Bereits seit Langem sieht sich die Weltbevölkerung mit zahlreichen Herausforderungen konfrontiert, wie Bevölkerungswachstum, tiefgreifenden klimatischen Veränderungen, Kritik gegenüber herkömmlichen Landwirtschaftssystemen und vielen weiteren Aspekten. Dabei sind die Kerninhalte bereits allgemein bekannt: „Konventionelle Landwirtschaft trifft auf ökologisch-biologische Systeme“ sowie „eine Ernährung unter Einbeziehung tierischer Lebensmittel trifft auf Vegetarismus und Veganismus“ [1, 2]. Die Intensivierung der Landwirtschaft und der hohe Anteil an „Veredelungsverlusten“, die mit der Tierproduktion verbunden sind, werden in der Öffentlichkeit ebenfalls kritisch diskutiert. Bezogen auf die Lebensmittelindustrie wird u. a. kritisiert, dass bei der Herstellung der Lebensmittel rund ein Drittel auf dem Weg vom Landwirt zum Konsumenten im Abfall landet. Entlang dieser Kette entstehen allein in Deutschland bei der Industrie, dem Handel, den Großverbrauchern und den Privathaushalten ca. 11 Mio. t Lebensmittelabfälle pro Jahr [3].

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft vertritt die Auffassung: „Um Biomasse effizient aufschließen, aufbereiten und bedarfsgerecht für nachgelagerte Produktionsprozesse bereitstellen zu können, sollen Voraussetzungen geschaffen werden, Neben- und Reststoffströme in werthaltige Produkte zu über- führen“ [4]. Insekten können die Ressourceneffizienz verbessern, da diese u. a. Nebenströme der Lebensmittelindustrie als Substrat verwerten können. Allgemein gilt die bestätigte Annahme, dass Insekten klimafreundlich, platz- und ressourceneffizient produziert werden können. Die Futterverwertung gilt als gut, so können unter optimalen Voraussetzungen aus 1 kg Futter 0,8 kg Insekten erzeugt werden [5]. Generell können aus Insekten verschiedenste Endprodukte hergestellt werden. Abb. 1 zeigt die Vielzahl von Möglichkeiten der Produkte auf, welche aus Insekten erzeugt werden können. Das Endprodukt bestimmt die benötigten Verarbeitungsverfahren – somit ist die Wahl der Endprodukte maßgeblich für die Prozesstechnologie.

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Rechtsgrundlage

Die rechtliche Einordnung von Insekten als Futtermittel wurde in den letzten Jahren auf EU-Ebene neu aufgenommen bzw. angepasst, sodass seit 2017 verarbeitetes tierisches Protein aus Nutzinsekten in der Aquakultur eingesetzt werden kann, nach (EU) Nr. 2017/893. Im August 2021 haben Insekten durch die Ergänzung (EU) Nr. 2021/1372 der Verordnung (EU) Nr. 999/2011 ihren Weg in die Schweine- und Geflügelernährung gefunden. Für die Humanernährung sind Insekten im Rahmen des Novel-Food-Acts (EU) Nr. 2021/882 novelliert worden. Damit kann auch in der landwirtschaftlichen Praxis Insektenprotein als Futtermittel genutzt und als echte Alternative für pflanzliche und tierische Proteine (Sojaprotein, Fischmehl) angesehen werden. Für die Beurteilung der Insekten kann nach aktueller Rechtsprechung die Verordnung (EU) Nr. 142/2011, inklusive der darin beschriebenen Grenzwerte (Tabelle), angesehen werden. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit der Beurteilung von Zwischen- und Endprodukten innerhalb der Lebens- und Futtermittelkette.

Prozessschritte des Nassverfahrens und deren Einfluss auf den Hygienestatus

Für das Nassaufbereitungsverfahren (Abb. 2) werden die frischen Larven nach der Inaktivierung durch Blanchieren für drei Minuten bei 90 °C devitalisiert. Hierbei kann eine Keimzahlreduktion von fünf Größenordnungen auf 10^4 KBE/g beobachtet werden. Die anschließende Zerkleinerung hat keinen signifikanten Einfluss auf den Hygienestatus des Produktes. Neben der Tötung erfolgt somit auch eine Hygienisierung und Inaktivierung aller endogenen Enzyme, welche somit keine enzymatische Bräunung mehr verursachen können. Die entstandene Pülpe wird durch einen thermischen Zellaufschluss (90 °C für 60 Minuten) für den Separationsschritt vorbereitet. Anschließend erfolgt die Separation mittels Dekanter. Hierbei wird das aufgeschlossene Produkt in eine Protein- und Fett-/Wasserfraktion überführt [6, 7, 8]. Hierbei werden industriell in der Regel Zwei- oder Drei-Phasen-Dekanter eingesetzt. Im erzeugten Proteinmehl ist ein Gesamtkeimgehalt von maximal 10^2KBE/g nachweisbar. Der Prozessschritt des Zellaufschlusses kann durch eine enzymatische oder chemisch induzierte Proteolyse ergänzt werden, hierdurch lassen sich beispielsweise Proteinhydrolysate sowie Chitinisolate als Endprodukte erzeugen.  

Hieraus resultieren die kritischen Prozessschritte: 1) Aufzuchtbedingungen der Larven, 2) Devitalisierung durch Blanchieren und 3) Aufschluss für die Sicherstellung eines verkehrsfähigen und sicheren Futtermittels.  

Prozessschritte des Trockenverfahrens und deren Einfluss auf den Hygienestatus

Die aktuell etablierten Verarbeitungsverfahren im Markt sind sowohl die Nass- als auch die Trockenaufbereitung [6]. Durch den Einsatz des Trockenverfahrens (Abb. 3) zur Verarbeitung von Futterinsekten lassen sich Proteinmehle in verschiedenen Qualitäten erzeugen.  

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Der Hygienestatus der eingesetzten Rohware ist stark abhängig von den Haltungsbedingungen bei der Insektenmast. Innerhalb des Projektes waren Gesamtkeimzahlen der Rohware von bis 10^8 keimbildenden Einheiten pro Gramm Material (KBE/g) möglich. Darüber hinaus waren Belastungen mit Enterobacteriaceae von bis zu 1KBE/g in der Rohware nachweisbar. Die Rohware kann durch Blanchieren oder Einfrieren devitalisiert werden. Zu beachten ist, dass nur die Devitalisierung mittels Blanchieren eine Reduktion der Keimbelastung ergibt. Nach der Inaktivierung der Insekten muss das Produkt auf eine Restfeuchte von unter 5% getrocknet werden. Die Trocknung kann beispielsweise mittels Mikrowelle, Heißluft oder Infrarotstrahlung erfolgen. Innerhalb des Projektes wurde die Rohware bei 80 °C durch Infrarotstrahlung getrocknet und anschließend der Hygienestatus des Materials bestimmt. So konnte durch die Trocknung die Gesamtkeimzahl von 10^8 auf 10^5 KBE/g gesenkt werden. Im Gegensatz dazu wurde bei den Enterobacteriaece nur eine Verringerung von zwei Größenordnungen beobachtet, sodass sich eine Keimzahl von 2,05 x 10^3KBE/g erfassen ließ. Somit konnte durch die Trocknungen eine Verbesserung des Hygienestatus erzielt werden. Durch die anschließende Konditionierung und Entfettung konnte nur noch ein marginaler Abfall der Keimbelastung nachgewiesen werden.

Somit ergeben sich innerhalb des Trockenverfahrens die kritischen Schlüsselstellen: 1) Aufzuchtbedingungen der Larven, 2) Devitalisierung durch Blanchieren und 3) Trocknen für die Sicherstellung eines verkehrsfähigen und sicheren Futtermittels. Es ist insbesondere darauf zu achten, dass bereits die Rohware möglichst kontaminationsfrei eingekauft wird.  

Endprodukte der Verfahren

Das Proteinmehl beider Verfahren setzt sich, abhängig von der Gattung und von den Aufzuchtbedingungen, aus ca. 35–50 % Protein, 17–36 % Fett und 2–8 % Rohfaser zusammen [9–15]. In Abhängigkeit von der Trocknungsprozessführung kann sich die Produktqualität durch Maillard-Reaktionsprozesse deutlich unterscheiden [16–18]. Das Abpressen des Lipidanteils zur Herstellung von Proteinmehlen resultiert in einer Erhöhung des Rohproteingehaltes von bis zu 70% im Vergleich zur getrockneten Larve. Neben der Erhöhung des Rohproteingehaltes wird auch eine Aufkonzentrierung der Rohfaserfraktion von 2–8 % auf 5–15 % erzielt [6, 12–15, 19]. Durch den Einsatz des Nassverfahrens sind hohe Proteinlöslichkeiten sowie Spezialprodukte wie Proteinhydrolysate und Isolate realisierbar.

