Mit industrieller Dichtemessung zu hochwertigen Bränden

Das Mühlviertel genießt beste Image-werte. Vor allem ist die oberöster- reichische Region für ihre hervorragenden Lebens- und Genussmittel bekannt. Dazu gehören auch die hochwertigen Brände, zu denen zahlreiche Betriebe regionale Produkte veredeln. Nicht dieser Branche zurechnen würde man auf den ersten Blick die Haidvogl Film KG in Alberndorf. 1983 von Leopold Haidvogl gegründet, hatte das Unternehmen bis 2004 seinen Tätigkeitsschwerpunkt auf der Filmproduktion. Geblieben ist davon nur der Name. Mit Internet- und EDV-Dienstleistungen, Mikroelektronik-Entwicklung und mechanischer CNC-Fertigung sowie Messtechnik ist Haidvogl längst ein Hightech-Allrounder.

Auf dieser die verschiedenen Disziplinen übergreifenden Basis spezialisierte sich Haidvogl im Jahr 2010 auf die Optimierung der Destil- lationstechnik. „Die zugrunde liegende Idee war, mit einer branchenspezifischen Lösung die Lücke zwischen einfacher Temperaturregelung und teurer Industriesteuerung zu schließen“, sagt Eigentümer Leopold Haidvogl. „Speziell für Fachleute im Bereich Destillationstechnik entwickelt, unterstützt unsere DPC (Destillen Process Control) 400 diese mit bis zu 12 überwachten Temperaturwerten dabei, ihre Qualität zu sichern und zu steigern.“ Ihre Präzision und Zuverlässigkeit überzeugte einen führenden deutschen Destillations-Kesselhersteller, der die Steuerung seither als Hauptabnehmer in seine Anlagen integriert.

In die Entwicklung flossen neben Erfahrungswerten namhafter Hersteller aus der Brennkesseltechnik auch Erkenntnisse aus Wissenschaft und Forschung in das Projekt ein. So steuerten etwa die Spezialisten für Gärtechnik der FH Wels für Ernährungstechnik wichtige Daten und Parameter für die Entwicklung bei. Der Praxiserprobung und Entwicklungsoptimierung dient eine hauseigene Versuchs- anlage für 150 l.

Ziel der Haidvogl-Steuerung ist nicht, den Brennmeister zu ersetzen, sondern, diesen von Beobachtungsaufgaben zu entlasten. Entscheidend für das reproduzierbare Halten und Steigern der Qualität von Destillaten ist die Überwachung nicht nur verschiedener Temperaturdifferenzen, sondern darüber hinaus des aktuellen Alkoholgehaltes während der Produktion, denn dies ist maßgebend für das Separieren der Fraktionen Vorlauf, Mittellauf und Nachlauf.

Bisher geschah dies durch Ablesen einer amtlich geeichten Spindel in einem Glasgefäß mit der zu untersuchenden Flüssigkeit. Ermittelt wurde deren Alkoholgehalt vom Brennmeister anschließend anhand amtlicher Tabellen. „Neben der Gefahr von Ablesefehlern und der mangelnden Temperaturkompensation ist die Prozedur lästig, zudem vergeht zwischen der Entnahme des Destillats und der Bestimmung des Alkoholgehaltes einige Zeit“, nennt Haidvogl die Nachteile der bisherigen Praxis. „Wir gaben uns damit nicht zufrieden und suchten eine Möglichkeit, diese Werte in hoher Genauigkeit, vor allem aber in Echtzeit zu messen.“

Gleich bleibt dabei die Messung in der Schnapsvorlage als Messglas. In der Schnapsvorlage selbst kommt als Ersatz für die Glasmessspindel ein Dichtemesser Liquiphant M Dichte von Endress+Hauser mit einem Dichte-Elektronikeinsatz FEL50D zum Einsatz. Dieser arbeitet nach dem Schwinggabelprinzip. Im Einlaufröhrchen der Schnapsvorlage ist ein Sensor für die Temperaturmessung integriert, dessen Werte zur Kompensation der Temperatureinflüsse herangezogen werden. Der Dichterechner FML621 errechnet aus den Messwerten für Temperatur und Dichte laufend in Echtzeit den wahren Alkoholgehalt.

„Im Interesse der Genauigkeit konstruierten wir eine Alkoholvorlage mit dem kleinsten möglichen Volumen“, berichtet Haidvogl. „Nur so lässt sich jede kleinste Änderung des Alkoholgehaltes sofort messtechnisch erfassen und die auf 0,1-Vol.-%-genaue Alkoholmessung während des Destillationsbetriebes sicherstellen.“

Als einer der führenden Partner der Prozessindustrie für die Inline-Messung von Füllstand, Druck, Durchfluss, Temperatur und verschiedener anderer physikalischer Größen an Medien war Endress+Hauser für Haidvogl von vornherein erste Wahl. Das Familienunternehmen hatte zudem erst wenige Jahre zuvor das exakt passende Produkt entwickelt. „Da unter den Aspekten Qualitätsüberwachung, Prozesskontrolle und Umwelt die Erfassung von Dichte und Konzentration der gemessenen Stoffe in industriellen Produktionsprozessen immer mehr an Bedeutung gewinnt, wurde der bewährte Pegelschalter Liquiphant M weiterentwickelt“, sagt Herbert Springer, Projektverantwortlicher bei Endress+Hauser in Wien. „Als vollwertiges Inline-Dichtemessgerät nach dem Schwinggabelprinzip dient es zur kostengünstigen Überwachung wichtiger Prozessdaten im hygienischen Prozessumfeld in Echtzeit.“ Die Schwinggabel des Liquiphanten wird durch einen piezoelektrischen Antrieb auf ihre Resonanzfrequenz angeregt. Verändert sich die Dichte des flüssigen Mediums, ändert sich dadurch auch die Resonanzfrequenz der Schwinggabel. Die Mediendichte hat einen direkten Einfluss auf die Resonanzfrequenz der Schwinggabel. Durch die Hinterlegung von spezifischen Mediumseigenschaften und mathematischen Zusammenhängen lässt sich daher im Dichterechner die genaue Konzentration eines Mediums ermitteln.

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