Kalibrieren ist Standard

Die Autorin: Christina Hoffmann Branchenmanagerin Pharma & Food, Jumo

Für die Messgeräte, die in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie zum Einsatz kommen, gelten spezielle Anforderungen, zum Beispiel in Bezug auf die Materialien, aus denen sie bestehen. Die Werkstoffe müssen, wenn die aus ihnen gefertigten Teile in direkten Kontakt mit dem Produkt kommen, gesundheitlich unbedenklich sein. Hierzu gibt es spezielle Verordnungen und Standards, wie etwa die EU-Rahmenverordnung für Bedarfsgegenstände. Auch in der Pharmaindustrie bestimmen Standards den Einsatz von Materialien. Grundlage ist hier vor allem die FDA, die gerade für Kunststoffe und Chemikalien Anforderungen im 21 CFR (Code of Federal Regulations) erstellt hat. Darüber hinaus gibt es im 21 CFR auch Vorgaben für „Current Good Manufacturing Practice“. Aber auch die ASME (American Society of Mechanical Engineers) hat in ihrem Standard für „Bioprocessing Equipment” Vorgaben für Materialien und Beschaffenheit von mediumsberührenden Materialien definiert.

Die Motivation der Anwender aus der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, Sensoren zu kalibrieren, ist unterschiedlich. Häufig sind Qualitätssicherungsmodelle, die die oben genannte Regularien als Grundlage haben, der ausschlaggebende Grund. Aber es können auch betriebseigene Ziele, wie zum Beispiel die Nachweispflicht im Reklamationsfall oder eine wirtschaftlichere Produktion aufgrund von Qualitätssicherungsmaßnahmen und einer damit verbundenen Kostensenkung sein. Schlussendlich bieten kalibrierte Sensoren dem Anwender auch ein hohes Maß an Prozesssicherheit. Eine Sensorkalibrierung wird hierbei zum Beispiel von dem Internationalen Featured Standards Food 6, der seit 1. Juli 2012 gültig ist, gefordert. Mit dem IFS Food wurde ein einheitlicher Qualitätssicherungsstandard geschaffen, der Unternehmen mit seinen Vorgaben unterstützt.

In der Pharmaindustrie bildet der EU-GMP-Leitfaden Kapitel 3, Pkt. 3.40 und Kapitel 4, Pkt 4.26 neben den nationalen und internationalen Pharmakopöen die Grundlage für eine regelmäßige Kalibrierung.

Jumo bietet für die Lebensmittel und Pharmazeutika produzierende Industrie die Überprüfung und Kalibrierung von Temperaturmessgeräten im Rahmen ihres Qualitätssicherungssystems an. Für die Aufzeichnung und Überwachung der Prozessparameter hat Jumo ein breites Portfolio an Bildschirmschreibern im Programm. Diese zeichnen die für das Produkt entscheidenden Prozessparameter lückenlos auf und generieren mit der Auswertesoftware PCA 3000 elektronische Formblätter zur Dokumentation. Diese können auch anwendungsspezifisch angelegt werden. Zusätzlich können sie in definierten Intervallen einen Alarm generieren, der zum Beispiel den Kalibrierzyklus für die im Prozess verwendete Messtechnik darstellt. Um eine präzise, reproduzierbare und auch rückführbare Kalibrierung gewährleisten zu können, hat Jumo seit 1992 ein nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiertes DAkkS-Kalibrierlaboratorium für die Messgröße Temperatur eingerichtet. Hier kann die Kalibrierung von Widerstandsthermometern und Thermoelementen (auch mit Messumformern), Dataloggern, Blockkalibratoren und direkt anzeigenden elektronischen Thermometern im Bereich von -80 bis . +1100 °C durchgeführt werden.

Jumo führt aber auch Vor-Ort-Kalibrierungen für die Messgröße Temperatur durch. Geschultes Fachpersonal kalibriert die Temperaturfühler und -regeleinheiten schnell und unkompliziert. Alle Ergebnisse werden rückführbar auf die Nationalen Normale nach DIN EN 10204 dokumentiert.