Vergleich des Hygienestatus der Verarbeitungsverfahren

Stellt man beide Verarbeitungsverfahren gegenüber, so stellt man signifikante Unterschiede zwischen beiden Methoden fest. Abb. 4 zeigt den Verlauf der Gesamtkeimzahl beider Verfahren innerhalb der zuvor definierten kritischen Prozessschritte. Innerhalb des Trockenverfahrens ist es, ohne zusätzliche technische Hygienisierung beispielsweise durch das Blanchieren, nur durch permanente Kontrolle der Rohware möglich, die gesetzlichen Bestimmungen sicher einzuhalten. Aufgrund der trockenen Wärme innerhalb der Trocknungsprozesse kann nur eine geringe Keimzahlreduzierung erzielt werden. Somit ist aus futtermittelrechtlicher Sicht ein hydrothermischer Prozessschritt zur Hygienisierung erforderlich. Im Gegensatz dazu kann das Nassverfahren innerhalb der Standard-Prozessschritte bereits eine sehr hohe Keimzahlreduktion aufweisen.

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Die Ursache der deutlich stärkeren Keimabtötungsrate des Nassverfahrens im Vergleich zum Trockenverfahren ist auf die feuchte Wärme beim Blanchieren und auf den Zellaufschluss zurückzuführen. Hierbei ist eine Wärmeübertragung auf die Mikroorganismen wesentlich stärker, sodass eine zuverlässige und hohe Abtötungsrate gewährleistet werden kann. Somit lassen sich grundsätzlich auch stärker kontaminierte Rohwaren mit dem Nassverfahren verarbeiten.

Zusammenfassung

Insekten stellen grundsätzlich eine sehr attraktive Alternative im Bereich der Tierernährung dar. Durch den Einsatz verschiedener Verarbeitungsmethoden lassen sich eine Vielzahl von Endprodukten herstellen. Die Auswahl eines geeigneten Verarbeitungsverfahrens ist von mehreren Faktoren wie der angestrebten Endproduktqualität, der Durchsatzleistung, der Beschaffenheit der Rohwaren und der Lagerlogistik abhängig. Durch eine spezielle Prozessführung können Spezialprodukte aus Insekten mit besonderen Eigenschaften erzeugt werden. Der Hygienestatus ist aufgrund der strengen gesetzlichen Rahmenbedingungen technologisch eine Herausforderung. Hierdurch sind neben einer guten Fachpersonalausbildung auch detaillierte Prozesskenntnisse erforderlich. Die Steuerung und Kontrolle der Verarbeitungsprozesse stellt beim Trocken- und Nassverfahren den Schlüssel zur Herstellung von sicheren Proteinfuttermitteln dar.

Literaturverzeichnis

1. FAO: How to Feed the World in 2050. – Inf. Prospect (2009)
2. United Nations: World Population Prospects. – Revis. Data Bookl. (2017)
3. FAO: Global Food Losses and Food Waste (2011)
4. BMEL; BMBF: Nationale Bioökonomiestrategie (2020)
5. FAO: Edible insects – Future prospects for food and feed security. – For. Pap. (2013)
6. Sindermann, D., J. Heidhues, S. Kirchner, N. Stadermann & A. Kuhl: Industrial processing technologies for insect larvae. – J. Insects as Food Feed 7 (2021), p. 857–875  
7. Arsiwalla, T., and K.W.P. Aarts: Method to convert insects or worms into nutrient streams and compositions obtained thereby. – U.S. Pat. Appl. Publ. No pp. given (2015)
8. Purschke, B., Y. D. Mendez Sanchez, and H. Jäger: Centrifugal fractionation of mealworm larvae (Tenebrio molitor, L.) for protein recovery and concentration. – LWT 89 (2018), p. 224–228  
9. Makkar, H. P. S., G. Tran, V. Heuzé, and P. Ankers:: State-of-the-art on use of insects as animal feed. – Anim. Feed Sci. Technol. 197 (2014), p. 1–33  
10. Kroeckel, S., Harjes, A.-G. E., Roth, I., Katz, H., Wuertz, S., Susenbeth, A., Schulz, C.,  When, D.: A turbot catches a fly Evaluation of a pre-pupae meal of the Black Soldier Fly Aquaculture 364-365 (2012) 345–35.pdf. Aquaculture 345–350 (2012)
11. Van Huis, A.: Potential of insects as food and feed in assuring food security. – Annu. Rev. Entomol. 58 (2013), p. 563–583  
12. Internationale Forschungsgemeinschaft Futtermitteltechnik e.V.: Funktionsmuster einer industriellen Produktions- und Fraktionsanlage (Fett + Protein) von Insekten. – IGF-Vorhaben 18235 N (2019)
13. Internationale Forschungsgemeinschaft Futtermitteltechnik e.V.: Zuchtversuche Tenebrio molitor auf verschiedenen Substraten. – IGF-Vorhaben 27 LN (2020)
14. Internationale Forschungsgemeinschaft Futtermitteltechnik e.V.: Entwicklung geeigneter Verfahren zur Herstellung von Futtermitteln. – IGF-Vorhaben 28 LN (2019)
15. Böschen, V.: Auswirkungen von Farmmanagement und Verarbeitungstechnologie auf den Hygienestatus und die Produktqualität von Larven der Soldatenfliege (BSFL) und den daraus erzeugten Produkten. – 2. AiF-Projektantrag (2021) – www.iec.ch  
16. Parniakov, O. et al.: Insect processing for food and feed: A review of drying methods. – Dry. Technol. (2021), p 1–14 – doi:10.1080/07373937.2021.1962905
17. Bosch, G., S. Zhang, D.G.A.B. Oonincx, and W.H. Hendriks: Protein quality of insects as potential ingredients for dog and cat foods. –J. Nutr. Sci. 3 (2014), p. 1–4  
18. Sudwischer, P., and V. Böschen: The influence of the Maillard reaction on insect products and their nutritional score. – Bornimer Agrartechnische Berichte 84 (2021)
19. Böschen, V.: Optimierung der Aufbereitung von Mehlkäferlarven (Tenebrio molitor) und daraus resultierender Produkte durch eine automatisierte Prozessführung auf Basis eines nichtinvasiven Nahinfrarot-Messsystems. – AiF Proj. 1–28 (2019)

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Die Sicherheitskupplungen sind mit einer 360°-Synchron-Raststellung versehen. Dadurch können beim Wiederanfahren der Maschine nach einer Kollision langwierige Montagearbeiten vermieden werden, da die Kupplung nach einer Umdrehung selbstständig ­wieder einrastet. Anschließend wird das Drehmoment wieder zuverlässig übertragen. Die Baureihe ECI weist eine breite Lagerstelle aus und ist für indirekte Zahnriemenantriebe konzipiert. Die Wellenbefestigung erfolgt mittels Passfedernutverbindung. Diese Überlastkupplung kann Einstellbereiche von 2 bis 900 Nm abdecken, wodurch sich 15 Baugrößen ergeben. Die Sicherheitskupplung kann bei bis zu 3000 min^–1 in einer Umgebungstemperatur zwischen –30 °C und +200 °C verwendet werden. Haupteinsatzgebiete dieser Kupplung sind Zugmitteltriebe, die in Verpackungsmaschinen und Förderanlagen verbaut werden. Ein Gleitlager im Anbauteil ist erforderlich. Ebenso wird für anspruchsvolle Umgebungen die rostfreie Variante ECI_ES angeboten. 

Das Facelift soll Vorteile bei Bedienfreundlichkeit, Reinigung und Wartung bieten. Zudem wurden weitere Mahltechnologien ergänzt. So können jetzt auch die Feinprallmühle „Condux“ und die trockene Rührwerkskugelmühle „SpheRho“ eingesetzt werden. 

Mit der Feinprallmühle „Condux“ lassen sich Produkte bis zu einer Mohshärte von 3–3,5 verarbeiten. Je nach Produkteigenschaften und Zerkleinerungsaufgabe wird die Labormühle mit unterschiedlichen Mahlwerkzeu-gen (Stiftscheiben, Gebläserotor, Schlagkreuz) und Statoren ausgerüstet. Die trockene Rührwerkskugelmühle „SpheRho“ erreicht sehr hohe Feinheiten, kombiniert mit hohen Durchsatzleistungen. Zusätzlich können beim „LabPilot“ verschiedene andere Mühlen zum Einsatz kommen, etwa Strahl- und Sichtermühlen sowie Fein- und Feinstsichter. Mit entsprechenden Labormaschinen kann dies auch für die Entwicklung neuer Produkte oder zur Herstellung kleiner Mengen im Labormaßstab genutzt werden. Der „LabPilot“ ist durch den möglichen Einsatz verschiedener Mühlentypen mit anschließender Klassierstufe im geschlossenen System, inklusive Durchlaufmodus flexibel einsetzbar. Bei Bedarf kann an der zweiten Position nach der Mühle der Hochleistungsfeinstsichter CFS 5 HD-S installiert werden, um noch größere Feinheiten zu gewährleisten. Beide Maschinenmodule lassen sich auch abwechselnd betreiben.

