New Efficiencies and Savings in Vacuum Packaging with Centralized System

Drøbak, Norway Fatland AS ist einer der ältesten und größten Schlachthausbetreiber und Fleischverarbeiter in Norwegen. Im Schlacht- und Verarbeitungsbetrieb Fatland Meat AS in Ølen werden jährlich rund 300.000 Schweine zu Frisch- und Hackfleisch, Speck sowie Hackfleischprodukten für den norwegischen Markt verarbeitet. Der hochmoderne Betrieb bezieht das Vakuum zum Verpacken seiner Produkte über eine Vakuumzentralanlage von Busch, die ihm eine wirtschaftliche und zuverlässige Vakuumversorgung garantiert.
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Derzeit wird auf insgesamt 17 Verpackungslinien im Zwei-Schicht-Betrieb verpackt. Eine dieser Verpackungslinien ist mit einem Traysealer ausgestattet, alle anderen Linien arbeiten mit Tiefzieh-Verpackungsmaschinen. Sofort nach dem Verpacken der Ware erfolgen Kartonierung und Kommissionierung. Dies geschieht ebenso wie die nachfolgende Logistik vollautomatisch, und die Ware wird über Förderbänder in das 2016 neu errichtete Lager transportiert, wo sie bis zum Abtransport zum Kunden bei einer Temperatur von 0°C zwischengelagert wird.

Bereits Anfang der 1980-er Jahre nahm Fatland AS die erste Tiefzieh-Verpackungsmaschine in Betrieb. In ihr waren zwei Drehschieber-Vakuumpumpen eingebaut, wobei eine für das Evakuieren der Verpackungskammer diente und die andere das Vakuum für das Tiefziehen des Trays aus der Unterfolie bereitstellte. Nachdem die Produktionsmenge immer mehr anstieg und der Betrieb dadurch stetig erweitert werden musste, dachte der technische Betriebsleiter Inge Fatland im Jahr 2005 über eine Zentralisierung der Vakuumversorgung nach. Da zu Busch Vakuumteknikk in Drøbak, der norwegischen Vertriebsgesellschaft der globalen Busch Gruppe, schon eine partnerschaftliche Beziehung bestand, hat er sich von den dortigen Vakuumspezialisten beraten lassen. Der Hauptgrund für eine Zentralisierung war für Inge Fatland die Wärmeabstrahlung der installierten Vakuumpumpen. Da diese in den Verpackungsmaschinen eingebaut waren oder unmittelbar daneben standen, wurde die Wärme in den gekühlten Produktions- und Verpackungsräumen direkt an die Umgebung abgegeben. Dadurch musste mehr Energie für die Klimatisierung beziehungsweise Kühlung der Räume aufgebracht werden. Außerdem wollte Inge Fatland die Geräuschemission an den Arbeitsplätzen reduzieren.

Busch konzipierte daraufhin eine Vakuumzentralanlage, die im Untergeschoss der Produktion installiert wurde. Auch die Steuerung der Anlage und die gesamte Verrohrung wurden von Busch ausgeführt. Mit der im Jahr 2005 in Betrieb genommenen Vakuumzentralanlage erreichte man das Ziel, die Wärme- sowie die Geräuschemission aus den Produktions- und Verpackungsräumen zu verbannen. Außerdem konnte die Wirtschaftlichkeit der Vakuumversorgung enorm erhöht werden. Im Jahr 2011 wurde aufgrund einer weiteren Erhöhung der Produktionsmenge und der damit einhergehenden Installationen weiterer Verpackungslinien die Vakuumzentralanlage erweitert, die nun auf insgesamt 30 Verpackungslinien ausgelegt ist. 


Fig. 2: Teilansicht der Vakuumzentralanlage mit vier Panda Vakuum-Boostern zur Evakuierung von Grob- auf Feinvakuumniveau

Die signifikante Erhöhung der Wirtschaftlichkeit hängt von mehreren Faktoren ab. Die bedarfsabhängige Steuerung sorgt dafür, dass immer nur so viele Vakuumpumpen laufen, wie für den momentanen Bedarf notwendig sind. Im Vergleich zur dezentralen Aufstellung der Vakuumpumpen sind dabei bis zu 50 Prozent weniger Vakuumpumpen notwendig. Alleine dadurch sind bei einer täglichen Betriebszeit von 16 bis 20 Stunden schon enorme Energieeinsparungen möglich. Beim Aufbau der Vakuumzentralanlage konnten bereits vorhandene Vakuumpumpen übernommen werden, was die Investitionskosten senkte. Die Vakuumzentralanlage besteht aus zehn R 5 Drehschieber-Vakuumpumpen und vier Panda Vakuum-Boostern (Fig. 1). Durch diese Kombination lassen sich nochmals Energiesparpotentiale nutzen.


