Nahrungsmittel erfordern individuelle Automation
Trotz allgemein hohem technischem Stand der Anlagen beklagen Lebensmittelverarbeiter Probleme bei Hygiene und Flexibilität.
Automation wird in der Lebensmittelindustrie groß geschrieben. Rechtzeitig vor den am 13. März beginnenden Kölner FoodTec-Tagen, präsentiert das Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart, die Ergebnisse einer aktuellen Studie zur Automation in der Lebensmittelindustrie. Befragt wurden 956 Lebensmittelproduzenten und 512 Geräte und Anlagenhersteller. Vor allem Anbietern von Automatisierungslösungen zeigt die Studie, wo es von Seiten der Lebensmittelproduzenten noch Verbesserungsbedarf gibt.
Rund 68 % der Lebensmittelproduzenten schätzen den Automatisierungsgrad in ihren Betrieben demnach als „hoch“ oder „sehr hoch“ ein. Das zeigt die aktuelle Befragung des IPA. Es gibt jedoch große Unterschiede zwischen den verschiedenen Branchen. Spitzenreiter beim Automatisierungsgrad sind mit 80 % die Brot- und Backwarenbranche, Getränkehersteller und Hersteller von Milchprodukten. In dieser Gruppe ist die Einschätzung einer verbesserten Qualität des Endproduktes im Vergleich zur manuellen Bearbeitung am ausgeprägtesten.
„Eindeutige Vorteile sind Produktverbesserungen und reproduzierbare Parameter im Backprozess“, erläutert Otto Schäuble, Prokurist und Leiter Projektmanagement bei Werner & Pfleiderer Industrielle Backtechnik in Tamm. „Umstellungen von einer Brötchen- oder Brotsorte auf eine andere sind durch gespeicherte Produktionsdaten, Rezepturen und Backkurven bei automatisierten Anlagen mit geringem Aufwand zu bewerkstelligen“, ergänzt er.
Obst- und Gemüse verarbeitende Betriebe und Hersteller von Fertiggerichten bewegen sich bei der Automation im Mittelfeld: Zwischen 50 % und 60 % der Unternehmen sind dort nach eigenen Angaben „hoch“ bis „sehr hoch“ automatisiert. Das Schlusslicht bildet die Fleisch verarbeitende Industrie mit einem Automatisierungsgrad von lediglich 25 %.
„Diese Unterschiede dürften auf die physikalischen Eigenschaften der Rohstoffe zurückzuführen sein“, glaubt IPA-Wissenschaftler Julien Huen. Bei der maschinellen Behandlung von flüssigen Nahrungsmitteln ist der Stand der Technik sehr hoch. Im Gegensatz dazu ist die Verarbeitung fester Ware wie Fleisch und Salat wegen der Unterschiede in Qualität, Form und Konsistenz immer noch eine enorme Herausforderung für Nahrungsmittelproduzenten und Anlagenindustrie.
In der mangelnden Flexibilität der technischen Lösungen liegt laut Studie die größte Schwäche bei der Automatisierung. Nur 38 % der Lebensmittelproduzenten, die ihren Automatisierungsgrad als „hoch“ oder „sehr hoch“ einstuften, zeigten sich mit der Flexibilität der Anlagen zufrieden. Mehr als ein Drittel der Betriebe, die kaum automatisierte Systeme einsetzen, sieht den Grund dafür im Flexibilisierungsmangel. Rund 30 % der Gruppe nennt zudem fehlende Technologien auf dem Markt vor allem für schwierig zu handhabende Rohstoffe als Grund für die Zurückhaltung bei der Anlagenautomatisierung. Das trifft insbesondere für Unternehmen zu, die Fleisch, Fisch, Obst und Gemüse verarbeiten.
„Ein Lebensmittelverarbeiter hat beispielsweise großes Interesse an einer Rollmopsdrehmaschine, ein anderer sucht eine Anlage, die Pfifferlinge sortiert“, beschreibt Julien Huen die Anforderungen der Nahrungsmittelbetriebe. Diese seien technisch vielleicht zu realisieren, doch erforderten individuelle Lösungen einen erheblichen Einsatz an Sensor- und Steuerungstechnik. Ebenso seien sie mit vergleichsweise hohen Kosten für die Hardware-Ausrüstung verbunden. Für die Lebensmittelverarbeiter sind dies weitere Hindernisse auf dem Weg zu einem höheren Automatisierungsgrad.