Im Fokus stehen dabei vor allem platzsparende Kombisysteme, die Funktionen für das Kontrollwägen, die Fremdkörperdetektion mittels Metallsuch- oder Röntgeninspektionssystem sowie optische Inspektion zur Etikettenkontrolle vereinen. Der „Servofeed PF 410” dient der herstellerunabhängigen Linienvereinzelung nach Tiefziehmaschinen für Produkte von mehrspurigen Produktionslinien auf einen einbahnigen Weitertransport. Die Anlage übernimmt die Packungsformation am Längsschnitt der Tiefziehmaschine und vereinzelt diese mittels Pick-&-Place-System für nachgeschaltete Linienkomponenten wie z. B. Kontrollwaagen, Metalldetektoren und Etikettierer.

Der „Servofeed PF200” ist eine kompakte Stand-alone-Stapelhilfe für Handpackplätze und halbautomatische Verpackungsprozesse für Produktstapel gleicher oder unterschiedlicher Höhe. Der klassische Einsatzbereich ist anschließend an Produktinspektionssysteme wie z. B. Kontrollwaagen oder Metalldetektoren sowie der Linienvereinzelung nach einer Tiefziehmaschine. Je nach Layoutanforderungen ist die Maschine in Links- und Rechtsausführung verfügbar. Kombisysteme vereinen verschiedene Produktinspektionstechnologien auf kleinstem Raum.

M+M: Welche Tragweite hat die Maismüllerei bei der Bühler AG? 

Tino Böhm: Die Maisverarbeitung hat für Bühler tra­ditional einen hohen Stellenwert. In vielen Regionen der Erde ist Mais das vorherrschende Grundnahrungsmittel und daher lebenswichtig für die Ernährung der Bevölkerung. Mit unseren Lösungen können wir sicherstellen, dass sie gesunde und sichere Nahrungsmittel haben.

M+M: Mais wird zur Herstellung von Frühstückscerea­lien, Tortillas, extrudierten Snacks, aber auch Tierfutter genutzt. Welche Unterschiede gibt es bei der Verarbeitung von Mais gegenüber anderen Getreiden?

Tino Böhm: Das Verständnis für die Bedürfnisse der Kunden und der Marktanforderungen spielt beim Mais noch eine bedeutsamere Rolle. Dies liegt zum einen an den verschiedenen Maissorten, den enormen Schwankungen in der Rohproduktqualität und der umfang­reichen Spanne an Endprodukten. Diese Faktoren spielen eine entscheidende Rolle für die richtige Auswahl des Konzepts und der Technologie.

M+M: Gibt es bei Maismühlen im Gegensatz zu Ge­treide wesentliche Unterschiede bei der Reinigung, Konditionierung, Laboranalyse und Qualitätsüber­wachung? Oder kann eine Getreidemühle problemlos auf Maisvermahlung umrüsten?

Tino Böhm: Wie in jeder Mühle hat jeder einzelne Schritt einen enormen Einfluss auf das Gesamtergebnis. Besonders brenzlig im Prozess ist die Entkeimung. Hier entscheidet sich die Qualität und die korrespondierende Ausbeute.

Wichtige Faktoren für die Qualität sind der Fettgehalt und die Granulation. Grundsätzlich kann man sagen, dass ein großer Teil der Fettreduzierung im Entkeimungsschritt realisiert wird. Daher ist dieser Schritt ­besonders wichtig. Das Kalibrieren und das Reduzie-
ren erfolgen in der Mühle. Dies ist ähnlich einer Du-
­rum-Mühle, die der Müller sehr vorsichtig und filigran führt. Im Aufwand für das Labor und die Qua­litäts-
überwachung spiegelt sich das wider.

Wachsender Markt

M+M: Nicht nur in Amerika, auch der Maisverbrauch in asiatischen Ländern wie Indonesien und Indien nimmt zu. Hunderte von Maissorten werden in verschiedenen Gebieten der Welt angebaut. Variieren die Diagramme des Maismahlprozesses je nach Land oder Region?

Tino Böhm: Die Diagramme können stark von Land zu Land und sogar von Kunde zu Kunde abweichen. Grundsätzlich kann man das Diagramm nur über ein detailliertes Verständnis der Rohproduktqualität und der erforderlichen Endprodukte im Verhältnis mit den erforderlichen Mengen erstellen. 

M+M: Können Sie uns erklären, was das Besondere am „NIR Multi Online Analyzer” (MYRG) von Bühler ist?

Tino Röhm: Die NIR-Technologie direkt in der Mühle ist nichts Neues. Jedoch hat die Entwicklung vom MYRA (1992–2008) bis zum MYRG (2017–jetzt) einen erstaunlichen Weg beschritten. Mit dem MYRG können wir verlässlich und sekundengenau die Qualitäten in der Mühle beobachten und protokollieren. Dies erlaubt zum einen, sich näher an die Spezifikationsgrenze zu bewegen, und zum anderen, eine Bewegung außerhalb der Spezifikation direkt zu detektieren und aktiv in den Prozess einzugreifen. In den meisten Maismühlen werden die Endproduktmuster alle zwei Stunden gezogen und zum Labor gebracht. Somit lässt sich der Nutzen einer Online-Messung leicht quantifizieren.

Schwelle zur Smart Mill

M+M: Kommen Maismühlen heute noch ohne direkte Online-Steuerung und Online-Messsysteme und -Analysatoren aus? Oder geht es hier noch schneller in Richtung Smart Mill? Und welche auch messbaren Vorteile bietet die Automatisierung?

Tino Böhm: Über die letzten Jahre wurden alle Maismühlen mit hochmodernen Automationssystemen ausgestattet. Die heutigen Ansprüche an Verfügbarkeit, Rückverfolgbarkeit und Prozessoptimierung beschleu­nigen zudem den Einsatz von Sensorik und die Kommunikation und Einbindung anderer Systeme. Ich denke, wir sind an der Schwelle zur Smart Mill, jedoch werden die Kunden die Geschwindigkeit bestimmen.

M+M: Rechnen Sie mit einer wachsenden Nachfrage nach Bühler-Technik zur Maisproduktion, auch aufgrund des Trends zu glutenfreien Produkten? Und wo planen Sie die nächsten Maismühlen?

Tino Böhm: In den letzten Jahren haben wir ein globales Wachstum sehen können. Bei traditionellen Mühlen, Mühlen für glutenfreie Produkte und Mühlen für regionale Produkte wie Arepa und Prime Masa.

Im Moment haben wir eine große Anzahl Mühlen in der Planung und Ausführung. Highlights sind hier Zentral- und Südamerika sowie Afrika und Osteuropa. Die Zeichen stehen gut für Mais und die Maismüller.

M+M: Spielten bei der Planung der Mühle von PV Sons auch Überlegungen zu mehr Nachhaltigkeit eine Rolle? 

Tino Böhm: Die sind Teil unserer Nachhaltigkeitsziele. 50% weniger Energie, 50% weniger Abfall und 50% weniger Wasserverbrauch. Bei der Entwicklung des Prozesses lag der Fokus auf der Eliminierung von Abwasser und Einsparung vom Wasser. Zusätzlich waren Nachteile im traditionellen Prozess im Fokus. Zum Beispiel die Schwankungen in der Größe der Körner, die somit unterschiedliche Kochgrade haben und die Granulation der Endprodukte.

Tino Böhm ist der globale Leiter des Geschäftssegments Mais bei der Bühler AG. Er verfügt über umfassende Fachkenntnisse im Bereich der Maisprozesstechnologie für die traditionelle Maismüllerei und thermische Spezialprozesse. Er hat eine Lehre zum Müller in Deutschland und anschließend den Meisterkurs an der Gewerblichen Schule Im Hoppenlau in Stuttgart und die Schweizerische Müllereifachschule SMS absolviert. Während seines beruflichen Werdegangs war er weltweit als Obermüller und als Verkaufsleiter Spezialmüllerei Nordamerika tätig.

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Erstmalig urkundlich erwähnt im Jahr 1495 befindet sich die Lerchenmühle im malerischen Golling in Salzburg heute in 4. Generation im Besitz der Familie Wieser. Nach einem umfangreichen Umbau im Jahr 2010 entschied sich das Unternehmen zu einer neuerlichen Erweiterung des Betriebes. „Bei der letzten Modernisierung unserer Mühle konnten wir unser Leistungsvolumen verdreifachen. Daxner war damals für die gesamte Planung und Realisierung der Anlage verantwortlich. Dank unserer guten Erfahrung war auch beim Upgrade des Systems klar, dass wir wieder auf die Kompetenz von Daxner setzen. Mit der neuen Verladesiloanlage schaffen wir 25 Tonnen Mehl innerhalb von 30 Minuten“, berichtet Mühlenbesitzer Gerhard Wieser.  

