Senkung des CO2-Ausstoßes und der Betriebskosten durch zentralisierte Vakuumversorgung

Hamburg, Germany Bis zu 1.200 Schweinehälften und 100 Rinderviertel zerlegt und verarbeitet die Firma Peter Mattfeld & Sohn GmbH pro Tag. Die Fleischwaren werden auf Kundenwunsch zugeschnitten oder als Standardprodukte verpackt und an Kunden in ganz Deutschland verkauft.
Die Firma Peter Mattfeld & Sohn GmbH ist auf dem Gelände des Hamburger Fleischgroßmarkts ansässig. Foto: Peter Mattfeld & Sohn GmbH
Die Firma Peter Mattfeld & Sohn GmbH ist auf dem Gelände des Hamburger Fleischgroßmarkts ansässig. Foto: Peter Mattfeld & Sohn GmbH

Als erster EG-zertifizierter Zerlegebetrieb in Hamburg liegt Peter Mattfeld & Sohn auch eine möglichst ressourcenschonende und nachhaltige Produktion am Herzen. Deshalb hat man sich bereits nach einem Energiemanagement-Audit im Jahr 2010 dazu entschieden, die Vakuumversorgung an den einzelnen Verpackungsmaschinen durch ein wesentlich energieeffizienteres, zentrales Vakuumsystem von Busch zu ersetzen. Durch diese Umstellung wurde der CO2-Ausstoß jährlich um 20 Tonnen vermindert, was eine enorme Entlastung für die Umwelt darstellt. Gleichzeitig konnten die Betriebskosten um jährlich 8.100 Euro gesenkt werden.

Bereits in der dritten Generation ist die Firma Peter Mattfeld & Sohn GmbH (Fig. 1) auf dem Gelände des Fleischgroßmarkts in Hamburg ansässig. Aus der reinen Agentur für Schweine- und Rinderhälften entwickelte sich ein Unternehmen mit heute 150 Mitarbeitern. Das Zerlegen von Schweinehälften und Rindervierteln ist heute noch ein wichtiges Geschäftsfeld von Peter Mattfeld & Sohn, wobei eine der Spezialitäten das norddeutsche Färsenfleisch ist. Drei weitere Standbeine sind der Cash & Carry Frischemarkt für Großeinkäufer, der Fleischimport und Großhandel sowie die Convenience Manufaktur. Durch das breit aufgestellte Geschäftsfeld und Produktportfolio lässt sich auch die Vielschichtigkeit der Kunden erklären. Neben der allgemeinen Lebensmittelindustrie gehören Großhändler sowie Gemeinschaftsverpfleger aus den Bereichen Klinik und Catering in ganz Deutschland zum Kundenstamm.

Peter Mattfeld & Sohn war bereits im Jahr 2009 Teilnehmer am Projekt "Unternehmen für Ressourcenschutz" der Hansestadt Hamburg und ist außerdem Umweltpartner Hamburgs. Im Vordergrund stand die Überlegung, dass die vorhandenen Vakuumpumpen in den drei Tiefzieh-Verpackungsmaschinen und einer Kammer-Verpackungsmaschine die auf 9° C gekühlte Raumluft durch ihre Wärmeabstrahlung und Abluft unnötig erwärmten, so dass zusätzliche Energie für deren Kühlung aufgebracht werden musste. Für Geschäftsführer Kai Mattfeld war klar, dass er dazu die Firma Busch als anerkannten Spezialisten für die Vakuumerzeugung beim Verpacken ins Boot holte. Busch bot ein zentrales Vakuumsystem an, das in einem separaten Raum und von den gekühlten Produktionsräumen getrennt, aufgestellt wurde.

Um möglichst hohe Taktzahlen auf den Verpackungslinien fahren zu können, werden die einzelnen Verpackungskammern in zwei Stufen evakuiert. Man nutzt dabei jeweils das kritische Druckgefälle aus. Somit ermöglicht man die schnellstmögliche Evakuierungszeit und erreicht dadurch die höchstmögliche Taktzeit an jeder Verpackungsmaschine. Je eine Ringleitung für das Grobvakuum zur Erstevakuierung und eine Ringleitung für das Feinvakuum für die Evakuierung auf Verpackungsdruck verbindet die Verpackungsmaschinen mit dem Vakuumsystem. Die Umsteuerventile mit der dazugehörenden Steuerung sind an den Verpackungsmaschinen beziehungsweise im Schaltschrank daneben angebracht. Sie steuern den Übergang von Grob- auf Feinvakuum.