In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie haben sich weitgehend Widerstandsthermometer mit Pt100-Messsensoren etabliert. „Pt“ steht hier für Platin – dieses Edelmetall hat sich als Werkstoff für Widerstandskörper in der industriellen Messtechnik durchgesetzt. Die Zahl 100, der Nennwert, sagt gemäß DIN EN 60 751 aus, dass bei einer Temperatur von 0 °C ein Widerstand von 100 Ω vorliegt. Die Sensoren verfügen über eine hohe Messgenauigkeit und decken darüber hinaus auch einen großen Messbereich von -200 bis +600 °C ab. Die Vorteile der Geräte liegen in ihrer hohen Beständigkeit und der guten Reproduzierbarkeit der elektrischen Eigenschaften. Für die Elektronik werden in der Regel hochwertige Edelstahlköpfe mit Schutzart IP 67 verwendet.

Sensoren mit direktem Kontakt zum Medium müssen bestimmte hygienische Anforderungen erfüllen. Das gilt beispielsweise für das verwendete Material, typischerweise Edelstahl 316L (1.4435) mit einer Oberflächenrauigkeit ≤0,8 µm. Kommen Dichtungen zum Einsatz, wird hier standardisiert FDA-konformes Material verwendet. Außerdem wird die Beständigkeit des Materials gegenüber diversen Reinigungsmitteln, wie zum Beispiel Natronlauge und Salpetersäure, gefordert.

Das Produktspektrum der hygienischen Temperaturfühler von Jumo umfasst sowohl Standardgeräte mit oder ohne Messumformer, als auch Kompaktgeräte, die mit M12-Stecker ausgestattet werden und besonders für enge Messstellen sehr gut geeignet sind. Abgerundet wird das Portfolio mit einem Temperaturschalter mit Anzeige und Analogausgang. Diese Geräte finden überall dort Anwendung, wo Anwender eine Anzeige direkt an der Anlage wünschen und gleichzeitig über die Temperatur zum Beispiel ein Relais ansteuern möchten.

Bestimmte Anforderungen gelten auch für die Verbindung des Sensors mit der Produktionsanlage, dem so genannten Prozessanschluss, vor allem im Hinblick auf dessen Reinigbarkeit: Wenn der Prozessanschluss nicht gut zu säubern ist, können zurückbleibende Verschmutzungen die nachfolgende Charge verunreinigen. Wichtig für eine gute Reinigung ist nicht nur die Auswahl des richtigen Anschlusses, sondern auch dessen korrekter Einbau. Hierzu gibt es ebenfalls Verordnungen und Standards, erarbeitet zum Beispiel von der EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group).

Besonders anwenderfreundlich ist hier das Peka-Prozessanschluss-Adaptersystem. Dieses gibt es für Messgeräte der Messgrößen Temperatur, Druck und Leitfähigkeit. Peka bedeutet: Praxisgerechtes EHEDG-konformes Adaptersystem. Die produktberührenden Teile des EHEDG-zertifizierten Adaptersystems sind aus 316L (1.4435) Edelstahl mit FDA (Food and Drug Administration)-konformen Dichtungen und einer Standard-Oberflächenrauigkeit von Ra = 0,8 µm. Das System ist aufgrund der tot-raumfreien Montage und dem hygienischen Design leicht zu reinigen und speziell auf die Anforderungen der Lebensmittel- und Pharmaindustrie abgestimmt. Durch die unterschiedlichen Prozessanschlüsse (Einschweißmuffe, Orbitaleinschweißmuffe, Clamp, Aseptik nach DIN 11864-1 und Varivent) ist das System vielseitig einsetzbar und für nahezu jede Applikation geeignet. Die Vorteile sind klar ersichtlich: einfaches Austauschen der Messgeräte, mehrfaches Aus- und Einschrauben ohne Qualitätsverluste, Verschließen der Einbaustelle mit eigens konzipiertem Verschlussstopfen. Durch den vergleichsweise niedrigen Aufwand für regelmäßige Kalibrierungen können so erheblich Zeit und Kosten gespart werden.

Die Temperatur ist in vielen Prozessen der Lebensmittel- und Pharmaindustrie die entscheidende Messgröße. Mit optimal konstruierter Messtechnik lassen sich die Reinigungsprozesse der Anlagen und die Produktqualität deutlich verbessern. Entscheidend sind hierfür die Auswahl der Messfühler und der richtige Prozessanschluss. Temperaturfühler mit Peka-Prozessanschluss-Adaptersystem bieten die ideale Kombination für eine regelmäßige, zeitsparende Sensorkalibrierung, nicht nur für die Messgröße Temperatur.

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