Geringere Kosten und weniger Stillstände durch zwei getrennte Förderlinien

„Wir wollten bei der Herstellung unserer Produkte noch effizienter sein“, bestätigt Gerhard Wieser „Daxner hat uns den Vorschlag gemacht, die pneumatische Förderung der Rohstoffe innerhalb der Anlage in zwei getrennten Linien durchzuführen“.

Eine Linie transportiert glutenhaltige, die zweite glutenfreie Getreideprodukte, wie beispielsweise Maismehl, zu den Silos. Durch diese Trennung vermeidet die Lerchenmühle Kreuzkontaminationen und erhöht in Folge die Sicherheit für Endkundinnen und -kunden. Für den Müllereibetrieb bedeuten die beiden Förderlinien einen verringerten Reinigungsaufwand und damit verbunden geringere Kosten für Personal. Da die zwei getrennten Systeme ein allergenfreies Handling sicherstellen, gehören Stillstände, die durch Reinigungsaufwand entstehen, der Vergangenheit an: Die Produktivität des Betriebes steigt.  

Mehrfache Kontrolle für gesteigerte Produktsicherheit

Die fertigen Mahlprodukte werden im Zuge des pneumatischen Förderprozesses mehrfach kontrolliert, um eine hohe Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten. Dies erfolgt einerseits durch einen Metalldetektor der metallische Fremdkörper aussortiert. Andererseits beseitigt eine Prallmaschine nach dem Mahlprozess Insekteneier in Mehl und Grieß. Zusätzlich werden die fertigen Produkte einer Kontrollsiebung unterzogen, um sicherzustellen, dass sich keine Fremdkörper in den Mehlen und Grießen befinden.

Volle Flexibilität bei der Lagerung von fertigen Mehlen und Nachprodukten

Das Herzstück der Anlagenerweiterung sind die neuen Siloanlagen im Hygienic Design. 24 Silos mit einem Gesamtnutzungsvolumen von 750 m3 bieten der Lerchenmühle höchstmögliche Flexibilität bei der Lagerung der Mehle. „Die Erweiterung unserer Anlage um die neuen Silos erlaubt es uns, Produkte für eine gewisse Zeit zu lagern. Wir müssen nicht wie bisher immer Just in Time produzieren, sondern erhalten Flexibilität bei der Produktion“, erklärt Gerhard Wieser. Da die Silozellen in glutenfreie und glutenhaltige Produkte unterteilt sind, verringert sich der Reinigungsaufwand deutlich und die Anlagenkosten amortisieren sich schneller. Allen Silos ist gemein, dass die staubige Abluft über eine Aspirationsleitung in den Aspirationsbereich der Anlage abgesaugt wird. Weitere Produktionserweiterungen wurden schon heute mitberücksichtigt, sodass ein neuerlicher Ausbau in den kommenden Jahren möglich ist.  

Austragung und Abfüllung nach Kundenwunsch

Die Lerchenmühle kann bei der Austragung der glutenfreien Produkte auf verschiedene Verfahren zugreifen. Sechs identisch ausgeführte Silos mit einem Nutzungsvolumen von jeweils 25 m3 erlauben die Abfüllung entweder in Big-Bags oder in eine Absackanlage für Großgebinde. Das Big-Bag Befüllsystem Eco Basic von Daxner erlaubt eine Verwiegung bis zu 1.000 kg, wobei verschiedene Big-Bag Größen möglich sind. Für die Kleinpaketierung stehen vier Silos mit einem Nutzungsvolumen von 25 m3 bereit.  Aus vier weiteren Silos werden glutenhaltige Produkte auf zwei voneinander getrennten Abpackmaschinen abgefüllt.  

Staubfreie LKW-Verladung ohne äußere Einflüsse

Für die Verladung in Tankwagen realisierte Daxner eine Anlage, die hohe Verladeleistungen gewährleistet. Diese ist mit einer Brückenwaage und Verladesteuerung inklusive Visualisierung ausgestattet. Der Tankwagen fährt in die Verladesiloanlage ein und wird unter dem Verladebalg auf einer Brückenwaage, positioniert. Stimmt die Position, dockt der Verladebalg an und sorgt für eine nahezu staubfreie Befüllung und hohe Verladeleistungen. 25 Tonnen Mehl können in kurzer Zeit verladen werden. Die gesamte Verladung erfolgt in einer Verladehalle, wodurch der Prozesse von äußeren Einflüssen geschützt ist. Mehl, Grieß und Kleie werden getrennt voneinander verladen, sodass ein allergenfreies Handling gewährleistet wird.  

Hygienic Design als Maßstab

„Neben der Flexibilität des Produktionsprozesses haben wir besonderen Wert auf die Hygiene gelegt“, sagt Gerhard Wieser.

Daxner konstruierte die gesamte Anlage nach Maßstäben des Hygienic Design. Endkundinnen und -kunden können sich darauf verlassen, dass ihr Produkt nach den höchsten Qualitätsstandards produziert wird.  

Infos Daxner GmbH

Die Daxner GmbH ist ein österreichisches Familienunternehmen mit Hauptsitz in Wels/Österreich. Seit den Anfängen im Jahr 1984 hat sich Daxner zu einem Global Player in der Schüttgutindustrie entwickelt. Daxner unterstützt seine Partner in der Nahrungs- und Genussmittel-, Futtermittel- und chemischen Industrie. Kombiniert mit einem starken Netzwerk internationaler Tochtergesellschaften, wie Daxner GERMANY, Daxner USA, Daxner UK, Daxner SOUTH-EAST ASIA und Daxner LATAM, mit zahlreichen Vertriebs- und Servicepartnern weltweit, zeigt Daxner auch geographisch seine Nähe zum Kunden.

Infos Lerchenmühle

Die Lerchenmühle produziert alle Variationen von Weizen-, Roggen und Dinkelmehlen. Zudem zählen glutenfreie Produkte aus Mais wie Maisgrieß oder Maismehl und Buchweizen zum Portfolio. Um der immer stärkenden werdenden Nachfrage nach Bioprodukten gerecht zu werden, bietet die Lerchenmühle neben konventionellen Produkten auch Mehle in Bio-Qualität wie Weizen, Roggen oder Dinkel an. Das Unternehmen hat sich zudem dem Erhalt alter Sorten verschrieben. Dem Endkunden weniger geläufige Getreide wie Emmer, Kamut, Einkorn und Grünkorn ergänzen die Produktvielfalt.

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Die DKZE 110 APS DZ verfügt über eine exzentrisch gelagerte Absperrklappe und einen pneumatisch beaufschlagten auswechsel­baren Profilring auf leicht demontierbarem Tragring. Diese Möglichkeit der einfachen Demontage und Reinigung spielte für die Projektplanung des Kunden aus der Pharmaindustrie eine entscheidende Rolle. Getreu dem Motto „doppelt sicher hält besser“ wurde die DKZE 110 APS DZ aufgrund des sensiblen Einsatzbereiches flexibel umgebaut, in Einzelteile zerlegt, gereinigt und wieder zusammengesetzt. Der Nennweitenbereich wurde projektspezifisch angepasst. Grundsätzlich verfügt die DKZE 110 APS DZ über einen Nennweitenbereich von DN 150 bis DN 600 und ist abhängig von der Ausrüstung für Betriebstemperaturen von –40 °C bis +200 °C ausgelegt. Anwendungsspezifische Berechnungen und Konstruk­tionen sind die Grund­lage, um Produktreihen, Schutzsysteme, Applikationen und Modifikationen zielorientiert anzupassen. Zudem sind alle Warex-Valve-Produktreihen nach den weltweit gängigen Regelwerken zertifiziert und als Ex-Ausführung für den Einsatz in den explosionsgefährdeten Bereichen lieferbar.

Nicht nur Firmen aus der D-A-CH-Region auch Aussteller aus Italien, Ungarn, Polen und Slowenien waren gekommen. Entsprechend gut gelaunt eröffnete der Präsident des Bayerischen Müllerbundes, Rudolf Sagberger, am 27. Oktober die Tagung. Am ersten Tag bestimmten die Getreidemärkte und die Preisentwicklungen im volatilen Spannungsfeld der Ukrainekrise die Diskussionen. Laut Alfred Reindl vom Großhandelsunternehmen Josef Marschall ist die Ukrainekrise weiter der maßgebliche Unsicherheitsfaktor für Prognosen über Getreidepreise

Die Stimmung bei Biogetreide sowie Dinkel, Emmer und Einkorn war verhalten. Moritz Häfele, Geschäftsführer bei Bio Kontor aus Hofheim sah in seinem Vortrag die Biomärkte unter dem Einfluss der Preise von konventioneller Ware. Michael Sailer von der Handelsgesellschaft Schwäbische Landprodukte aus Tapfheim ging in seinen Ausführungen auf den „Urgetreidemarkt“ ein und berichtete praxisnah mit viel Fachkenntnis, wie sich der Markt für Dinkel, Emmer und Einkorn dieses Jahr entwickelt hat.

