versorgt die einzelnen Verpackungsmaschinen über drei Ringleitungen mit unterschiedlichen Vakuumniveaus.

Vier R5 Drehschieber-Vakuumpumpen (Fig. 1, Fig. 2) sind an einen Vakuumbehälter angeschlossen, den sie permanent auf 50 Millibar evakuieren. Dieses „Grobvakuum" herrscht in der kompletten Ringleitung bis zum Ventil in der Verpackungsmaschine. Der Vakuumbehälter dient als Vakuumpuffer. Somit ist sichergestellt, dass ausreichend Saugvermögen vorgehalten wird, wenn beispielsweise alle Vakuumkammern gleichzeitig Vakuum für das Absaugen der Luft benötigen. Sind in den Vakuumkammern 50 Millibar erreicht, wird über Ventile auf die zweite Ringleitung umgeschaltet. Diese Ringleitung ist an zwei weitere R5 Drehschieber-Vakuumpumpen im Vakuumsystem angeschlossen, die ein „Feinvakuum" von 15 Millibar generieren. Die Evakuierung der Verpackungskammern erfolgt also zweistufig. Dies ist technisch die effizienteste Art, sehr schnelle Evakuierungszeiten zu realisieren.


Fig. 2: Schnittbild einer ölgeschmierten R5 Drehschieber-Vakuumpumpe von Busch. Diese Vakuumpumpen erreichen ein sehr hohes Vakuumniveau und eignen sich hervorragend für die Vakuumverpackung. Source: Busch Vacuum Solutions

Zwei MINK Klauen-Vakuumpumpen (Fig. 3) von Busch sorgen im Vakuumsystem für die Generierung des Vakuums von 100 Millibar in den Formstationen der Tiefziehverpackungsmaschinen. Diese MINK Klauen-Vakuumpumpen arbeiten unabhängig von den anderen Vakuumerzeugern und sind ebenfalls über eine Ringleitung an die Tiefziehverpackungsmaschinen angeschlossen. MINK Klauen-Vakuumpumpen arbeiten berührungsfrei. Das heißt, sie benötigen keine Betriebsmittel und kommen ohne Verschleißteile aus, was sie nahezu wartungsfrei macht (Fig. 4).

Fig. 3: Mink Klauen-Vakuumpumpen erreichen ein Vakuumniveau von maximal 60 Millibar und werden deshalb zum Tiefziehen der Unterfolie verwendet. Source: Busch Vacuum Solutions

Fig. 4: Schnittbild einer MINK Klauen-Vakuumpumpe: Sie arbeiten berührungs- und betriebsmittelfrei, was sie annähernd wartungsfrei macht. Source: Busch Vacuum Solutions

Nach der Inbetriebnahme des Vakuumsystems im Jahr 2017 stellten sich weitere Vorteile heraus. Der wesentliche Vorteil ist, dass durch die Zentralisierung der Vakuumversorgung und deren Aufstellung außerhalb der gekühlten Produktionsräume die Kühlleistung im Gebäude gedrosselt werden konnte. Das brachte unterm Strich eine jährliche Einsparung an Energiekosten von 147.000 Kilowattstunden. Durch die hohe Energieeinsparung wurde die Investition in die zentralisierte Vakuumversorgung staatlich gefördert und Danish Crown Toppings erhielt im ersten Jahr nach der Inbetriebnahme einen „Energiebonus".

Das Vakuumsystem wird über die Verpackungsmaschinen gesteuert. Das heißt, es werden je nach tatsächlichem Bedarf einzelne Vakuumpumpen zu- oder abgeschaltet. In der täglichen Praxis bedeutet dies, dass die Betriebszeit jeder einzelnen Vakuumpumpe kürzer wird und diese nicht, wie zuvor bei der Aufstellung der Vakuumpumpen direkt an oder in der Verpackungsmaschine, während zwei Schichten durchläuft. Dadurch sind weitere Energieeinsparungen möglich beziehungsweise es resultieren daraus Leistungsreserven. Diese nutzte Birger Brødløs und schloss inzwischen zwei weitere neue Verpackungslinien an das Vakuumsystem an, das ursprünglich für fünf Verpackungslinien ausgelegt war. 

Nach mehrjährigem Betrieb ist sich Birger Brødløs sicher, mit der Zentralisierung der Vakuumversorgung die richtige Entscheidung getroffen zu haben um äußerst effizient und betriebssicher die Peperonisalami für den Weltmarkt zu verpacken.


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