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Erster Krones Sirupraum in der Coca-Cola-Welt

Die Coca-Cola Beverages AG hat im schweizerischen Dietlikon eine PET-Einweg-Aseptikanlage für die Abfüllung von Nestea bzw. zukünftig auch für CO2-haltige Getränke in Betrieb genommen und damit eine Mehrweganlage ersetzt.

von Alimenta Import

Das war insofern eine bemerkenswerte Premiere, als dass Krones erstmals weltweit in der gesamten Coca-Cola-Welt die Anlage komplett lieferte, einschließlich Sirupraum und der gesamten Prozesstechnik. Und das Beste daran: Alles funktioniert zur höchsten Zufriedenheit der Verantwortlichen.

Coca-Cola Beverages Schweiz unterhält drei Betriebsstätten: in Dietlikon bei Zürich, Bolligen und Vals für das Valser Mineralwasser sowie vier externe Lager. In Dietlikon füllt die Coca-Cola Beverages AG Coca-Cola Soft-Drinks in Flaschen aus Glas und PET mit jeweils 0,33 bis 2,0 l Inhalt ab. In der Produktion arbeiten etwa 100 Mitarbeiter in vier Schichten, im benachbarten Lager und Versand weitere 60 Personen. In Dietlikon werden jährlich etwa 170 Millionen Liter Softdrinks abgefüllt, was der Hälfte des Coca-Cola Beverages Volumens in der Schweiz entspricht. Somit ist Dietlikon der größte der drei schweizerischen Abfüllbetriebe.

Keine Alternative zur Aseptik

Dietlikon betreibt eine klassische Glas-Mehrweglinie, eine PET-Einweglinie, eine Keganlage und die neue PET-Asept-Anlage. Diese hat eine Mehrweg-PET-Anlage ersetzt, die auf Grund der veränderten Nachfrage nicht mehr nötig war. „Das ist ja ein weltweiter Trend. Die Mehrweg-PET-Behälter sind teurer, die Qualitätsanforderungen sind hoch, die hygienische Sicherheit ist nicht immer gewährleistet, “ meint Adrian Fritz, Production Manager Dietlikon. Statt Mehrweg-PET gibt es jetzt Recycling-PET. Denn bekanntlich ist ja die Recyclingquote in der Schweiz sehr hoch, sie liegt allein für PET bei rund 75 Prozent. Coca-Cola Beverages setzt beispielsweise 50 Prozent Recyclingmaterial bei den neuen Behältern ein, das im Werk zu Ballen gepresst wird. „Vielleicht können wir eines Tages bis zu 80 Prozent gehen“, ist Adrian Fritz optimistisch. „Die Technologie bleibt ja nicht stehen.“ Alle Produkte, auch diejenigen aus der PET-Einweganlage und der neuen PET-Aseptikanlage, können in einer gemeinsam genutzten Kistenanlage verpackt werden. Denn der Gastronomie-Markt der Schweiz verlangt die identischen Produkte wie im Einzelhandel, zum einfachen Rücktransport in Kisten verpackt.

„Hauptgrund für die Installation der PET-Asept-Anlage waren die Konsumenten“, erklärt Renè Noest Lüthi, Projekt Manager Dietlikon, „sie suchen im Regal nach naturbelassenen Produkten, wollen möglichst Konservierungsmittel vermeiden. Das hat Coca-Cola frühzeitig aufgegriffen und bei Nestea umgesetzt. Also gibt es zur aseptischen Abfüllung gar keine Alternative. Da für eine Produktion ohne Konservierungsmittel in der Schweiz keine verfügbare Technologie vorhanden war, mussten wir diese Produkte importieren, aus Italien. Das hat sich ab einer bestimmten Menge nicht mehr gerechnet und so haben wir uns für eine eigene Linie entschieden und damit gleichzeitig die Linienkapazität um 20 Prozent erhöht.“