Kreatives Backwerk

Nach den ernsten Themen sorgte Axel Schmitt, „worldbaker of the year 2022“ aus Frankenwinheim für gute Stimmung. Die mit Heavy-Metal-Soundtrack unterlegte These seines Vortrags lautete: Der eigene Tellerrand ist nicht die Grenze in der Backwarenbranche. Bäcker können sich mit gutem Brot, pfiffigen Ideen und kreativem Marketing am Markt trotz Krise behaupten.

Abends trafen sich die Müllerinnen und Müller zum zwanglosen Stammtisch. Im Lokal S´Hinterhöfle in der Volkacher Altstadt bei Schäufele und Wein saßen sie mit Geschäftspartnern, Bekannten und Kollegen noch lange zusammen.

Energieeffizienz war das Thema am Freitagvormittag. Die Preisentwicklungen auf den Energiemärkten belasten die Mühlenbranche. Umso wichtiger waren die Vorträge zu neuen Preismodellen oder Möglichkeiten zur energetischen Nutzung von Reststoffen.

Energie sparen

Bernd Biedermann von der SVGKHS aus Oschatz beleuchtete in seinem Vortrag die Hintergründe der ausufernden Energiepreise. Das zweite Referat am Freitag von Dr.-Ing. Michael Seiffert, Architektur- und Ingenieurbüro Greiz betonte, dass im Mühlbach neben Strom ein großes Wärmepotenzial steckt. Jürgen Englert von der Gründleinsmühle berichtete anschließend, wie er eine Frachtkostenpauschale bei Mehllieferungen eingeführt hat. Diese Lösung für steigende Transportkosten stieß auf großes Interesse und wurden lebhaft diskutiert.

Die energetische Verwertungsmöglichkeiten von Mühlennebenprodukten sah Sabine Hiendlmeier von C.A.R.M.E.N. e.V. auch aufgrund komplizierter Zulassungsverfahren kritisch. Steigende Stromkosten und Potentiale zum Energiesparen in der Mühle waren Thema bei Andreas Hummel von der Wingmen Group. Sein Vortrag hatte aufgrund seines praktischen Erfahrungsschatzes für viele Teilnehmer einen großen Nutzwert.

Getreidequalitäten

Am Freitagnachmittag dominierten Getreidequalitäten und die Züchtung von Getreidesorten die Fachgespräche im Saal. Wie jedes Jahr wurden die Brotgetreidequalität der deutschen Ernte 2022 besprochen. Hierzu referierten Dr. Jens Begemann vom MRI in Detmold, Dr. Robert und Christine Aberham mit Sabine Kempf vom Labor Aberham in Großaitingen.

Der fränkische Abend war in diesem Jahr etwas Besonderes. Eine Mainschifffahrt mit der „Alten Liebe“ stand auf dem Programm. Für Unterhaltung sorgte eine Musikband und der Höhepunkt des Bootsausflugs war die Ehrung des besten Ausbildungsbetriebes 2022. Die Urkunde ging an die Winkler-Mühle in Gustenfelden. Robert Sagberger, Dr. Josef Rampl und die Bayerische Mehlkönigin Anna Straubinger gratulierten Stefan Winkler bei der Übergabe.

Für die Zukunft gerüstet

Der Samstagmorgen gehörte der Müllereitechnik. Felix Bruckmann, Mühlenbau Bruckmann in Lonnerstadt berichtete praxisnah über mögliche Maßnahmen, um in Mühlen Energie zu sparen. Danach zeigte Jan Gausepohl von Gausepohl Concepts, wie er mit einer Feinmühle auf immer spezieller werdende Kundenwünsche bei Sonderprodukten reagieren kann. Im Anschluss hielten Christian Rückert und Florian Haage von Mühlenbau Rückert einen Vortrag zur Verarbeitung von trockenem Getreide und wie Netzanlagen dabei genutzt werden könnte. Danach stellte Georg Schafler von der Bühler AG neue Waagen und Dosiersysteme vor. Sein Kollege Dominik Bühler präsentierte ein neues Model ergebnisbasierter Vergütung. Den Abschluss der Herbstfachtagung bildete Franz Schmid von Kastenmüller mit seinem Vortrag zum Neubau einer kombinierten 50t/24h Biomühle mit Walzeneinzelantrieb Vario-S.

Aussteller 2022

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Agromatic, Laupen/Schweiz, Ambros Schmelzer & Sohn, Waldershof, Austus, Heldenfeld, Balaguer, Ostrów Wielkopolski/Polen, Barthel – Maschinen und Ingenieurbüro, Dresden, Bruckmann, Lonnerstadt, Bühler GmbH, Braunschweig, Fawema, Engelskirchen, Foss, Hamburg, FrigorTec GmbH, Amtzell, Fürsorgekasse von 1908, Krefeld
Gerd Justus, Bietigheim, Heitling, Melle
hentschke + sawatzki, Neumünster, Höflinger, Neustadt, Hosokawa Alpine, Augsburg, Kastenmüller, Martinsried, Keller HCW, Ibbenbüren-Laggenbeck, Kull, Christian,, Plochingen am Neckar, Minderleinsmühle, Neunkirchen, MPK Müllerei-Pensionskasse, Krefeld
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‍Das Programm und die Zusammenfassung der Tagung finden Sie auf der Homepage des Bayerischen Müllereiverbands www.muellerbund.de. Die Inhalte einzelner Vorträge werden wir in Artikelform in den kommenden Ausgaben von Mühle + Mischfutter für Sie veröffentlichen.

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In Würzburg gründete sich 2018 das Cleantech-Startup Circular Carbon. Das Unternehmen plant, entwickelt und betreibt Karbonisierungsanlagen für die Produktion von Pflanzenkohle. Die Anlagen ermöglichen die Nutzung von Reststoffen für die Kreislaufwirtschaft und generieren bei der Verkohlung zusätzlich erneuerbare Energie.

In Hamburg hat Circular Carbon bereits die größte Verkohlungsanlage in Deutschland installiert. Zusammen mit einem dort ansässigen Kakaoproduzenten entstand Dampferzeugung mittels Biomasse aus Kakaoschalen. Ausschließlich Kakaoschalen kommen als Reststoff in die Anlage. Eiweiße und Lignocellulose in den Schalen werden im Pyrolyse-Reaktor unter Abschluss von Sauerstoff und bei ca. 600°C aufgebrochen – und in Gas einerseits und Biokohle andererseits verwandelt.

„Biokohle ist ein Schlüsselelement für einen nachhaltigen Lebenswandel“, sagt Felix Ertl, CEO von Circular Carbon. Mühle + Mischfutter sprach mit dem Unternehmer, ob Pflanzenkohle für die Getreideverarbeitung Chancen bietet und helfen kann, klimaneutral zu werden.

M+M: Weshalb gewinnt Pflanzenkohle aktuell an Bedeutung? Was macht diesen Feststoff, der aussieht wie Holzkohle attraktiv?

Felix Ertl: Erst in den 90er-Jahren wurde die Pflanzenkohle im Rahmen von Studien zu den fruchtbaren Schwarzerden wie der Terra Preta wiederentdeckt. Die über 2000 Jahre alten menschengemachten Schwarzerden sind die fruchtbarsten und resistentesten Böden auf unserem Planeten. Schlüssel dafür ist der Einsatz von Pflanzenkohle.

Die Kohle wirkt wie ein Schwamm im Boden und bindet Wasser, Nährstoffe und Mikroorganismen. Die Wasserhaltefähigkeit und der katalytische Effekt im Verbund mit Kohlenstoff als Nährstoffpuffer sind ein deutlicher Vorteil gegenüber herkömmlichen mineralischen Düngern. Aufgrund des Schwammeffekts werden Nitratauswaschung im Boden und klimaschädliche Lachgasemissionen reduziert. So belegten Studienergebnisse, dass Nitratauswaschungen in den Böden um bis zu 90 % und Lachgasemissionen um 40 bis 50% zurückgingen.

