Das Coriolis-Messprinzip hat sich in der Lebensmittelindustrie fest etabliert und wird an vielen Stellen für Mess- und Dosieraufgaben eingesetzt. Gerade Molkereien und Käsereien, die zum optimalen Einsatz ihrer Rohstoffe eine hochpräzise und reproduzierbare Messtechnik benötigen – und dies auch bei schwierig zu messenden Produkten – greifen auf dieses Prinzip zurück. Das Kemptener Traditionsunternehmen Edelweiss setzt allein über 35 Coriolis-Durchflussmesser des Messtechnik-Herstellers Krohne ein, um eine gleich- bleibend hohe Qualität seiner Produkte zu gewährleisten.
Bernd Schumacher
Ein Blick ins Kühlregal im Supermarkt zeigt es deutlich: Frischkäse ist sehr beliebt in Deutschland. Es gibt eine Vielzahl von Sorten, von der süßen Quarkspeise bis hin zum herzhaften Hüttenkäse, vom Mascarpone bis zum Brotaufstrich. Im Durchschnitt verzehrt ein Bundesbürger eine 200-g-Portion pro Woche – das entspricht rund 10 kg im Jahr. Dabei ist die Herstellung von Frischkäse keine einfache Aufgabe: Die Zutaten müssen fein aufeinander abgestimmt sein und exakt dosiert werden, damit der Geschmack beim Verbraucher stimmt.
Für die Mess- und Dosieraufgaben mit hoher Genauigkeitsanforderung bei der Frischkäseherstellung werden typischerweise Coriolis-Massedurchflussmessgeräte eingesetzt. Ein Anwender aus dieser Branche ist die Edelweiss GmbH & Co. KG. Edelweiss ist einer der führenden Käsehersteller Deutschlands und hat seinen Sitz in Kempten im Herzen des Allgäus. Das dortige Produktionswerk zählt zu den modernsten Käsewerken Europas. Das Traditionsunternehmen ist mit rund 520 Mitarbeitern nicht nur einer der größten Arbeitgeber in Kempten, sondern auch einer der größten Anbieter von Käsespezialitäten in ganz Deutschland. Edelweiss vertreibt seine Produkte unter verschiedenen Käsemarken, darunter auch der bekannte Milkana- Schmelzkäse. Um eine gleichbleibend hohe Qualität seiner Produkte zu gewährleisten, setzt der Hersteller an verschiedenen Stellen Messtechnik ein, darunter ca. 35 Geräte des Messtechnikherstellers Krohne. Deren Aufgabe ist es, die Stoffströme hochgenau zu messen, um Verluste zu minimieren und die Effektivität der Anlage zu erhöhen.
Durchflussmessung in der Frischkäseproduktion
Für die Herstellung ihrer Frischkäsesorten benötigt Edelweiß etwa 4 l Milch für 1 kg Frischkäse. Die gelieferte Rohmilch wird zunächst durch Separation in Magermilch und Rahm aufgeteilt und pasteurisiert. Anschließend wird je nach Produkt der gewünschte Fettgehalt eingestellt und danach fermentiert. Nach der Dicklegung trennt man die Molke vom Käse und fügt dem Produkt Zutaten wie Kräuter und Gewürze zu. Letzter Schritt ist das Abfüllen des fertigen Produkts in verschiedene Behälter.
Edelweiss setzt in der gesamten Produk- tion Coriolis-Massedurchflussmessgeräte Optimass 7300 ein. Das Unternehmen hat sich vor Jahren entschieden, ausschließlich Coriolis-Massegeräte zu verwenden, da sie die höchste Genauigkeit bieten. Das Durchflussmessgerät mit seinem einzelnen, geraden Messrohr ohne Einbauten ist nicht nur aufgrund der leichten Reinigbarkeit hervorragend geeignet für die hygienischen Anwendungen in der Nahrungsmittelindustrie. Es kann problemlos bei nicht leitfähigen Produkten eingesetzt werden; Änderungen von Viskositäten haben keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit. Durch das einzelne Messrohr sind die Fließgeschwindigkeiten sehr klein und selbst scherempfindliche Produkte können gemessen werden. Darüber hinaus haben weder Schwingungen der Rohrleitung noch Umgebungs- oder Medientemperaturänderungen einen Einfluss auf das Messergebnis. Letzteres ist auf eine Kalibrierung bei drei unterschiedlichen Temperaturen zurückzuführen, bei der die Daten für die integrierte Temperaturkompensation erfasst werden. Über die integrierte Dichtemessung kann bei Bedarf zudem eine Konzentrationsbestimmung des Rahms durchgeführt werden.