Energie sparen im Blasmaschinenzentrum
Die Nennleistung der neuen Anlage beträgt 35.250 Flaschen pro Stunde mit 0,5-Liter-Einweg-PET-Flaschen im Shrinkpack. Die PET-Einwegflaschen werden mit einer Blasmaschine Contiform S 20 aus den entsprechenden Preforms geblasen. Aufgestellt ist die Blasmaschine oberhalb der Abfüllanlage im Obergeschoss der Halle, gemeinsam mit einer zweiten Blasmaschine, welche die vorhandene PET-Einweglinie versorgt. „Das wird unser Blasmaschinenzentrum“, erläutert Renè Nöst-Lüthi die Idee. Hergestellt werden hier 0,5-Liter- und 1,5-Liter-Nestea-Behälter. Die Preforms werden im Linearofen erwärmt und in den 20 Blasformen mit einem Druck von 38 bar fertig geblasen. Ein 40 bar Hochdruckkompressor mit Kühlaggregat erzeugt die dazu nötige Blasluft. Die beim Blasprozess anfallende Abluft wird nach dem Air Wizard III-Verfahren über ein Rohrleitungssystem zurück zum Kompressor geleitet und dort wieder verwendet. Dadurch können Energieeinsparungen von bis zu 30 Prozent realisiert werden. Der Transport der Flaschen von der Blasmaschine bis zum Einlauf des Füllerblocks erfolgt über eine circa 190 Meter lange AirCo Lufttransporteurstrecke ins Erdgeschoss. Auch bei Nestea ist Lightweighting natürlich „ein ganz großes Thema, da liegt ein enormes Sparpotential drin“. Der 0,5-Liter-Behälter bringt jetzt 21,5 Gramm auf die Waage, schon fünf Gramm weniger als noch vor ein paar Jahren. „Ich würde in Zukunft nichts ausschließen, was das Flaschengewicht anbelangt, “ meint Renè Nöst-Lüthi. „Ich komme zurück auf die Aussage, die Technologie macht einfach Fortschritte.“

Separater Bedienungsraum
Der Aseptikbloc ist mit Verschlußdesinfektion und Steriltank in einem komplett mit Edelstahl abgetrenntem Reinraum untergebracht. Um Lärm- und Geruchsbelästigungen für das Bedienungspersonal zu vermeiden, ist der Bedienungsraum davon nochmals getrennt. Er ist nur über eine Hygieneschleuse zugänglich. Überhaupt wurde die ganze Anlage mit sehr viel Edelstahl klar in die verschiedenen Räume, wie Operator-Raum, PET-Asept-Raum, Prozess-Raum und CIP-Raum abgetrennt. „Diese Anforderung kam vom Central Engineering unserer Gruppe, das in Wien beheimatet ist. Central Engineering hat seine große Erfahrung in Sachen Aseptik in unser Projekt einfließen lassen und klare Vorgaben für den Bau gemacht, “ erläutert die National Quality Managerin Barbara Chicherio. „Wir hatten im Vorfeld reichlich Zeit, um uns bei unseren Partnerbetrieben umzuschauen. Diese Möglichkeit haben wir auch genutzt. Schließlich ging es um eine Gesamtinvestition einschließlich der ganzen Infrastruktur sowie Recycling und Shredderanlage von rund 19 Millionen Euro. Das ist der Vorteil einer großen Organisation, es findet ein umfangreicher Wissenstransfer statt. Konkretes Beispiel ist der spezielle Operator-Raum mit der ganzen Steuerung, der abgetrennt und speziell belüftet ist. Das bedeutet, wir haben einen angenehmen Arbeitsplatz geschaffen und generieren so auch gute Arbeit, die Voraussetzungen sind optimal.“

Für stille und CO2-haltige Produkte
Die Flaschen werden nach Übernahme aus dem Lufttransport im Sterilisatorkarussell zur Innendesinfektion mit Peressigsäure (PES) und Reindampf behandelt. Im Anschluss läuft die Flasche durch eine Einwirkstrecke. Zeitgleich erfolgt die Desinfektion der Flaschen von außen mit Peressigsäure. Die dabei anfallende Peressigsäure wird über ein Drainagesystem in einem Auffangbehälter gesammelt, aufbereitet und dem Prozess erneut zugeführt. Dadurch reduziert sich der Verbrauch von PES.