Eine vom eidgenössischen Department für Wirtschaft, Bildung und Forschung in Auftrag gegebene und letztes Jahr publizierte Meta-Studie kommt zu dem Ergebnis, dass Pflanzenkohle ganz besonders aus nicht-holzigen Biomassen wie Stroh, Blättern oder Trester in Verbindung mit Düngern signifikante Ertragssteigerungen bewirkte. Die Verfasser der Studie kommen daher zum Resümee, das in erster Linie Reststoffe aus der Verarbeitung von land- und forstwirtschaftlichen Produkten, welche sich anderweitig nicht weiter nutzen lassen, als Biomasse-Ausgangsstoffe für die Pyrolyse eignen. Wir haben herausgefunden, dass Eiweißverbindungen im Ausgangsprodukt vermehrt zu negativen geladenen Oberflächen führen, welche Nährstoffe (positiv geladene Kationen) im Boden besonders binden und die Leitfähigkeit damit die Bodenaktivität erhöht. Neben den Vorteilen in der Anwendung bietet Pflanzenkohle vor allem eine natürliche Lösung zur dauerhaften Bindung von CO2 in Form von Kohlenstoff aus der Atmosphäre und schafft damit Negativemissionen. Deshalb wird sie unter anderem im IPCC-Bericht als hoffnungsvolle Lösung zur Klimaneutralität genannt.

M+M: In der Anlage in Hamburg wollten Sie aus 10.000 Tonnen Kakaobohnenschalen 3.500 Tonnen Pflanzenkohle und 20.000 Megawattstunden Dampf erzeugen – jedes Jahr. So sollen 5.500 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr vermieden – und gleichzeitig 10.000 Tonnen des Klimagases in der Kohle dauerhaft gebunden werden. Wie sind die Erfahrungen seit Inbetriebnahme Anfang 2022? Haben Sie Ihre Ziele erreicht?

Felix Ertl: Praxiserfahrungen aus dem Betrieb in diesem Jahr haben uns gezeigt, dass wir die uns vorgenommenen Ziele erreichen können. Seit Mitte des Jahres haben wir auch die offizielle Bestätigung der Senkenleistung der Pflanzenkohle. Von den 10.000 t des gebundenen CO2 in der Pflanzenkohle werden die von der Anlage und durch Transport entstehende Emissionen abgezogen und übrig bleiben ca. 8000 t.

M+M: Eignet sich Biokohle für kleinere und mittlere Unternehmen als CO2-Senke zur Erreichung der Klimaziele?

Felix Ertl: Unser Geschäftsmodell basiert auf den Betrieb der Anlage und den Verkauf von Energie und der erzeugten Pflanzenkohle. Dafür brauchen wir als Einsatzstoff mindestens 3000 t im Jahr, dass sich ein solches Unterfangen auch für beide Seiten lohnt.

Es gibt aber auch Hersteller wie Biomacon, die Anlagen im kleineren Maßstab produzieren und verkaufen. Dann feuert man anstatt eines Hackschnitzelofens einen Karbonisierungsanlage und erhält wertvolle Pflanzenkohle.

Wenn wir Pflanzenkohle verkaufen, weisen wir mittels eines QR-Codes den Weg der Kohle nach und können so sicherstellen, dass die wertvolle Kohle auch unwiderruflich im Boden landet und somit CO2-Senken-Zertifikate erstellt werden können. Diese CO2-Senken-Zertifikate basieren auf verifizierte Standards und Berechnungen, die jährlich durch den TÜV auditiert werden. Diese regional erzeugten Zertifikate mit Herkunftsnachweis kann jeder sowohl privat als auch als Unternehmen erwerben, um nicht vermeidbare Emissionen zu kompensieren. Diese können entweder direkt bei uns oder über Portale wie CarbonFuture ähnlich wie bei einem Crowdfunding gekauft werden.

M+M: Wird Pflanzenkohle ausschließlich in Pyrolyse-Reaktoren bei sehr hohen Temperaturen hergestellt? Oder gibt es weitere Verfahren oder Prozesse, bei denen Pflanzenkohle entsteht? Wer baut solche Anlagen? Ab welcher Größe gibt es solche Anlagen und ab welcher Größe sind sie sinnvoll?

Felix Ertl: Wichtig ist, dass keine Oxidation des Kohlenstoffs stattfindet, bei der der Kohlenstoff wie in Öfen komplett verbrannt wird. Dann spricht man von Pyrolyse. Es ist die Vorstufe der kompletten Verbrennung. Die dabei entstehenden Gase werden komplett verbrannt.

Für den Gartengebrauch vertreibt die Firma TerraMagica zum Beispiel auch den Kon-Tiki der als Grill genutzt werden kann. Der Kon-Tiki bildet einen Flammenteppich über die Biomasse und vermeidet so das Eindringen von Sauerstoff in die darunter schwelende Biomasse.

Es gibt mittlerweile unzählige Hersteller von Karbonisierungsanlagen. Nicht alle sind auf einem kommerziell nutzbaren Entwicklungsniveau angelangt. Einen Überblick kann man sich auf der Webseite des Pflanzenkohlefachverbands verschaffen.

M+M: Welche Bedingungen müssen erfüllt sein, damit so eine Anlage zugelassen wird? Wie lange dauern die Genehmigungsverfahren? Welches wären für Getreideverarbeiter die größten Hürden?

Felix Ertl: Für Anlagen unter 1 MW Feuerungsleistung und bei der Verwendung von Holz ist das Genehmigungsverfahren etwas einfacher. Alles darüber oder wenn Reststoffe verwendet werden, wird es komplexer und die Verfahren länger. Wir haben zwei Jahre für den Genehmigungsprozess in Hamburg gebraucht.

Die Genehmigungsverfahren sind einfacher, wenn man es einmal gemacht hat. Ich würde diese aber als größte Hürde ansehen. Danach ist die Inbetriebnahme immer für Überraschungen bekannt. Hier sollte man etwas Geduld und Ausdauer mitbringen. Es gibt auch keinen Anbieter, der einen eine schlüsselfertige Anlage auf den Hof stellt. Man muss also selbst einige Schnittstellen in Eigenregie organisieren und planen. Daher ist technisches Fachwissen gefragt.

Hier setzt genau unser Geschäftsmodell an. Wir sehen die Produktion von Pflanzenkohle nicht als Kerngeschäft eines Müllers oder internationaler Lebensmittelkonzerne. Deshalb bieten wir ein Contracting-Modell an, in dem wir das technische, betriebliche und wirtschaftliche Risiko übernehmen. Wir planen die Anlage individuell und integrieren sie in das Wärmenetz vor Ort. Vom reinen Verkauf der Anlage nehmen wir Abstand.

M+M: Wie müssen Abfallstoffe beschlafen sein, um einen kontinuierlichen Pyrolyse-Prozess - oder auch Verbrennungsprozess? - zu ermöglichen. Eignet sich jeder Abfallstoff? Auch Reststoffe aus der Getreideverarbeitung wie Spelzen, Reisschalen, Ausputz?

Felix Ertl: Grundsätzlich gilt die Regel, was man verbrennen kann, kann man auch pyrolysieren. Die Pyrolyse ist nämlich ein Teil des Verbrennungsprozesses. Wichtig ist, dass die eingesetzte Biomasse homogen ist. Sämtliche organische Reststoffe aus der Getreideverarbeitung oder Ölpressen sind daher interessant.

Bekannt ist aber auch die Aussage „shit in shit out“. Wenn man hochqualitative und gleichbleibende Pflanzenkohle produzieren möchte, muss man darauf achten, welche Biomasse und in welcher Eigenschaft (z.B. Feuchtigkeit, Partikelgröße) man diese als Einsatzstoff nutzt. Alle organischen Verbindungen werden in der Pyrolyse verkohlt. Selbst Mutterkorn oder anders organisch belastete Einsatzstoffe stellen kein Problem dar. Achtung aber bei anorganischen Schadstoffen: Wenn Schwermetalle schon im Ausgangsstoff erhöht sind, werden diese durch die Verkohlung weiter aufkonzentriert und damit zum Problem.

M+M: Empfiehlt es sich für Müller erst aus Reststoffen Pellets zu pressen und die Pellets zu verarbeiten? Ab welchen Mengen würde sich so etwas – abgesehen vom Klimaziel - lohnen?

Felix Ertl: Das kommt ganz auf den Pyrolyseprozess und der nachgeschalteten Verbrennung an. Bei Holzöfen kennt man das ja. Es gibt Öfen für Pellets, Sägespäne, Holzscheite oder Hackschnitzel. So ist das auch bei der Pyrolyse. Pellets haben den entscheidenden Vorteil, dass die Biomasse in dieser Form besser lagerfähig und transportfähig wird und die Handhabung einfacher ist. Pelletieren benötigt aber auch Energie und zusätzlichen Aufwand und macht nur dann Sinn, wenn man auf die genannten Vorteile angewiesen ist.

M+M: Wie kann Biokohle vermarktet werden? Lohnt sich Pflanzenkohle für die Anwendung in der Landwirtschaft? Können auch Hersteller von Futtermittel-Additiven von ihr profitieren. Muss die Pflanzenkohle vor der Vermarktung auf Inhaltsstoffe geprüft werden?

