Schonender Transport von Kaffee

Für den Transport sowohl des Rohkaffees als auch des gerösteten Kaffees bevorzugt Probat die pneumatische Förderung. Die Förderluft muss absolut ölfrei sein, weil sie mit dem Kaffee direkt in Berührung kommt. Probat unterscheidet zwischen dem Transport mit Überdruck und mit Unterdruck. Zur Erzeugung der erforderlichen Förderluft als Über- oder Unterdruck setzt Probat seit 1996 Aerzen-Drehkolbengebläse der Baureihe Delta Blower ein. Zwischenzeitlich nutzt man auch die Drehkolbenverdichter der Baureihe Delta Hybrid.

Besonders anschaulich erlebbar wird der Ablauf der Kaffeeverarbeitung in dem im September 2012 eröffneten neuen Probat-Forschungs- und Technologiezentrum. Hier kann der Kunde vor der Kaufentscheidung sein spezielles Röstverfahren für seinen mitgebrachten Kaffee unter Praxisbedingungen im industriellen Maßstab ermitteln.

Zum Produktprogramm von Probat zählen Zentrifugalröster, Trommelröster und als neueste Entwicklung die Tangentialröster der Baureihe Jupiter Hybrid. Mit ihm lassen sich in einer einzigen Röstmaschine vielfältigste Röstprofile von der Kurz- bis zur Langzeitröstung erstellen. „Bei uns kann der Kunde gezielt Anlagen für ein bestimmtes Röst- oder Mahlsystem oder für beides erwerben“, erläutert Thomas Elshoff, der bei Probat als Entwicklungsingenieur tätig ist. „Auf Wunsch liefern wir aber auch die komplette Verarbeitungskette von der Lkw-Entladung bis zur Mahlanlage.“ Deshalb bietet das Forschungs- und Technologiezentrum neben den Alternativen für den „reinen“ Röstvorgang auch einen Überblick über die Vorstufe der Röstung, die Lagerung, die Gattierung (Verarbeitung) der Kaffeehäutchen, den Mahlvorgang sowie über die Erzeugung der Förderluft für den pneumatischen Produkttransport zwischen den einzelnen Verfahrensschritten.

Für die Erzeugung der Förderluft im Über- und Unterdruck stehen im Forschungs- und Technologiezentrum zwei Aerzen-Drehkolbengebläse der Baureihe Delta Blower Generation 5 (Typ GM 25 S) und ein Aerzen-Drehkolbenverdichter Delta Hybrid (Typ D 12 S).

Auf seinem Weg vom Lkw bzw. von einer Big-Bag-Station zur Mahlanlage legt der Kaffee einen weiten Weg mit unterschiedlichen Förderabschnitten zurück. Er beginnt mit der Einlagerung des Rohkaffees in die Silos. Zur Lkw-Entleerung verwendet man stationäre Schraubenverdichter oder fahrbare Verdichtersysteme. Der Rohkaffee wird dabei mit einem Überdruck von 1000 bis 2000 mbar aus dem Silofahrzeug in das Fördersilo transportiert. Bei der Einlagerung über eine Big-Bag-Station oder eine Sackaufgabe wird die Förderluft mithilfe eines Drehkolbengebläses bereitgestellt. Nachdem die in den Silos gelagerten unterschiedlichen Rohkaffeesorten gemäß der jeweiligen Rezepte gewogen und zusammengeführt wurden, fördert ein Aerzen-Drehkolbengebläse Delta Blower GM 25 S Generation 5 den Rohkaffee mit Überdruck pneumatisch über eine Rohrleitung zur Röstmaschine. Hier wird der Rohkaffee geröstet. Ergebnis sind mechanisch empfindliche Kaffeebohnen, die im nächsten Schritt im Unterdruck schonend zu den Röstkaffeesilos und zur Absackstation transportiert werden müssen. Hierfür nutzt man im neuen Technikum einen Delta-Hybrid-Drehkolbenverdichter D 12 S.

Es gibt auch Anwendungen, bei denen der geröstete Kaffee vor dem Verpacken gemahlen wird. Das heißt, der Kaffee wird von der Röstmaschine zu einer Mahlanlage geführt. Die hierfür erforderliche Förderluft im Überdruck liefert ebenfalls der bereits erwähnte Delta Hybrid D 12 S. Der Delta Hybrid wurde speziell für diese Anwendung so ausgelegt, dass er gleichzeitig Über- und Unterdruck erzeugen kann. Er liefert auf der Saugseite einen Unterdruck von 300 mbar und auf der Druckseite einen Überdruck von 600 mbar. Auf diese Weise konnte eine komplette herkömmliche Gebläseeinheit eingespart werden

Für den Transport des gemahlenen Kaffees zu den Mahlkaffeesilos und anschließend zu den Packmaschinen erzeugen zwei weitere Drehkolbengebläse der Baureihe Delta Blower getrennt für jeden Schritt einen Unterdruck von maximal -500 mbar für den pneumatischen Transport. Alternativ können an dieser Stelle auch Delta-Hybrid-Drehkolbenverdichter eingesetzt werden. Welches Aggregat zum Einsatz kommt, hängt von der notwendigen Druckdifferenz in Abhängigkeit von der Leitungslänge ab. Hinzu kommen auch energetische Gesichtspunkte.