Fig. 3: Schematischer Aufbau einer Busch Vakuumzentralanlage mit drei Vakuumlinien für das Grob-, Fein- und Formvakuum

Um möglichst hohe Taktzahlen auf den Verpackungslinien fahren zu können, evakuiert man die einzelnen Verpackungskammern in zwei Stufen, einer Grob- und einer Feinvakuumstufe (Fig. 2). Man nutzt dabei jeweils das kritische Druckgefälle aus und erreicht somit die schnellstmögliche Evakuierung. Der Grobvakuumpumpstand sorgt mit sieben R 5 Drehschieber-Vakuumpumpen für die Grobevakuierung und der Feinvakuumpumpstand mit vier Panda Vakuum-Boostern für die Evakuierung auf den gewünschten Enddruck. Die Umsteuerventile mit der dazugehörigen Umsteuerelektronik sind an den Verpackungsmaschinen angebracht. Sie steuern den Übergang von Grob- auf Feinvakuum.

Ein Tiefziehvakuumpumpstand mit drei R 5 Drehschieber-Vakuumpumpen versorgt die Formstation der Verpackungsmaschinen mit Vakuum. Dort wird die Unterfolie der Verpackung erwärmt, in die Form gesaugt und entsprechend zu Packungsmulden (Trays) geformt.  

Diese Trennung in unterschiedliche Vakuumstationen ist zum einen nötig, weil Form- und Siegelfunktion bei unterschiedlichen Vakua ablaufen, zum anderen, weil ein deutlich geringeres Saugvermögen bei der Zwei-Stufen-Evakuierung der Siegelkammer erforderlich ist. Das Rohrleitungssystem dient als Vakuumpuffer. Dieser Puffer sorgt dafür, den Verpackungsdruck konstant zu halten und zwar auch dann, wenn alle Verpackungsmaschinen taktgleich fahren.

Die Vakuumzentralanlage arbeitet vollautomatisch, d.h., sie schaltet bei hohem Vakuumbedarf einzelne Vakuummodule zu, bei Minderbedarf werden einzelne Vakuummodule ausgeschaltet. Sollte eine Vakuumpumpe im Grob-, Fein- oder Tiefziehpumpstand ausfallen, wird der Reservepumpstand automatisch in Betrieb gesetzt. Somit besteht für die Vakuumversorgung der Verpackungsmaschinen ein Höchstmaß an Betriebssicherheit.

Die Vakuumzentrale ist modular aufgebaut, sodass einzelne Module zur Wartung ausgeklinkt werden können. Eine Reserveeinheit schaltet dann automatisch zu. Dadurch können Wartungsarbeiten bei laufendem Betrieb durchgeführt werden, ohne Auswirkungen auf die Produktionsleistung der Verpackungsmaschinen. Die Belastung der einzelnen Drehschieber-Vakuumpumpen ist bei der Zentralanlage gegenüber Einzelaggregaten deutlich reduziert, was die Wartungsintervalle vergrößert. Positiv für die Wartung ist auch der Aufstellungsort der Zentralanlage außerhalb der Produktion. So kommt es durch Wartungsarbeiten nicht zu Störungen des betrieblichen Ablaufs oder zu Beeinträchtigungen der Hygiene. Bei Fatland Meat erfolgt die Wartung zweimal jährlich durch einen Busch Servicetechniker. 

Fatland Meat AS ist bereits wieder mit Erweiterungsmaßnahmen beschäftigt und wird als nächstes mit der Vakuumzentralanlage in ein neu gebautes Technikgeschoss umziehen. Noch hat die Anlage genügend Leistungsreserven um 13 weitere Verpackungslinien anzuschließen. Sollte Fatland künftig in ähnlichem Rahmen weiterwachsen, ist es durch den modularen Aufbau der Vakuumzentralanlage durchaus möglich, weitere Vakuummodule anzuschließen, sodass die Vakuumversorgung problemlos „mitwachsen" kann.

Über Fatland
Bereits im Jahr 1892 gründete Rasmus Fatland in Vikedal ein Schlachthaus. Heute ist Fatland ein Familienunternehmen in der vierten Generation mit verschiedenen Schlachthäusern und Fleischverarbeitungsbetrieben in Norwegen. Mit insgesamt 580 Mitarbeitern erzielt Fatland AS einen Umsatz von 380 Millionen NOK und schlachtet über 15 Prozent aller in Norwegen geschlachteten Tiere. Täglich verzehren 20 Prozent aller Norweger Fleischprodukte von Fatland.

1974 wurde in Ølen ein Schlachtbetrieb für Rinder, Schweine und Schafe gebaut, der damals das größte private Schlachthaus Norwegens war. Heute ist die Fatland Meat AS in Ølen ein Betrieb mit 350 Mitarbeitern, in dem jährlich rund 60.000 Schweine, 10.000 Rinder und 120.000 Schafe geschlachtet werden. 


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