Im nachfolgenden Rinser Variojet werden vor Beginn des Abfüllvorgangs die Flaschen, in denen sich noch die PES aus dem Sterilisator befindet, mit Sterilwasser ausgespült und mit Sterilluft ausgeblasen. Durch die Ausführungen mit elektropneumatischer Steuerung steht für die Reinigungsschritte ein frei einteilbarer Rinswinkel zur Verfügung. Die jeweiligen Behandlungszeiten können so individuell festgelegt werden.

Die Behälter werden dann im Füllkarussell an 80 Füllstellen steril befüllt, bei stillen Produkten wie Nestea mit einem pH-Wert von unter 4,5 berührungslos, bei CO2-haltigen Produkten, eine Option für die Zukunft, würden die Flaschen am Füllventil angepresst. Anschließend verschließen 20 servoangetriebene Verschlussköpfe die gefüllten Flaschen. Die 38 Millimeter-Verschlüsse werden zuvor in einer Verschlussdesinfektionseinheit mit Peressigsäure entkeimt. Vor dem Verschließvorgang werden die Behälter noch über den Stickstoffdroppler mit sterilem, flüssigem Stickstoff beaufschlagt, der eine Stabilisierung bewirkt. Für eine eventuelle spätere Rückverfolgung mittels Laser erfolgt dann eine Maschinencodierung und eine Füllhöhen- und Verschlusskontrolle mit Checkmat.

Zwei Verpackungsmaschinen erhöhen die Verpackungsvarianten

Im Anschluß an einen Accutable Puffertisch vereinzelt ein Glideliner die Behälter aus dem Massenstrom und führt sie der Etikettiermaschine Contiroll HS Highspeed einspurig über eine Einlaufschnecke zu, wo sie ein Rundumetikett aus Polypropylen-Folie erhalten. Nach Etikettensitzkontrolle im Checkmat und Laseraufbringung des Mindesthaltbarkeitsdatums geht es in den zweibahnig ausgelegten Folienpacker Variopac Pro FS, der 6er-, 8er-, 12er- oder 24er-Shrinkpakete herstellt. In einem Henkelanbringer wird noch ein Tragegriff appliziert. Je nach gewünschter Gebindeformation können die Shrinkpacs danach über einen weiteren Variopac Pro T zur Bildung eines Tray-Gebindes, z.B. vier Sixpacks im Tray, gefahren werden.

Vor dem Beladereinlauf werden die Gebinde durch eine Drehstation mittels pneumatischem Antrieb entsprechend dem Lagenbild von quer auf längst gedreht und an die Gruppierstation übergeben. Die gruppierten Gebinde palettiert der Belader Pressant Uni mit Zwischenlagen auf Euro-Paletten. Ein Folienwickler umwickelt die Paletten mit Folie und sichert sie damit. Gabelstapler transportieren das Vollgut ins Lager. Integriert ist auch ein Liniendokumentationssystem LDS zur Kontrolle und Optimierung der Anlage.

