Natürliches Mineralwasser: Herausforderung für die Filtrationstechnik

Industrie: Mineralwasser

Problem: Die Reinheit und Qualität von Mineralwasser unterliegt in Deutschland strengen Gesetzgebungen. Das ist eine ständige Herausforderung an die Integrität der Verfahrensabläufe bei der Haaner Felsenquelle.

Lösung: Um die naturbelassene Qualität und Reinheit der Mineralwässer bei der Abfüllung und Verarbeitung zu erhalten und auf die wachsenden Anforderungen des Getränkemarktes flexibel zu reagieren, benötigt das Unternehmen neueste Technologien. Dabei nimmt die Filtrationstechnik von Donaldson mit den LifeTec™ Tiefen- und Membranfilterelementen eine zentrale Rolle ein.

Bergische Waldquelle von ÖKO-Test mit "sehr gut" ausgezeichnet

Im November 2017 hat die Zeitschrift ÖKO-Test 21 Mineralwässer, die sich für die Zubereitung von Babynahrung eignen, getestet und die Bergische Waldquelle in der Mehrweg-Glasflasche mit "Sehr gut" bewertet. 

Sie schmeckt also nicht nur gut, sondern wird auch den höchsten Qualitätsansprüchen gerecht – wozu auch die Filtrationstechnik von Donaldson beiträgt.

Bild 1: Abfüllung der ausgewogen mineralisierten, natürlichen Mineralwässer bei der Haaner Felsenquelle

SITUATION

Über 80 Getränke vom Mineralwasser bis zum isotonischen Erfrischungsgetränk gehören zum Portfolio der Haaner Felsenquelle. Seit 1909 wird das Mineralwasser der Haaner Felsenquelle in Flaschen abgefüllt. Aus sieben Brunnen in Tiefen von 140 bis 345 m werden heute die besonders ausgewogen mineralisierten, natürlichen Mineralwässer gewonnen.

Nur wenige Verfahren sind zur Behandlung von Mineralwasser in Deutschland erlaubt, z.B. die Zugabe oder Entnahme von Kohlensäure und die Abtrennung von Eisen und Mangan. Dies geschieht auf schonende Weise durch Belüftung und/oder Filtration. Wässer, wie die der Haaner Felsenquelle, die den gesetzlichen Auflagen entsprechen, werden als „natürliches Mineralwasser“ amtlich anerkannt. Die amtliche Anerkennung ist in Deutschland einmalig, denn kein anderes Lebensmittel erhält
hierzulande ein solches Zertifikat.

Bild 2: LifeTec Tiefen- und Membranfilterelemente

„Wir selbst in unserem Labor, die Behörden und unabhängige Labore überprüfen die Einhaltung der strengen Vorgaben in einer Vielzahl von Einzeluntersuchungen. Das ist eine ständige Herausforderung an die Integrität der Verfahrensabläufe in unserem Betrieb. Dabei leistet die Filtrationstechnik einen entscheidenden Beitrag“, erklärt Lukas Schellenberg, Produktionsmanager bei der Haaner Felsenquelle und stellt fest: „Die Anzahl der einzelnen Filter kann ich nur schätzen. Es sind sicher mehr als hundert.“ (Bild 2)



LÖSUNG

Der Einsatz hochreiner Druckluft unter besonderer Beobachtung

Die 8 bar Arbeits- und Prozessluft wird von zwei ölfreien Schraubenkompressoren erzeugt, dennoch muss sie nach der Trocknung noch von Druckluftfiltern und einem Aktivkohleadsorber so gereinigt werden, dass sie besser ist als Klasse 1 nach DIN ISO 8573-1:2010. Das bedeutet einen Restölgehalt von unter 0,01 mg/m³ und eine Teilchendichte von unter 0,1 mg/m³. Die seit 2017 eingesetzte PET-Anlage, mit einer Kapazität von 13.000 Flaschen in der Stunde, wird von einem ebenfalls ölfreien Kolbenkompressor mit 30 bar Druckluft versorgt. Zur Aufbereitung zu hochreiner Druckluft werden hier besondere Hochdruckfilter und zusätzlich noch ein Sterilfilter der Baureihe P-SRF eingesetzt, um Kontaminationen mit Bakterien und Partikeln beim Blasvorgang auszuschließen.

