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Natürliches Mineralwasser: Eine Herausforderung für die Filtrationstechnologie

Industrie: Mineralwasser

Problem: Die Reinheit und Qualität von Mineralwasser unterliegen in Deutschland strengen Vorschriften. Die Integrität der Prozesse ist eine konstante Herausforderung für das Werk der Haaner Felsenquelle.

Lösung: Um die natürlichen Eigenschaften und die Reinheit des Wassers während der Abfüllung beizubehalten – und flexibel auf die wachsenden Anforderungen des Getränkemarkts reagieren zu können – benötigt das Unternehmen die neuesten Technologien. Die Filtrationstechnologie von Donaldson, insbesondere die neue LifeTec™-Tiefen- und Membranfilterelemente, spielen eine wichtige Rolle in ihrem Werk.

Mineralwasser von Bergische Waldquelle wurde vom ÖKO-Test-Magazin mit „Hervorragend“  bewertet.

Im November 2017 bewertete das deutsche ÖKO-Test-Magazin 21 Hersteller von Mineralwasser, das für die Zubereitung von Säuglingsnahrung geeignet ist. Das Magazin bewertete die Glasflasche von Bergische Waldquelle mit „Hervorragend“.

Anders ausgedrückt, das Produkt schmeckt nicht nur gut, sondern erfüllt auch die höchsten Qualitätsanforderungen – ein Merkmal, das sie mithilfe von Filtrationstechnologie von Donaldson erreichen.

Abbildung 1: Abfüllung von natürlichem Mineralwasser bei der Haaner Felsenquelle in Haan/Deutschland

Das Portfolio der „Haaner Felsenquelle“ umfasst über 80 Getränke, von Mineralwasser bis zu isotonischen Softdrinks. Seit 1909 wird Haaner Felsenquelle-Mineralwasser in Haan/Deuschland (Abbildung 1) abgefüllt. Heute versorgen sieben Quellen in Tiefen zwischen 140 und 345 Metern das Unternehmen mit natürlichem Mineralwasser, das über ein sehr ausgeglichenes Mineralisierungsniveau verfügt.

In Deutschland dürfen nur wenige Prozesse bei der Aufbereitung von Wasser eingesetzt werden, z. B. der Zusatz und die Entfernung von Kohlendioxid und das Ausfällen von Eisen und Mangan, was über eine schonenden Belüftung und/oder Filtration erfolgt. Mineralwasser, wie z. B. Haaner Felsenquelle ist amtlich als „natürliches Mineralwasser“ anerkannt, da es die Vorschrift erfüllt, als solches bezeichnet werden zu dürfen. Diese Art der amtlichen Anerkennung ist einzigartig in Deutschland, da es kein anderes Lebensmittel mit dieser Zertifizierung gibt.

Abbildung 2: LifeTec-Tiefen- und Membranfilterelement

„Wir führen in unserem Labor selbst eine Vielzahl von individuellen Tests durch, weitere Tests werden von den Behörden und unabhängigen Laboren durchgeführt, um eine Einhaltung der strengen Vorgaben zu gewährleisten. Die Integrität der Prozesse ist eine konstante Herausforderung für unser Werk. In dieser Situation leistet die Filtrationstechnologie einen entscheidenden Beitrag“, sagt Lukas Schellenberg, Produktionsleiter bei der Haaner Felsenquelle, der außerdem feststellt: „Ich kann die Anzahl der einzelnen Filter nur schätzen, es gibt aber auf jeden Fall mehr als 100.“ (Abbildung 2) 

Lösung
Einsatz von Druckluft mit hoher Reinheit und einer speziellen Überwachung

Obwohl die Prozessluft mit einem Druck von 8 bar von den beiden ölfreien Schraubenkompressoren erzeugt wird, muss sie nach dem Trocknen dennoch durch Druckluftfilter und einen Aktivkohleadsorber gereinigt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass sie gemäß DIN ISO 8573-1:2010 besser als Klasse 1 ist, woraus sich ein Restölgehalt von weniger als 0,01 mg/m³ und eine Partikeldichte von weniger als 0,1 mg/m³ ergibt. Die PET-Abfüllanlage kann 13.000 Flaschen pro Stunde verarbeiten und wird über einen Kolbenkompressor mit 30 bar Druckluft versorgt, der wie die Schraubenkompressoren ölfrei ist. Für einen hohen Reinheitsgrad der Luft werden spezielle Hochdruckfilter und ein steriler P-SRF-Filter eingesetzt, die Verunreinigungen und Bakterien sowie Partikel während des Blasprozesses entfernen.

Dazu erklärt Schellenberg: „Die gesamte Behandlung mit Druckluft wird von uns besonders beobachtet. Die Prioritäten sind hier die Einhaltung der Partikelrückhaltungs- und Sterilisationsanforderungen und der Energieverbrauch der beiden 30-kW-Kompressoren. Sie werden nicht geringfügig durch den Differenzdruck der Filter beeinflusst."