Prozesstechnik aus einer Hand

Erstmals für die gesamte Coca-Cola-Welt lieferte Krones hier die komplette Prozesstechnik mit Sirupraum, Produkt-Kurzzeiterhitzung, Mixer, Sterilwasser UHT, CIP-Anlage, Reindampferzeuger und Hygienecenter. Weshalb, erklärt Projekt Manager Renè Nöst-Lüthi: „Komplexe Themenstellungen wie der Aufbau einer aseptischen Anlage erfordern hohen Koordinierungsaufwand; die Zusammenarbeit mit nur einem Ansprechpartner, der alle Lösungen aus einer Hand anbietet reduziert diesen Aufwand erheblich. Damit verringert sich die Komplexität und die Realisierungszeit des Großprojektes. Wir wollten einen einzigen Lieferanten, der einen gesamten Auftrag ausführt. Die extrem kurze Realisierungszeit ist der Beweis für diesen Entscheid. Wir können jetzt im Rückblick sagen, wir haben den richtigen Prozess, das richtige Konzept, wir haben die richtige Durchführungsweise und wir haben auch den richtigen Partner gewählt. Unsere Hoffnungen und Erwartungen haben sich bestätigt.“

Pulvermischanlage und flexible Tanknutzung

Im Sirupraum werden die verschiedenen zur Produktherstellung erforderlichen Komponenten entsprechend der Getränkerezepturen mit Wasser gemischt. Ganz wesentlich für die Herstellung der Nestea-Produkte war die Pulver- und Konzentrat-Station des Sirupraums, die das Einmischen von Pulver in Wasser und das Entleeren von Kleingebinden und Fässern per Sauglanze ermöglicht. Hier werden beispielsweise Teepulver oder Vitamine in Pulverform zugemischt. „Nestea ist ein ganz spezielles Produkt, weil es trocken ausgemischt wird; und das Pulver aufzulösen, erfordert andere Prozesse als eine Flüssigherstellung“, meint Production Manager Adrian Fritz.

Das daran anschließende Fertigsiruptanklager besteht aus drei Mischtanks mit je 20.000 Litern Inhalt. Über eine Annahmestation für Fruktose und andere flüssige Zutaten können Tankwagen in zwei Tanks entleert werden. Es kann auch Flüssigzucker aus den vorhandenen Flüssigzuckerlagertanks in die Fruktosetanks gepumpt werden, um die Speicherkapazität für Flüssigzucker zu erhöhen. Das Fruktosetanklager besteht wiederum aus zwei Tanks mit je 20.000 Litern Inhalt. Sie können ebenfalls zum Ansetzen von Fertigsirup verwendet werden. Eine weitere Premiere: Diese fünf Sirup-/Fruktosetanks sowie der Mischtank sind erstmals aus der neuen Tankfertigung im Krones Werk Freising hervorgegangen. Die bereits vorhandenen Lagertanks für Flüssigzucker wurden über eine neu installierte Dosierschiene mit der Befüllschiene für die Mischtanks verbunden. Bei der Projektierung des Sirupraums, die komplett in 3 D erfolgt ist, wurde ein großes Augenmerk auf die Reduzierung von Mischphasen und damit Produktverlust gelegt.

Der im Sirupraum hergestellte Sirup wird über einen Automatikventilknoten zum Mixer Contiflow gepumpt, der mit einer Leistung von 27.000 Liter pro Stunde von hoher Flexibilität und schneller Regelbarkeit gekennzeichnet ist. Die Anlage verarbeitet zwei Komponenten und ist für die Produktion von Fruchtsaftgetränken, Limonaden und kohlensäurehaltigen Mischgetränken sowie die Herstellung von stillen Produkten vorgesehen mit den Schritten Entgasen des Produktwassers, Sirupdosierung, Karbonisierung und Mischen.

VarioAsept, AquaAsept, VarioClean, VarioDos

Zur Verlängerung der biologischen Haltbarkeit erfolgt die Pasteurisation der Produkte vor Abfüllung mittels VarioAsept Kurzzeiterhitzer (KZE) in einen 20.000 Liter Steriltank. Bei der Kurzzeiterhitzung auf circa 95 Grad Celsius werden produktschädliche Keime durch die thermische Belastung abgetötet bzw. inaktiviert. Um die von null bis 100 Prozent schwankende Leistung des Füllers ausgleichen zu können, bedarf es eines Sterilpuffertanks zwischen KZE und Füller, da nur bei ständigem Produktfluss die Einhaltung der Parameter Zeit, Temperatur und Durchfluss gewährleistet ist. Beim Betrieb anfallende Mischphasen können in einem Rework-Tank aufgefangen und über ein Regelventil in die Sirupleitung des Mixers dosiert werden.

