Reduzierte Motor-Variantenzahl in der Abfüllung und optimierte Hygiene dank VLT® FlexConcept

Die Feldschlösschen Getränke AG in Rheinfelden ist das grösste Brauereiunternehmen der Schweiz. Ihren rasanten Aufstieg in den Anfangsjahren, aber auch die mehr als 130-jährige Erfolgsgeschichte verdankt sie vor allem innovativen Ideen und modernster Technik. Heute zählt zur aktuellen Antriebstechnik auch das VLT® FlexConcept von Danfoss für zentrale und dezentrale Anlagen.

Schon von weitem ist die Brauerei deutlich erkennbar – an der aussergewöhnlichen Architektur des Sudhauses und der angrenzenden Gebäude. Das 1875 von den Firmengründern Mathias Wüthrich und Theophil Roniger im Stil des Historismus erbaute Stammhaus der Brauerei gilt als eines der schönsten Sudhäuser der Welt. Dort brauen die Bierexperten rund die Hälfte der gesamten Schweizer Bierproduktion.

Heute ist Feldschlösschen, das seit 2000 zur Carlsberg-Gruppe gehört, mit 3,4 Millionen Hektolitern und 1300 Mitarbeitern die grösste Brauerei der Schweiz. Jede Minute füllt sie 2000 Flaschen mit ihren 50 Getränkesorten, davon 38 Sorten Bier – das sind mehr als eine Milliarde Flaschen pro Jahr.

Gerade in grossen Anlagen hat die Reduzierung der Variantenvielfalt durch nur noch eine Motorausführung erhebliche Vorteile: Ersatzteillager können kleiner ausfallen und senken so die Kosten deutlich.

Effiziente Abfülltechnik

Eine solche Produktionsleistung erfordert entsprechend moderne technische Anlagen. Daher legt Feldschlösschen auch ein Hauptaugenmerk darauf, seine Abfüllanlagen ständig auf dem aktuellsten Stand der Technik zu halten und regelmässig zu modernisieren. So auch eine der grossen Abfüll-Linien im Stammwerk in Rheinfelden. Bei der Modernisierung dieser Produktionslinie mit neuer Antriebstechnik war das Ziel neben einer Steigerung des Durchsatzes und der Zuverlässigkeit der Antriebe auch eine erhöhte Energieeffizienz. Und nebenbei sollte die Modernisierung auch die notwendige Variantenzahl für die Antriebe in der Anlage deutlich reduzieren. Denn aufgrund der sehr unterschiedlichen Anforderungen an Motoren, die in Trocken-, Nass- und aseptischen Bereichen zum Einsatz kommen, sind 30 und mehr Motorvarianten nicht selten: Durch verschiedene Übersetzungen der Getriebe muss im Fehlerfall entweder jede Motor-/Getriebevariante vorgehalten oder alternativ jeweils umgebaut werden. Beim VLT® OneGearDrive ist dies nicht der Fall.

VLT® FlexConcept für weniger Varianten und beste Hygiene

Für eine vereinfachte Ersatzteilhaltung gibt es beim VLT® OneGearDrive nur eine Motorgrösse mit drei Getriebeübersetzungen. Damit lassen sich alle in den Transporteuren benötigten Kombinationen bereitstellen.

Der VLT® OneGearDrive ist optimal für den Einsatz in Getränkeanlagen. Er ist EHEDG-zertifiziert und besitzt eine glatte Oberfläche.

Zu den hohen Anforderungen an die Motoren in den Anlagen der Getränkeindustrie gehört zudem eine hohe Widerstandfähigkeit gegen häufige Reinigungsvorgänge mit aggressiven Reinigungsmitteln im Bereich ph 2 bis 12. Die Flüssigkeit muss schnell und sicher ablaufen, damit keine Rückstände auf den Antrieben zurückbleiben.

Feldschlösschen setzt auf ein zentrales Anlagenkonzept. Dabei sind alle VLT AutomationDrive FC 300 geschützt in einem Schaltschrank oberhalb der Anlage untergebracht.

Eine weitere Quelle für eine negative Beeinflussung des Produkts – vor allem im aseptischen Bereich, wo die Flaschen gereinigt und schon befüllt sind, aber noch nicht verschlossen – sind die an herkömmlichen Motoren angebrachten Lüfter. Unter ihrer Haube können sich leicht Ansammlungen von Keimen bilden, die dann die Lüfter aufwirbeln und damit zu einer Re-Infektion durch die herabsinkenden Keime in die offenen Gebinde beitragen können.

Alle diese Probleme treten mit den VLT® OneGearDrive (OGD) Hygienic-Getriebemotoren, die Teil des VLT® FlexConcept von Danfoss sind, nicht auf: Danfoss hat das Getriebe- und Motorgehäuse der OGD entsprechend den Anforderungen der DIN 1672-2 Hygienic Design und in Schutzart IP 67 ausgeführt. Die Motoren weisen keine Kühlrippen auf. Auch haben die Entwickler auf Lüfter verzichtet, damit sich keine Aerosole bilden und damit keine dadurch verursachte Kontamination von Produkten oder Komponenten auftritt.

Die Getriebe sind ohne Entlüftungsventil ausgeführt, was ein Eindringen von Feuchtigkeit verhindert. Der Antrieb ist damit praktisch «wartungsfrei».

Drehzahlregelung durch Frequenzumrichter

Die Brauer in Rheinfelden setzen auf ein zentrales Anlagenkonzept mit dem VLT® AutomationDrive, der in Schaltschränken oberhalb der Abfüllanlage geschützt montiert ist. Positiv wirkt sich in diesem Fall die Möglichkeit aus, lange Motorleitungen bis zu 300 Meter ungeschirmt und 150 Meter geschirmt einzusetzen, ohne zusätzliche Filterlösungen wie du/dt- oder Sinusfilter einsetzen zu müssen. Die Cold-Plate-Kühltechnologie erlaubt die einfache Kühlung und gegebenenfalls die Abfuhr der Abwärme aus Schaltschrank bzw. Schaltraum. Seine kompakte Bauweise und die Seite-an-Seite-Montage garantieren eine hohe Leistungsdichte im Schaltschrank. Die Ansteuerung der Frequenzumrichter für die Sollwertvorgabe erfolgt mittels Profibus von einer übergeordneten Leitstelle aus.

Energieeinsparungen als positiver Nebeneffekt

Die VLT® OneGearDrive beruhen auf einer Kombination aus Kegelradgetriebe mit sehr hohem Wirkungsgrad und einem hocheffizienten PM-Synchronmotor. Dieser übertrifft die Werte der Motorwirkungsgradklasse IE4 (Super Premium Efficiency) für Asynchronmotoren. Der Gesamtwirkungsgrad eines VLT® OneGearDrive Getriebemotors liegt dadurch etwa 20 bis 30 Prozent über bisher eingesetzten Antriebskonzepten wie z. B. Schnecken- oder Kegelradgetriebemotoren mit Asynchronmotoren.