Durchflussmessung in der Lebensmittelindustrie: Hygieneanforderungen und geeignete Verfahren

Die Lebensmittelproduktion stellt an die eingesetzte Messtechnik besondere Anforderungen, die weit über das hinausgehen, was in anderen Industriezweigen üblich ist. Durchflussmessung in der Lebensmittelindustrie muss nicht nur präzise und zuverlässig sein, sondern gleichzeitig höchste Hygienemaßstäbe erfüllen, um Produktsicherheit und regulatorische Konformität zu gewährleisten. Wer die richtigen Messgeräte für hygienische Prozesse auswählen möchte, muss verstehen, wie technische Anforderungen, Werkstoffe und Reinigungskonzepte zusammenspielen.

Von der Milchverarbeitung über die Getränkeproduktion bis hin zur pharmazeutischen Lebensmittelherstellung: Überall dort, wo Medien durch Rohrleitungen fließen, ist eine zuverlässige Durchflussmesstechnik unverzichtbar. Dieser Artikel beleuchtet die wichtigsten Aspekte der hygienischen Messtechnik und zeigt auf, welche Verfahren und Kriterien bei der Auswahl von Messgeräten für Lebensmittelanlagen entscheidend sind.

Hygienische Anforderungen in der Lebensmittelproduktion

Lebensmittelproduzenten arbeiten in einem streng regulierten Umfeld, das von nationalen und internationalen Normen geprägt ist. Zentrale Referenzrahmen sind dabei die Richtlinien der EHEDG (European Hygienic Engineering and Design Group) sowie die Anforderungen der FDA (Food and Drug Administration) für den amerikanischen Markt. Beide Regelwerke definieren, wie Anlagen, Komponenten und Messgeräte gestaltet sein müssen, damit sie sich rückstandsfrei reinigen lassen und keine Kontaminationsquelle darstellen.

Ein zentrales Konzept in diesem Zusammenhang ist das sogenannte CIP-Verfahren (Cleaning in Place), bei dem Anlagen ohne Demontage gereinigt werden. Messgeräte müssen so konstruiert sein, dass Reinigungsmittel alle produktberührten Flächen vollständig erreichen können. Toträume, Spalten oder raue Oberflächen, in denen sich Keime ansiedeln könnten, sind in hygienischen Prozessen schlicht nicht tolerierbar.

Geeignete Durchflussmessprinzipien für hygienische Prozesse

Nicht jedes Messprinzip eignet sich gleichermaßen für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie. Entscheidend ist, ob das Messgerät produktberührte Bauteile besitzt, wie einfach es zu reinigen ist und ob es den geforderten Hygienenormen entspricht.

Magnetisch-induktive Durchflussmesser (MID) gelten für viele flüssige Lebensmittel als bevorzugte Lösung, da sie keine beweglichen Teile aufweisen und ein glattes, hindernisfreies Messrohr bieten. Coriolis-Messgeräte überzeugen durch ihre hohe Genauigkeit auch bei viskosen Medien. Ultraschallmessgeräte bieten den Vorteil einer berührungslosen Messung, stoßen aber bei inhomogenen Medien an Grenzen. Differenzdruckbasierte Verfahren hingegen sind besonders dann gefragt, wenn es auf Robustheit, Langlebigkeit und die Messung von Gasen oder Dämpfen ankommt, etwa bei der Sterilisierung oder beim Eindampfen.

Differenzdruckmessung in der Lebensmittelindustrie: Einsatzmöglichkeiten und Grenzen

Die Differenzdruckmessung bietet in der Lebensmittelproduktion spezifische Vorteile, die andere Verfahren nicht in gleicher Weise leisten können. Durch den Einsatz von Primärelementen wie Steckblenden oder Venturirohren lassen sich Durchflüsse von Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten auch unter hohen Temperaturen und Drücken präzise erfassen.

Typische Anwendungsfälle sind die Dampfmessung in Sterilisierungsanlagen, die Überwachung von Kühlwasserkreisläufen oder die Messung von Prozessgasen in der Verpackungstechnik. Differenzdruckgeber ermöglichen dabei eine kontinuierliche und zuverlässige Überwachung, selbst wenn aggressive Reinigungsmittel oder Temperaturschwankungen auftreten. Die Grenzen dieses Verfahrens liegen vor allem bei stark verschmutzten oder feststoffbeladenen Medien, da Ablagerungen die Druckentnahmeöffnungen verstopfen können. Für solche Anwendungen sind alternative Messprinzipien oder spezielle Ausführungen mit Spüleinrichtungen erforderlich.

Werkstoff- und Oberflächenanforderungen an Messgeräte

Die Materialwahl ist in der hygienischen Messtechnik ein kritischer Faktor, der über die Langlebigkeit und die Zulassungsfähigkeit eines Messgeräts entscheidet. Produktberührte Teile müssen aus korrosionsbeständigen Werkstoffen bestehen, die weder Geschmack noch Geruch abgeben und keine toxischen Substanzen freisetzen.