Felix Ertl: Die Biokohle hat, wie oben beschrieben eine hohe Klimarelevanz und gehört zu den hoffnungsvollen Negativemissionstechnologien. Das ist aber nur der Fall, wenn man das auch skalieren kann. Wir vermarkten unsere Biokohle hauptsächlich als Tierfutter-Additiv in die Landwirtschaft. Auch für Haustiere ist es sehr gut einsetzbar. In beiden Fällen stützt die Biokohle die Magendarmflora und damit das Immunsystem des Tieres. Was vor allem bei einseitiger Ernährung sehr gute Effekte erzielt. Man kennt die Wirkung vielleicht noch von der Aktivkohle, die man früher bei Magen-, Darmbeschwerden eingesetzt hat. In Versuchen hat sich gezeigt, dass mit der Zufütterung der Biokohle eine höhere Proteinaufnahme stattfindet, Schadstoffe aus dem Darm gebunden werden und damit eine bessere Vitalität einsetzt. Schwermetalle werden also immobilisiert statt im Tier freigesetzt.

Vom Tier wandert die Biokohle bis in den Boden und wirkt entlang der Kette. Im Stall verbessert sich die Stallhygiene, in der Gülle werden die Nährstoffe besser erhalten und im Boden bleiben die Effekte wie verbesserte Wasserhaltefähigkeit und Nährstoffspeicher dauerhaft. Unsere Biokohle ist GMP+ zertifiziert und erfüllt damit die strengsten Anforderungen an die Qualitätssicherheit. Wir kontrollieren regelmäßig die Grenzwerte von Schwermetallen und anderen potenziellen Schadstoffen.

M+M: Die Bundesnetzagentur hat im Oktober 2022 die Ergebnisse der zehnten EEG-Ausschreibungsrunde für Biomasseanlagen veröffentlicht. Das Interesse war mit 100 eingereichten Geboten etwas höher als im Frühjahr, aber angesichts der ausgeschriebenen Menge von 286 MW dennoch enttäuschend. Was sind Ihrer Meinung nach die größten Bremsen für Biomasseanlagen?

Felix Ertl: Das EEG fördert Biomasseanlagen, die Strom ins Netz einspeisen möchten. Wir bieten auch die Möglichkeit an, mit unserer Anlage Strom zu erzeugen. Der größere Anteil an Energie fällt aber auch dann als Wärmeenergie an. Für die Wärmeerzeugung gibt es leider keine vergleichbare Förderung in Deutschland. Aktuell ist die BImSch-Genehmigung eine echte Hürde. Das Antragsverfahren ist enorm komplex, kostspielig und zeitaufwendig. Das gilt vor allem, wenn man Reststoffe verwenden möchte. Bei Holz als Einsatzstoff sind die Verfahren vereinfacht. Reststoffe, die nicht in Konkurrenz mit Futtermittel stehen, sollten hier wie Holzbrennstoffe betrachtet werden. Das wäre ein erster Schritt.

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Das neue Modul des Baukastens besteht aus einer Staubbeutelaufnahme mit integriertem Endlosschlauch. Sie bildet den unteren Abschluss der Saugeinheit, die auf einem Fahrgestell montiert wird. Zwischen dem Sauger und der Plattform des Fahrgestells ist genug Platz für den Staubbeutel, der einfach dadurch entsteht, dass der Endlosschlauch am unteren Ende mit einem Kabelbinder abgebunden wird. Beim Beutelwechsel wird der befüllte Beutel am oberen Ende zweifach abgebunden. Dann schneidet der Anwender einfach den Schlauch durch und entnimmt den verschlossenen Beutel.

Das verschlossene Schlauchende wird nachgezogen, und ein neuer Entsorgungsvorgang kann gestartet werden. Das geht in der Praxis nicht nur schnell (30 Sekunden sind üblich), sondern auch staubfrei und hygienisch, weil der gefüllte Beutel nur außen angefasst wird. Dieses innovative Prinzip bietet Ruwac jetzt für konventionelle Kompakt-Industriesauger, Vorabscheider und Zyklonabscheider an.

Die RICO Sicherheitstechnik AG hat auf der Powtech unter anderem ihre Produkte zur explosionstechnischen Entkopplung vorgestellt. Die neueste Generation des „Ventex®”-Explosionsschutzventils verfügt in sämtlichen Nennweiten über eine Strömungsgeschwindigkeit von mindestens 30 m/s und gewährleistet damit ein sehr hohes Maß an Prozessstabilität. Der Einbau kann unmittelbar vor oder nach Rohrbögen in der Rohrleitung platziert werden und sogar Doppelrohrbögen oder Kombinationen von Rohrbögen in verschiedene Richtungen stellen strömungs- und explosionstechnisch einen großen Nutzen dar. Auf diese Weise werden laut Hersteller deutliche Vorzüge bei der Anlagenplanung und ein Höchstmaß an Flexibilität erzielt, da die Kunden weniger Platz vorhalten müssen und keine gerade Einlaufstrecke vorausgesetzt ist. Die Einbaudistanz im Bereich organischer Stäube wurde ebenfalls erweitert und liegt je nach Nennweite zwischen 2 m und 15 m. Zudem ist die zuvor nicht angebotene Nennweite DN250 nun standardmäßig erhältlich. Die Wartungsmodalitäten wurden ebenfalls verbessert sowie wichtige Strömungs- und Dichtungsoptimierungen geschaffen. Denn Dichtungen verhindern nicht nur einen möglichen Flammendurchschlag, sondern dämpfen auch die hohen Beschleunigungen beim Schließen des Ventils im Explosionsfall. Hinzu kommt, dass aufgrund einer neuartigen Stecktechnik im Bereich der Schließkörperdichtung eine gleichermaßen günstige, simple und schnelle Wartung erfolgen kann, was zudem eine rasche Wiederinbetriebnahme begünstigt. Bei regelmäßiger Wartung und richtiger Pflege wird eine 20-Jahre Garantie für das Produkt gewährt.

Am Messestand wird mit dem RSV auch der laut Hersteller schnellste Explosionsschutzschieber am Markt gezeigt, der vor allem durch seine einfache Handhabung und kurze Einbaudistanzen zur Explosionsquelle besticht. Der aktive Explosionsschutzschieber „Redex Slide” wird zum Schutz druckentlasteter und unterdrückter Systeme eingesetzt. Er wird vor allem den Ansprüchen der Kunden im Bereich des reduzierten Explosionsdrucks gerecht und reagiert auf Ansprache von Druck- und/oder Flammensensoren. Vervollständigt wird das Spektrum schließlich mit der passiven Explosionsschutzrückschlagklappe „Redex® Flap”, die speziell für sehr staubintensive Prozesse mit geringen Druckanforderungen prädestiniert ist und häufig im Zuge der explosionstechnischen Entkopplung von Filtern zum Einsatz kommt. Für die Besucher der Messe hält RICO in diesem Jahr noch etwas ganz Besonderes bereit: Pünktlich zur Powtech wird das Unternehmen eine absolute Produktneuheit im Bereich der Explosionsentkopplung präsentieren.

Das zeigt Lödige Process Technology auf der Powtech anhand der „High Efficiency Shovel®“, einer speziellen Schaufel für das Mischen von Feststoffen in horizontalen Pflugscharmischern. Sie ist so konstruiert, dass sie im Vergleich zu einer Standardschaufel eine geringere Antriebsleistung erfordert. Die Eigenentwicklung „High Efficiency Shovel®”, kurz HES, verfügt, anders als Standardschaufeln, über eine Öffnung im Schaufelblatt. Diese entspricht 85% der Fläche. Abhängig vom Produkt ermöglicht sie so eine Verringerung des Anfahrmoments bis zu 20% und reduziert die Blindleistung. Damit besteht die Möglichkeit, den Mischer mit einer geringeren Motorleistung auszulegen. Im Betrieb des Pflugscharmischers verringert sich das Drehmoment um etwa 10% und erlaubt so weitere Energieeinsparungen. Die HES eignet sich für Anwendungen mit trockenen, frei fließenden Feststoffen und kleiner Partikelgröße.

Sie spielen jedoch in vielen Prozessen der Schüttgutförderung eine wesentliche Rolle, oft sogar als Sicherheitseinrichtung. Daher ist es wichtig, dass der Betreiber einer Anlage auch die betrieblichen und konstruktiven Aspekte einer solchen Zellenradschleuse berücksichtigt.

Ausziehbare Versionen von Zellenradschleusen erleichtern den Reinigungs- und Inspektionsprozess. Durch den sehr kleinen Abstand zwischen Rotor und Gehäuse besteht jedoch beim Öffnen und Schließen einer Schleuse immer die Gefahr, dass der Rotor das Gehäuse berührt. Die bei der Zellenradschleuse „RotaVal” von Gericke verwendete konische Bohrung verhindert diese mögliche Beschädigung des Gehäuses und des Rotors beim Aus- und Wiedereinfahren des Rotors. Alle Zellenradschleusen, die als explosionsgeschützt zertifiziert sind, müssen einen hydrostatischen Test bestehen. Dieser Test wird bis zu 20 bar durchgeführt und bis zu 10 bar zertifiziert. Dies gibt dem Betreiber die Gewähr, dass jede der eingesetzten Schleusen die an sie gestellten Erwartungen erfüllt.