Otto Schäuble von Werner & Pfleiderer dagegen nimmt die Anlagenhersteller in Schutz: „Der Flexibilität sind Grenzen gesetzt, z.B. durch verfügbare Gebäudekapazitäten, definierte Leistungen der Anlage und durch vorgegebene Handling-Einrichtungen wie die Form von Backblechen.“ Die Flexibilität werde also durch die Anforderungen des Käufers bereits im Angebotsstadium zum Teil eingeschränkt.
Hygienebestimmungen sind ebenfalls eine Herausforderung: 52 % der befragten Firmen hatten Hygieneprobleme, die sie auf das technische Anlagendesign zurückführten. „Das Hauptproblem sind Toträume, die schlecht zugänglich und deshalb auch nur schwer zu reinigen sind“, erläutert Huen die technischen Schwierigkeiten im Praxisbetrieb. Besonders betroffen ist nach Ergebnissen der Studie die Fleischbranche, bei der vor allem das Nahrungsmittel selbst die größte Kontaminationsquelle ist.
In der Milchindustrie sind dagegen, so die Studie, die Mitarbeiter wesentliche Verursacher von Verunreinigungen. In hochautomatisierten Lebensmittelbranchen wie dem Getränkesektor erwiesen sich die Maschinen als Hauptursache von Verunreinigungen.
Anbieter von Automatisierungssystemen, wie Schmidt Lünen Födersysteme in Lünen, haben auf die gestiegenen Hygiene-Anforderungen längst reagiert und gewährleisten diese in mehreren Schritten. „Durch einen hohen Grad an Automatisierung erreichen wir, dass der menschliche Eingriff minimiert wird, und reduzieren so einen wesentlichen Kontaminationsfaktor“, erläutert Ralf Nachtstein, geschäftsführender Gesellschafter des Unternehmens. Der häufigen und intensiven Reinigung trage die Konstruktion bei Schmidt Lünen auch durch den Einsatz von Edelstahl und lebensmitteltauglichem Kunststoff Rechnung. Weitere Maßnahmen, die die hohen Anforderungen der Lebensmittelindustrie berücksichtigen, sind die Auswahl von Materialpaarungen, die den Einsatz von Schmierstoffen vermeiden, sowie die Integration aktiver Reinigungsinstrumente.
Auch Achim Liebrich vom Pneumatikspezialisten Festo, Esslingen, kennt die Anforderungen der Branche: „Pneumatische Automatisierungslösungen sind häufig integraler Bestandteil der Lebensmittelproduktion und müssen daher entsprechend neusten internationalen Designrichtlinien konstruktiv entsprechen.“ Bei der Konstruktion setzt das Unternehmen deshalb auf korrosionsbeständige Werkstoffe, resistente Kunststoffe und zugelassene Schmierstoffe. Im Design der Komponenten werden Vertiefungen, Ecken und Toträume vermieden. Glatte Oberflächen gewährleisten Reinigungsfreundlichkeit.
Dies ist nicht überall so: Obwohl 97 % der Lebensmittelbetriebe beim Erwerb neuer Produktionsmittel größtes Augenmerk auf das hygienegerechte Design der Anlagen legen, räumten immerhin noch 19 % der Geräte- und Maschinenhersteller ein, nicht mit allen einschlägigen Prinzipien vertraut zu sein. Auch überprüfen nur 68 % der Ausrüster, die intern für eine Gewährleistung des hygienegerechten Designs sorgen, die Einhaltung dieser Prinzipien. S. VON DER WEIDEN/CIU
„Situationsanalyse in der deutschen Lebensmittelindustrie“, 51 S., ISBN 3–8167–6059–7,
59 € zuzgl. Versandkosten: LT Food Medien-Verlag, Hamburg, Stichwort IPA-Studie,
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