Sämtliche Aerzen-Aggregate in der Technikumsanlage werden über eine übergeordnete SPS geschaltet. Sie fahren mit einem konstanten Volumenstrom, wobei sich der Druck in Abhängigkeit von Förderleistung und Rohrlänge individuell ergibt.

Mit einer von Aerzen gemeinsam mit Probat entwickelten Bypass-Lösung kann an den Überdruckanlagen ein Teil des Volumenstroms von der Druck- zur Saugseite zurückgeführt werden. So lässt sich für einen besonders schonenden Transport die Fördergeschwindigkeit um maximal 10 % reduzieren.

Herkömmliche Drehkolbengebläse sind in der Regel für einen Höchstdruck von 1 bar ausgelegt. Werden höhere Drücke benötigt, bietet sich der Einsatz von Schraubenkompressoren an, die aber wiederum für Drücke unterhalb 1 bar überdimensioniert und damit zu teuer sind. Vor diesem Hintergrund hat Aerzen die ölfrei verdichtenden Delta-Hybrid-Drehkolbenverdichter entwickelt, die in einem Aggregat die Vorteile von Drehkolbengebläsen und Schraubenverdichtern vereinen. Dabei tendieren die Anlagen bei niedrigeren Drücken technisch zu einem Gebläse, bei höheren Drücken zu einem Schraubenverdichter. Sie eignen sich für Einsatzfälle, bei denen Luft und neutrale Gase im Druckbereich bis 1,5 bar gefördert werden müssen. Die Anlagen, die für Über- und Unterdruckanwendungen geeignet sind, gibt es für folgende Leistungsbereiche:

Im Vergleich zu herkömmlichen Kompressoren lassen sich mit den Delta-Hybrid-Aggregaten bis zu 15 % Energie einsparen. Des Weiteren ergeben sich Einsparpotenziale aus der wartungsarmen und auf Langlebigkeit ausgerichteten Konstruktion der Aggregate. So sind beispielsweise die Lager robust ausgeführt. Ihre Lebensdauer liegt bei 60 000 Betriebsstunden, auch bei einer Belastung von 1000 mbar Druckdifferenz. Auf Wunsch des Anwenders werden die Anlagen mit einem Regelbereich von 25 bis 100 % ausgeliefert. Möglich wird dies durch den Einsatz eines Frequenzumrichters. Ein weiterer Vorteil der Delta-Hybrid-Baureihe ist die niedrige Austrittstemperatur der Druckluft. Sie ist das Resultat von sehr guten thermischen Haushalten. Ferner zeichnen sich die kompakt gebauten und für die Außenaufstellung geeigneten Maschinen durch folgende technische Merkmale aus: Riemenantrieb, Riemenspannung durch Motorwippe, Side-by-Side-Aufstellung, Kontrolle und Nachfüllen von Öl während des Betriebs möglich, niedriger Schallpegel sowie optionale Steuerung AS300 Aertronic.

In Zukunft wird man bei Probat in Abhängigkeit von den geforderten Drücken entscheiden, ob Drehkolbengebläse der Baureihe Delta Blower Generation 5 oder Drehkolbenverdichter der Baureihe Delta Hybrid eingesetzt werden. Wenn Drücke über 1 bar gefordert werden, wird die Entscheidung zugunsten der Delta-Hybrid-Aggregate ausfallen, auch weil sie energetisch günstiger arbeiten als Drehkolbengebläse oder Schraubenverdichter. Das kann auch dazu führen, dass in dem geschilderten Einsatzfall die beiden Drehkolbengebläse Delta Blower Generation 5 durch Delta-Hybrid-Drehkolbenverdichter ersetzt werden.

Probat verkauft seine Röstanlagen und damit auch die Aerzen-Aggregate in alle Welt. Alle Aggregate werden in betreiberspezifischen Ausführungen geliefert. Gegebenenfalls notwendige Servicearbeiten an den Aggregaten werden entweder durch den Probat-Service, das weltweite Aerzen-Servicenetz oder durch die Betreiber der Probat-Anlagen durchgeführt.

Halle 4, Stand 115

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