Die meisten der bei Edelweiss eingesetzten Coriolis-Massemessgeräte werden zur Messung des puren Frischkäses und der fertigen Produkte, zum Beispiel Brotaufstrich, verwendet. Dieses Produkt weist eine sehr hohe Viskosität auf und kann bei Verwendung der normalen Prozesspumpen nur noch mit einem Einrohr-Messsystem gemessen werden. Beim Einsatz von konventionellen Coriolis-Geräten mit Strömungsteiler wäre der entstehende Druckverlust zu hoch und der Einsatz von stärkeren Pumpen wäre erforderlich. Daher entschied sich der Hersteller auch hier für die Geradrohr-Geräte.
Auch für die Messung von Pflanzenöl geeignet
Darüber hinaus wird bei Edelweiss mit den Geräten auch Pflanzenöl gemessen, das neben Milch den zweiten wichtigen Grundstoff für die Frischkäseproduktion darstellt. Aufgrund der fehlenden Leitfähigkeit war ein Einsatz von magnetisch-induktiven Messgeräten hier nicht möglich. Das Pflanzenöl wird nach der Anlieferung in Tanks gelagert, die die Produktion versorgen. Die Menge des verbrauchten Öls wird an den Abzügen der Tanks gemessen, auch hier werden Optimass-7300-Geräte eingesetzt. Die Leitungen sind beheizt, um die Fließfähigkeit des hochviskosen Öls zu gewährleisten. Die Messgeräte selbst sind jedoch nicht beheizt; der geringe Temperaturverlust der Geradrohr-Konstruktion ermöglicht es, das Öl auf der richtigen Temperatur zu halten, um die Gefahr einer Verstopfung des Messrohrs auszuschließen. Daher konnte auf einen optional lieferbaren Heizmantel verzichtet werden.
Coriolis-Massedurchflussmessgeräte werden typischerweise auch in Batchanlagen eingesetzt, wobei mehrere verschiedene Sorten (nacheinander) über ein Gerät gemessen werden. Das Messprinzip überzeugt durch seine hohe Genauigkeit, seine Robustheit und die zuverlässige Messung, auch bei anspruchsvollen Produkten. Gleichzeitig ist das Verfahren unempfindlich gegenüber Gaseinschlüssen und Feststoffen. Ein weiterer Pluspunkt ist die einfache Installation: Es gibt so gut wie keine Einschränkungen beim Einbau. Die Geräte lassen sich als Bestandteil der Rohrleitung installieren und können direkt am Gehäuse abgestützt werden. Ein Einbau ohne gerade Einlaufstrecke ist möglich. Dies ist vor allem bei der Installation in bestehenden Anlagen interessant, wo häufig räumlich enge Verhältnisse vorliegen.
Einsatz beim Beladen von Tankwagen
Ein weiteres Applikationsbeispiel bei einem anderen Hersteller zeigt noch eine typische Einsatzmöglichkeit für die Coriolis-Geräte auf: die Beladung von Tankwagen. Käsehersteller müssen, abhängig von Angebot und Nachfrage, überschüssige Milchvorräte verkaufen oder bei zu geringen Lagerbeständen Milch nachbestellen. Für die Messung der Milchmengen bei der Verladung in Tankwagen gibt es verschiedene Möglichkeiten. Die Messung mit LkW-Waagen ist eine davon, die Methode ist aber vergleichsweise zeitaufwendig. Die direkte Durchflussmessung der Milchmenge bei der Befüllung von Tankwagen ist genauer und kostet weniger Zeit. Die Milch wird mit Hilfe von Wasser durch die Rohrleitungen gedrückt. Damit nur Milch verladen wird, muss auch die Dichte gemessen werden, um den Trennpunkt zwischen Milch und Wasser exakt bestimmen zu können. Diese Messung übernimmt ebenfalls ein Optimass 7300. Die gleichzeitigen Messungen von Massedurchfluss und Dichte erlauben eine vollautomatische Befüllung der Tankwagen. Der Abschaltpunkt zwischen Milch und Wasser wird über die integrierte Dichtemessung ermittelt. Nach Erreichen der zuvor eingestellten Menge wird die Befüllung automatisch gestoppt.
Im Vergleich zu einer Waage besteht der Hauptvorteil für den Käsehersteller in den wesentlich geringeren Kosten für Planung, Bau und Wartung der Verladeanlage. Ein erhöhter Reinigungsaufwand besteht nicht, da das Messgerät als Bestandteil der Rohrleitung einfach über CIP/SIP mitgereinigt werden kann.
Online-Info www.dei.de/1110401
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