Bei den Tiefzieh-Verpackungsmaschinen werden die Formstationen von einem separaten Vakuumpumpstand versorgt. Dieser sorgt dafür, dass die zuvor erwärmte Unterfolie in die Schalenform gesaugt wird und dort die gewünschte Form annimmt. Diese Trennung in unterschiedliche Vakuumstationen ist zum einen nötig, weil Formen und Verpacken unterschiedliche Vakuumniveaus benötigen und zum anderen, weil ein deutlich geringeres Saugvermögen bei der Zwei-Stufen-Evakuierung der Verpackungskammer erforderlich ist. Jeweils ein Vakuumbehälter für das Grob-, Fein- und Formvakuum sorgt dafür den Verpackungsdruck konstant zu halten und zwar auch dann, wenn alle Verpackungsmaschinen taktgleich fahren. Außerdem bewirken diese Puffer, dass bei Bedarf sofort Vakuum in den Verpackungskammern anliegt.

Das zentrale Vakuumsystem arbeitet vollautomatisch, das heißt, es schaltet bei hohem Vakuumbedarf einzelne Vakuummodule zu, bzw. bei Minderbedarf werden einzelne Vakuummodule ausgeschaltet.


Teilansicht der zentralen Vakuumversorgung bei Peter Mattfeld & Sohn. Foto: Busch Dienste GmbH

Schon bald nach der Installation des Vakuumsystems zeigte dieses seine Vorteile. Die Kühlleistung in den Produktionsräumen konnte gedrosselt werden, weil keine "Wärmequelle Vakuumpumpen" die gekühlten Räume belastete. Das neu installierte Vakuumsystem hatte insgesamt weniger Vakuumpumpen als zuvor bei der dezentralen Lösung benötigt wurden. Dies brachte per se schon eine weitere Energieeinsparung. Dazu kommt, dass durch die Steuerung des Vakuumsystems einzelne Vakuumpumpen automatisch abschalten, wenn das Vakuumniveau in den Vakuumbehältern mit reduzierter Leistung gehalten werden kann. Die Vakuumpumpen in den Verpackungsmaschinen hingegen liefen vom Einschalten der Verpackungsmaschine bis zu deren Abschalten. Kai Mattfeld sagt, dass so früher teilweise Vakuumpumpen von früh morgens bis spät abends permanent in Betrieb waren, egal ob verpackt wurde oder nicht.

Die Betriebssicherheit war bei der Anschaffung des zentralen Vakuumsystems für Kai Mattfeld ein wichtiges Kriterium. Durch den modularen Aufbau des Vakuumsystems und die Unterteilung in Grob-, Fein- und Formvakuum, kann bei einem eventuellen Ausfall einer Vakuumpumpe deren Leistung automatisch von einer Stand-by-Vakuumpumpe übernommen werden. So hat ein Ausfall einer Vakuumpumpe keinerlei Beeinträchtigung beim Verpacken, weder bei der Qualität noch bei der Geschwindigkeit. Somit besteht für die Vakuumversorgung der Verpackungsmaschinen ein Höchstmaß an Betriebssicherheit. Dies hat, neben der hohen Betriebssicherheit auch den Vorteil, dass Wartungsarbeiten während des laufenden Betriebs durchgeführt werden können, indem einzelne Vakuumpumpen vom Vakuumsystem abgekoppelt und gewartet werden können, während das zentrale Vakuumsystem weiterläuft.

Peter Mattfeld & Sohn hat mit Busch einen Wartungsvertrag abgeschlossen. Dieser gewährleistet, dass alle turnusmäßigen Wartungsarbeiten termingerecht und professionell zum Pauschalpreis durchgeführt werden. Nach etlichen Jahren in Betrieb weiß Kai Mattfeld, dass seine Entscheidung für die Zentralisierung der Vakuumversorgung richtig war – aus wirtschaftlicher Sicht und der Umwelt zuliebe!


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