Lukas Schellenberg: „Die gesamte Aufbereitung der Druckluft steht unter unserer besonderen Beobachtung. Priorität hat dabei die sichere Einhaltung der Vorgaben für die Partikelrückhaltung und die Sterilität, aber auch der Energieverbrauch der beiden 30 kW-Kompressoren. Er wird nicht unwesentlich vom Differenzdruck der Filter beeinflusst.“

Naturbelassene Qualität und Reinheit bewahren

Bild 3: 8-plätzige PF-EG Filtergehäuse bestückt mit 30“ LifeTec Filterelementen für die Brauchwasseraufbereitung

„Die besondere Natur des Bergischen Landes hat den größten Anteil an der Qualität unserer natürlichen Mineralwässer. Sie sind von Natur aus rein. Unsere Aufgabe als Brunnenbetrieb besteht darin, diese naturbelassene Qualität und Reinheit bei der Abfüllung und Verarbeitung zu bewahren.“

An dieser Leitlinie der Haaner Felsenquelle orientiert sich die gesamte Produktion. In enger Zusammenarbeit mit den Filtrationsspezialisten von Donaldson werden die Filterspezifikationen für die einzelnen Anwendungen ausgewählt. Hier treffen Praxiswissen und kontinuierliche Prüfungen im eigenen Labor auf die neueste Technologie der Filtrationstechnik mit den LifeTec Tiefen- und Membranfilterelementen (Bild 3).

Die LifeTec Filter (Bild 4) unterscheiden sich von den bisher bekannten Filterkonstruktionen durch einen deutlich stabileren PP-Filterelementemantel, dessen rautenförmige Ausschnitte nicht nur die Statik optimieren, sondern auch die Strömungsverhältnisse verbessern.

Der Erfolg dieser Flüssigkeitsfilter-Baureihe, die für den direkten Lebensmittelkontakt gemäß Verordnung EC 1935/2004 und Code of Federal Regulations Title 21 zugelassen ist, basiert auf dem zurzeit modernsten Reinraum-Fertigungskonzept, das im Donaldson Entwicklungs- und Produktionszentrum in Haan realisiert wurde. Die weitgehend digitalisierte und kundenindividuelle Fertigung erlaubt hohe Stückzahlen ebenso wie Losgröße 1 und garantiert kurze Lieferzeiten.

Sterilfilter auf neuem Leistungsniveau mit langen Standzeiten

Bild 4: Die neuen LifeTec® Tiefen- und Membranfilterelemente sind in allen gängigen Gehäusekonstruktionen einsetzbar

Beim Einsatz von Druckluftfiltern in besonders sensiblen Bereichen der Mineralwasserabfüllung, wie z.B. im PET-Prozess, achtet die Haaner Felsenquelle auch besonders auf die Standzeit.

Für den Druckausgleich beim Management der Wassertanks, der Konzentrat- und Zuckertanks stehen die Tiefenfilter P-SRF C und P-SRF V als Belüftungsfilter zur Verfügung. Diese plissierten Filter aus Edelstahl zeichnen sich durch eine besonders hohe Materialbeständigkeit und Standzeit aus. P-SRF V steht in Größen von 5“ bis zu 30“ in unterschiedlichen Verbindungen zur Verfügung.

Die Effizienz der Rückhaltung beträgt für 0,2 μm große Bakterien sowie 0,02 μm große Phagen/Viren 99,99999995 %. Für nanoskalige Kontaminationen von 0,003 μm beträgt sie sogar 99,999999991 %. Zudem ist der P-SRF V Ozon- und VPHP-beständig, verträgt aerosolierte CIP Chemikalien und ist bis zu 200° C einsetzbar.

Service und kurze Lieferzeiten

Bild 5: P-EG Filtergehäuse für sterile Luft (linkes Gehäuse)

Die Serviceleistung von Donaldson entspricht der Produktvielfalt. Dazu zählen u.a. die Differenzdruckmessung von Kundenelementen, Integritätstests von Tiefenfiltern (DOP-Test) und die quantitative sowie qualitative Partikelanalyse (0,8 –120 μm) von Flüssigkeiten. Außerdem wird die Regeneration von Edelstahlfilterelementen mit Differenzdruckmessung vor und nach der Reinigung angeboten.

Einen besonderen Vorteil sieht Lukas Schellenberg in der schnellen Lieferbarkeit von Filtern: „Trotz der langen Standzeit der Filter, die wir durch Differenzdruckmessung kontrollieren, ist der schnelle Zugriff auf Filterelemente ein wichtiger Faktor.“ Das unterstreicht auch Seniorchef Helmut Römer: „Es erweist sich als vorteilhaft, mit einem Unternehmen der Filtrationstechnologie zusammenzuarbeiten, dessen Portfolio alle Produktionsbereiche eines Mineralbrunnenunternehmens abdeckt.“

Mineralwasser-Hersteller Testimonial

Um die natürlichen Eigenschaften und die Reinheit des Wassers bei der Abfüllung und Verarbeitung zu erhalten und um flexibel auf die wachsenden Anforderungen des Getränkemarktes zu reagieren, benötigt dieses Unternehmen modernste Filtrationstechnologien. Die neuen LifeTec™ Tiefen- und Membranfilterelemente von Donaldson unterstützen den Hersteller bei der Produkt- und Prozessintegrität.

Wenden Sie sich an uns für weitere Informationen über Filtrationslösungen von Donaldson.

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 geeignet 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.