Die AquaAsept Sterilwasser UHT entkeimt enthärtetes Trinkwasser und stellt dieses in der Ringleitung dem Hygienecenter zum Nachspülen der Oberflächendesinfektion im Isolator, zum Ansatz der Oberflächendesinfektion und zum Ausspülen der Flaschen im Rinser zur Verfügung. Auch der Füller wird nach Produktionsende mit Sterilwasser klargespült. Eine weitere Funktion ist die Erhitzung des Heißwassers zur Sterilisation des Aseptikblocks.

Die VarioClean CIP-Anlage reinigt den kaltaseptischen Füllerblock und die Sterilwasser UHT sowie Mixer, KZE-Anlage, Steriltank und Sirupraum mit Reinigungsmedien aus je einem Lauge-, Säure- und Heißwassertank über zwei unabhängige Vorlaufleitungen.

Das VarioDos Hygienecenter beinhaltet ein Düsensystem im Isolatorinnenraum sowie eine Mischstation für Chemikalienlösungen und steuert die Aufbereitung der Peressigsäure-Lösung, die alkalische Schaumreinigung, die Steuerung der Kaltwasserabschwallung mit Sterilwasser und die Sterilisation des Düsensystems mit lebensmitteltauglichem Sattdampf. Dazu ist auch ein abgetrenntes Chemikalienlager aufgebaut.

Außerhalb der Halle hat Coca Cola zusammen mit Krones ein neues Dampfkesselhaus ausschließlich für die Aseptikanlage mit zwei Dampfkesseln zu je 3,1 Tonnen pro Stunde konzipiert. Krones lieferte dafür einen 1.000-Kilogramm-Reindampferzeuger und eine Umkehrosmoseanlage. Die Dampferzeuger versorgen die Anlagenkomponenten Hygienecenter, Aseptikblock, Steriltank der KZE, Sterilwasser UHT, CIP-Anlage und Stickstoffdroppler mit sterilem, lebensmitteltauglichem Sattdampf als Reindampf bzw. Arbeitsdampf. Eine technische Herausforderung war die unterirdische Verlegung der Dampfrohre zur Abfüllhalle, die einen vorhandenen unterirdischen Medienkanal kreuzte.

„Eine ganz angenehme Zusammenarbeit“
Nach Beginn der Inbetriebnahme im Juli 2008 war die 24-h-Validierung bereits Ende Oktober 2008 abgeschlossen. „Wir haben die Mehrweg-PET-Crew sechs Monate lang auch extern, z. B. in Italien oder in Ungarn ebenso wie an der Krones Akademie, auf die Aseptikanlage trainiert. Wir haben bewusst Mitarbeiter intensiv ausgebildet, haben A-PET-Spezialisten aus ihnen gemacht und am Ende nochmals zehn Personen eingestellt, um den Anforderungen an einen Dauerbetrieb zu genügen,“ erklärt Production Manager Adrian Fritz .

Und Renè Nöst-Lüthi ergänzt: „Unser Konzept war das Richtige, das Projektteam war das Richtige. Wir konnten einen Monat früher in Betrieb gehen als geplant und haben wirklich ohne irgendwelche Zwischenfälle alle Probleme lösen können. Die Zusammenarbeit mit Krones war wirklich sehr angenehm. Denn egal wie hoch der Technologiestandard ist und egal was für Ansprüche gestellt werden und wie gut das Konzept ist, das gute Gelingen ist zurückzuführen auf die wirklich federführenden Leute vor Ort. Hinter jedem Projekt stehen Menschen, und das Kernteam hier hat eine Weltmeisterleistung vollbracht.“