Als Standard hat sich in der Branche Edelstahl 1.4404 (316L) etabliert, der eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber Reinigungsmitteln und Lebensmittelmedien bietet. Für besonders aggressive Medien kommen hochlegierte Stähle oder Sonderwerkstoffe wie Hastelloy zum Einsatz. Ebenso wichtig ist die Oberflächenqualität: EHEDG-konforme Geräte verlangen in der Regel eine elektrolytisch polierte oder mechanisch bearbeitete Oberfläche mit einer Rautiefe von Ra ≤ 0,8 µm, um das Anhaften von Mikroorganismen zu minimieren.

Typische Herausforderungen bei der Messtechnik in Lebensmittelanlagen

Lebensmittelproduzierende Betriebe stehen bei der Messtechnik vor einer Reihe von Herausforderungen, die in anderen Industriezweigen so nicht auftreten. Eine der häufigsten betrifft den Wechsel zwischen Produkt und Reinigungsmedium: Messgeräte müssen sowohl mit dem eigentlichen Lebensmittelmedium als auch mit heißen Laugen und Säuren kompatibel sein, ohne dass sich die Messgenauigkeit verschlechtert.

Weitere typische Herausforderungen umfassen:

Temperaturwechsel: Häufige Schwankungen zwischen Produktions- und Reinigungstemperatur belasten Dichtungen und Werkstoffe erheblich.
Schaumbildung: Bei der Messung von Flüssigkeiten wie Milch oder Fruchtsäften kann Schaum die Messergebnisse verfälschen.
Viskositätsschwankungen: Produkte wie Saucen oder Pasten ändern ihre Viskosität temperaturabhängig, was das Messprinzip beeinflussen kann.
Dokumentationspflichten: Lebensmittelbetriebe unterliegen strengen Rückverfolgbarkeitsanforderungen, die eine lückenlose Aufzeichnung von Messdaten erfordern.

Diese Herausforderungen machen deutlich, warum eine sorgfältige Auswahl und Projektierung der Messtechnik unerlässlich ist und warum Standardlösungen oft an ihre Grenzen stoßen.

Kriterien für die Auswahl des richtigen Messgeräts

Die Entscheidung für ein geeignetes Durchflussmessgerät in der Lebensmittelindustrie sollte auf einer strukturierten Analyse der Prozessbedingungen und regulatorischen Anforderungen basieren. Wer diese Kriterien systematisch prüft, vermeidet kostspielige Fehlinvestitionen und stellt die langfristige Betriebssicherheit sicher.

Folgende Auswahlkriterien sollten bei der Entscheidung berücksichtigt werden:

Zulassungen und Normenkonformität: Verfügt das Gerät über eine EHEDG-Zertifizierung oder FDA-Konformität? Diese Nachweise sind für viele Lebensmittelbetriebe eine Grundvoraussetzung.
Medienkompatibilität: Sind alle produktberührten Werkstoffe mit dem Lebensmittelmedium und den eingesetzten Reinigungsmitteln verträglich?
Reinigungskonzept: Ist das Gerät CIP- und SIP-tauglich (Sterilization in Place)? Gibt es Toträume, die eine vollständige Reinigung verhindern?
Messbereich und Genauigkeit: Deckt das Gerät den gesamten Betriebsbereich ab, auch bei Teillast oder Produktwechsel?
Langlebigkeit und Wartungsaufwand: Wie robust ist das Gerät gegenüber mechanischen Belastungen, und welche Wartungsintervalle sind realistisch?
Integration in bestehende Systeme: Welche Signalausgänge und Kommunikationsprotokolle werden benötigt, um das Gerät in die vorhandene Prozessleittechnik einzubinden?

Wer diese Punkte konsequent durcharbeitet, schafft eine solide Grundlage für eine zuverlässige und normkonforme Durchflussmesstechnik im Lebensmittelbetrieb.

Wie Dosch Messapparate GmbH bei der Durchflussmessung in der Lebensmittelindustrie unterstützt

Wir bei Dosch Messapparate GmbH bringen über 80 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Produktion hochpräziser Messtechnik mit und unterstützen unsere Kunden dabei, die richtigen Lösungen für anspruchsvolle Prozessumgebungen zu finden. Als ISO 9001:2015-zertifizierter Hersteller mit 15 erfahrenen Ingenieuren bieten wir maßgeschneiderte Lösungen, die auch in der Lebensmittelindustrie überzeugen.

Konkret unterstützen wir unsere Kunden in folgenden Bereichen:

Individuelle Beratung durch unser Ingenieursteam zur Auswahl des geeigneten Messprinzips und der passenden Werkstoffe für hygienische Prozesse
Robuste Differenzdrucklösungen für Dampf-, Gas- und Flüssigkeitsmessungen, die auch unter wechselnden Temperaturen und aggressiven Reinigungsmedien zuverlässig arbeiten
Langlebige Produkte nach dem Qualitätsstandard “Made in Germany”, die für jahrelange Betriebszeiten auch in rauen industriellen Umgebungen ausgelegt sind
Maßgeschneiderte Messstrecken, die Differenzdruckgeber mit optimierten Ein- und Auslaufstrecken kombinieren und eine störungsarme Messung gewährleisten

Ob es um die Auswahl des richtigen Messgeräts, die Auslegung einer Messstrecke oder die technische Beratung zu Normanforderungen geht: Wir stehen als verlässlicher Partner an Ihrer Seite. Nehmen Sie Kontakt auf und lassen Sie uns gemeinsam die passende Lösung für Ihre Messtechnikaufgabe entwickeln.