Vollständige und einfache Zugänglichkeit sind der Schlüssel zur Reinigung und Inspektion von Prozessanlagen. Durch die Möglichkeit, beide Seiten der Schleuse zu öffnen, wird die Reinigbarkeit bei den modularen Zellenradschleusen „RotaVal” verbessert. Dies ist zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie wichtig.Das Gewicht aller Komponenten wird bei den ausziehbaren Versionen von den Schienen getragen. Dies vereinfacht den Demontageprozess und erhöht die Sicherheit bei der Handhabung der Schleuse. Wenn die Anlagenumgebung eine äußere Reinigung erfordert, sind die Zellenradschleusen auch in in-situ-reinigbaren Ausführungen erhältlich. Diese Versionen sind auf Hochdruckreinigung der Außenflächen ausgelegt.

Die Fachpack steht in diesem Jahr unter dem Leitthema „Transition In Packaging“, welches den derzeit stattfindenden Wandel in der Branche beschreibt. Dieser zeichnet sich vor allem durch mehr Nachhaltigkeit, steigenden E-Commerce und zunehmende Digitalisierung aus. Das Leitthema spiegelt sich im Messeteil, aber auch im Rahmenprogramm wider. Besucher aus der Konsum und Industriegüterindustrie erwartet ein umfangreiches Vortragsprogramm, spannende Sonderschauen sowie Preisverleihungen. Zeitgleich zur Fachpack findet in diesem Jahr die Powtech, internationale Leitmesse für Pulver-, Granulat- und Schüttguttechnologien, im Messezentrum statt. Dies schafft zusätzliche Synergien im Bereich Processing und Packaging. Die Fachpack belegt neun Messehallen, die Powtech vier. Im Vergleich zur Fachpack 2021 konnte die Ausstellerzahl erheblich gesteigert werden, um etwa 40%.

Die Fachpack-Aussteller präsentieren ihr Angebot rund um die Prozesskette Verpackung für Industrie- und Konsumgüter. Gezeigt werden: Packstoffe und Pack(hilfs-)mittel, Abfüll- und Verpackungsmaschinen, Etikettier-, Kennzeichnungs- und Identifikationstechnik, Maschinen und Geräte in der Verpackungsperipherie, Verpackungsdruck und -veredelung, Palettiertechnik, Intralogistik sowie Services. Als Treffpunkt des europäischen Verpackungsmarktes zieht die Messe Fachbesucher aus allen verpackungsintensiven Branchen an, u. a. Lebensmittel, Getränke, Genussmittel, Pharma, Tiernahrung.Mit dem Leitthema „Transition In Packaging“ will die Messe sensibilisieren und verdeutlichen, was gerade in der Branche vor sich geht, Orientierung geben und den Dialog fördern in einer Zeit, die von starken Strömungen und Umwelteinflüssen geprägt ist. Das Leitthema zieht sich durch die Messe und das Rahmenprogramm wie ein roter Faden.

Impulse: Neues aus den Foren

Das Besondere am umfangreichen Vortragsprogramm mit den Foren PACKBOX (Halle 9) und TECHBOX (Halle 3C): Wichtige Partner der Verpackungsbranche gestalten das Programm und laden Interessierte nicht nur zum Zuhören, sondern auch zum Mitdiskutieren ein. Aktuelle Branchenthemen wie Fachkräftemangel, Lieferketten-Engpässe/Supply Chain Management, Rohstoffpreise u.v.m. werden aufgegriffen.

Beide Foren sind nach Tagesthemen gegliedert. In der PACKBOX geht es um „Markt-Erfahrung & Markt-Erwartung“ (27.9.), „Nachhaltiges Design & Material“ (28.9.) sowie „Packaging digital & smart“ (29.9.). In der TECHBOX stehen „Innovation & Klimastrategie“ (27.9.), „Neue Geschäftsmodelle im Verpackungsmaschinenbau/ Fachkräfte -/Arbeitskräfte-Gewinnung und Sicherung“ (28.9.) sowie „Effizienz & Digitalisierung“ (29.9.) auf dem Programm.

Neben den Foren PACKBOX und TECHBOX gibt es das Ausstellerforum, die INNOVATIONBOX in Halle 5. Hier präsentieren Aussteller ihre Innovationen und Produkthighlights den Fachbesuchern vor Ort in 30-minütigen Vorträgen.

Sonderschau Verpackungsdesign in Halle 7

Wer sich für Verpackungsdesign interessiert, darf die Sonderschau Transition In Packaging By Design in Halle 7 auf keinen Fall verpassen. Hier ist zu sehen, welchen Beitrag Design bei den aktuellen Verpackungsanforderungen leisten kann. Dabei setzen Designer sowohl auf gestalterische als auch auf technische und kommunikative Innovation.

Innovation: Start-ups in Halle 5

Frische, unkonventionelle Ideen und Produkte zur Lösung von Verpackungsfragen sind mehr denn je gefragt. Besucher finden diese bei den Start-ups der Verpackungsbranche in Halle 5, auf dem geförderten BMWi-Gemeinschaftsstand für junge, innovative Unternehmen und auf der internationalen Start-up-Area. Dort zeigen Newcomer den interessierten Verpackungsspezialisten ihre neuartigen Produkte und Verfahren und tauschen sich darüber aus.

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Außerdem werden weitere Messsysteme zur Materialflussüberwachung sowie Mengen- und Geschwindigkeitsmessung von Staub, Pulver oder Granulat vorgestellt. Auch Produkte zur Emissionsmessung und zur Überwachung der Umgebungsluft von Prozessanlagen werden auf der Messe präsentiert.

Der „AirSafe PM” ist ein neuer Sensor zur präzisen Überwachung von Arbeitsplätzen in Innenräumen auf PM1, PM2,5, PM4,25, PM10 und TSP. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter können vor zu hohen Staubbelastungen im industriellen Umfeld geschützt werden. Der Sensor ermöglicht eine getrennte Messung der E- und A Staubfraktionen und entspricht den Normen EN 481 und TRGS 900.

Für die Volumenstrommessung in staubbeladenen Applikationen wurde der „AirFlow P” entwickelt. Der Sensor ist eine Alternative zu Differenzdruckmessgeräten, wenn diese aufgrund von zu hoher Staubbeladung nicht eingesetzt werden können. Er kann einfach nachgerüstet werden, kommt ohne Kalibrierung aus und ist in allen Durchmessern und Geometrien anwendbar.

Die Produkte zum Dosieren, Wägen, Austragen und für die Durchflussmessung von Schüttgütern und Flüssigkeiten werden in vielen unterschiedlichen Industrien für Chargen- und kontinuierliche Verfahren eingesetzt.

Die Dosierdifferenzialwaage „FlexWall Plus FW80-1“ ist für praktisch alle rieselfähigen Schüttgüter wie Pulver, Granulate, Flocken, Fasern etc. geeignet. Der flexible Polyurethantrog mit seitlichen Massagepaddeln sorgt für einen gleichmäßigen Schneckenfüllgrad und für einen Schüttgut schonenden Massenfluss.

Zusätzlich ist die Paddelamplitude einstellbar. Die Trapezbauform ist so konstruiert, dass sie eine platzsparende Aufstellung erleichtert und eine Verteilung von bis zu sechs Dosierern um einen zentralen Aufgabepunkt ermöglicht. Zudem sind die Schneckenprofile und Schneckenrohre austauschbar, sodass sie sich an unterschiedliche Dosiermedien und Leistungsbereiche anpassen lassen. Der Leistungsbereich liegt bei 20–7610 dm³/h.

Anders als der „FlexWall Plus FW80-1“ ist die Dosierdifferenzialwaage DDSR20 für schwerfließende, anbackende und fluidisierende Schüttgüter im unteren Leistungsbereich vorgesehen. Laut Hersteller eignet sich das Dosiergerät auch für Pulver mit schlechten bis durchschießenden Eigenschaften. Der DDSR20 besitzt keine separaten Drehstrommotoren für Schnecke und Rührwerk. Dennoch sorgen auch hier die austauschbaren Schneckenprofile und Schneckenrohre für eine Anpassung an unterschiedliche Dosiermedien und Leistungsbereiche. Der Leistungsbereich liegt bei 1–489 dm³/h. So gut wie alle rieselfähigen Schüttgüter wie Pulver, Granulate, Flocken, Fasern und andere sind für die Dosierdifferenzialwaage „FlexWall FW120-0“ geeignet. Anders als beim „FlexWall Plus FW80-1“ gibt es optional noch einen separaten Paddelantrieb zur Anpassung der Paddelgeschwindigkeit bei schwerfließenden Schüttgüte