Abbildung 3: 8 montierte PF-EG-Filtergehäuse mit 30“-LifeTec-Filterelementen für die Wasseraufbereitung
Erhaltung der natürlichen Eigenschaften und Reinheit

„Die speziellen Eigenschaften des Bergischen Lands spielen eine große Rolle für die Qualität unseres natürlichen Mineralwassers. Es ist von Natur aus rein. Unsere Aufgabe als Unternehmen mit Mineralquelle besteht darin, die Erhaltung dieser natürlichen Eigenschaften und der Reinheit während der Abfüllung und Aufbereitung zu gewährleisten.“

Die gesamte Produktion erfolgt auf Grundlage dieses Grundsatzes der Haaner Felsenquelle. Die Filtrationsvorgaben für jede einzelne Anwendung werden mithilfe der Filtrationsspezialisten von Donaldson sorgfältig ausgewählt. Unsere praktischen Kenntnisse und Tests in unseren eigenen Laboren entsprechen mit den LifeTec-Tiefen- und Membranfilterelementen den neuesten Verfahren in der Filtrationstechnologie. (Abbildung 3)

LifeTec-Filter (Abbildung 4) unterscheiden sich durch einen viel stabileren Polypropylen-Filtereinsatz von älteren Filterkonstruktionen. Die rautenförmige Struktur des Filtereinsatzes optimiert nicht nur die Statik, sondern verbessert auch die Fließbedingungen.

Der Erfolg dieser Serie von Flüssigkeitsfiltern, die gemäß der Verordnung EG 1935/2004 und dem Code of Federal Regulations Title 21 für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen sind, beruht auf dem hochmodernen Reinraum-Fertigungskonzept im Produktionswerk von Donaldson in Haan/Deutschland. Die größtenteils digitalisierte und angepasste Produktion ermöglicht hohe Produktionsmengen, sowie Chargengröße 1, und gewährleistet kurze Lieferzeiten.

Abbildung 4: Die neuen LifeTec-Tiefen- und Membranfilterelemente können in allen gängigen Gehäusen verwendet werden
Sterile Filter setzen ganz neue Leistungsmaßstäbe und sorgen für eine längere Filterstandzeit

Die Nutzungsdauer der Druckluftfilter beim Einsatz in den besonders empfindlichen Bereichen der Abfüllung von Mineralwasser (z. B. dem PET-Prozess) ist ebenfalls sehr wichtig für die Haaner Felsenquelle.

Die P-SRF C- und SRF V-Tiefenfilter können beim Management der Wassertanks, des Konzentrats und der Zuckertanks als Belüftungsfilter für den Druckausgleich eingesetzt werden. Diese plissierten Edelstahlfilter zeichnen sich durch eine besonders hohe Materialbeständigkeit und eine lange Nutzungsdauer aus. P-SRF V ist mit verschiedenen Anschlüssen in Größen zwischen 5" und 30” erhältlich.

Der Rückhaltewirkungsgrad für 0,2 Mikron Bakterien und 0,02 Mikron Phagen/Viren beträgt 99,99999995 %. Für nanoskalige Verunreinigungen von 0,003 Mikron erreicht der Wirkungsgrad 99,999999991 %. Der P-SRF V ist ozon- und VPHP-beständig, toleriert aerosolierte CIP-Chemikalien und kann bei Temperaturen bis 200 °C eingesetzt werden.

Abbildung 5: P-EG-Gehäuse für sterile Luft (linkes Gehäuse)
Service und schnelle Lieferzeiten

Das Serviceportfolio von Donaldson ist ebenfalls solide. Zu den angebotenen Services gehören die Differenzdruckmessung für Filterelemente von Kunden, Integritätstests für Tiefenfilter (DOP-Test) und die quantitative and qualitative Partikelanalyse (0,8 – 120 Mikron) für Flüssigkeiten. Die Regeneration von Edelstahl-Filterelementen mit Differenzdruckmessung wird auch vor und nach der Reinigung angeboten.

Lukas Schellenberg schätzt den Vorteil der schnellen Filterauslieferung: „Der schnelle Zugang zu Filterelementen ist trotz der langen Nutzungsdauer der Filter ein wichtiger Faktor, den wir durch die Messung des Differenzdrucks kontrollieren.“ Diese Einschätzung teilt auch der leitende Manager Helmut Römer, der betont: „Die Zusammenarbeit mit einem Filtrationstechnologie-Unternehmen, dessen Portfolio alle Produktionsbereiche eines Mineralquellen-Unternehmens abdeckt, erweist sich als vorteilhaft.“

Kontaktieren Sie uns, um weitere Informationen zu den Prozessfiltrationslösungen von Donaldson zu erhalten.

Haben Sie weitere Fragen darüber, wie Ihr Unternehmen von unseren Produkten profitieren kann?

Wichtiger Hinweis 
Viele Faktoren, die außerhalb der Kontrolle von Donaldson liegen, können die Verwendung und Leistung von Donaldson-Produkten in einer bestimmten Anwendung beeinflussen, einschließlich der Bedingungen, unter denen das Produkt verwendet wird. Da diese Faktoren ausschließlich im Wissen und in der Kontrolle des Benutzers liegen, ist es wichtig, dass der Anwender die Produkte bewertet, um festzustellen, ob das Produkt für den jeweiligen Zweck und für die Anwendung des Nutzers geeignet ist. Sämtliche Produkte, Produktspezifikationen, Verfügbarkeit und Daten können ohne vorherige Ankündigung geändert werden und können je nach Region oder Land variieren. 
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