In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie darf bei der Qualitätssicherung nichts dem Zufall überlassen werden. Das gilt besonders für Prozesse, bei denen Reinigungsmittel und Lebensmittel innerhalb derselben Anlage verarbeitet werden. Erdinger Weissbräu setzt deshalb bei der Abfüllung seiner Fässer auf eine zusätzliche thermografische Kontrolle.
Eine fest installierte FLIR Wärmebildkamera prüft jedes Fass anhand seiner Oberflächentemperatur. So lässt sich erkennen, ob sich tatsächlich Bier im Fass befindet oder ob nach der Reinigung möglicherweise Reinigungslauge zurückgeblieben ist.
Zusätzliche Sicherheit bei der Fassabfüllung
Erdinger Weissbräu produziert seine Biere ausschließlich am Standort Erding und exportiert sie in zahlreiche Länder. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an gleichbleibende Qualität und sichere Produktionsabläufe.
Vor der erneuten Befüllung müssen Bierfässer gründlich gereinigt werden. Dabei kommt heiße Reinigungslauge zum Einsatz. Obwohl der Prozess bereits durch mehrere Kontrollstufen abgesichert war, zeigte eine Risikoanalyse ein theoretisches Restrisiko: Ein mit Reinigungslauge gefülltes Fass könnte die regulären Prüfungen passieren und in den Versand gelangen.
Als Ergänzung zu den bestehenden Kontrollen wurde deshalb ein weiterer kritischer Kontrollpunkt eingerichtet.
Temperaturunterschied macht Fehlbefüllungen sichtbar
Die thermografische Prüfung nutzt einen einfachen physikalischen Unterschied:
- Ein ordnungsgemäß mit Bier gefülltes Fass weist eine vergleichsweise niedrige Temperatur auf.
- Ein Fass mit heißer Reinigungslauge ist deutlich wärmer.
Eine Wärmebildkamera kann diesen Unterschied berührungslos und unmittelbar erfassen. Dabei wird nicht nur ein einzelner Messpunkt kontrolliert. Das gesamte relevante Messfeld des Fasses wird thermisch abgebildet.
Gerade bei bewegten Objekten und wechselnden Fasspositionen ist diese flächenhafte Messung ein wichtiger Vorteil gegenüber einem punktuell arbeitenden Infrarotthermometer.
Automatische Kontrolle jedes einzelnen Fasses
Die fest installierte FLIR Wärmebildkamera überwacht die Fässer kurz vor dem Verlassen der Abfüllanlage. Jedes vorbeifahrende Fass wird thermografisch erfasst und anhand festgelegter Temperaturgrenzen bewertet.
Erkennt das System eine auffällige Temperatur, läuft der Prozess automatisch ab:
- Die Wärmebildkamera registriert die Temperaturabweichung.
- Das System löst einen Alarm aus.
- Das Förderband wird angehalten.
- Das betroffene Fass wird aus dem Prozess entfernt und manuell kontrolliert.
Auf diese Weise wird nicht nur stichprobenartig geprüft. Die thermografische Überwachung bezieht jedes einzelne Fass in die Qualitätskontrolle ein.
Wärmebild und Prozessinformationen in Echtzeit
Die Wärmebildkamera befindet sich in einem für die Produktionsumgebung geeigneten Schutzgehäuse. Sie ist mit einem Touchscreen verbunden, auf dem sowohl das aktuelle Wärmebild als auch Informationen zu Fassgröße und Fasstyp dargestellt werden.
Das Bedienpersonal kann dadurch den thermischen Zustand eines Fasses direkt nachvollziehen. Abweichungen werden nicht nur als Messwert gemeldet, sondern im Wärmebild sichtbar gemacht.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Lösung ist ihre weitgehend unabhängige Installation. Das Prüfsystem muss nicht vollständig in die Reinigungs- und Abfüllmaschine integriert werden. Dadurch kann eine solche thermografische Kontrolle grundsätzlich auch an bestehenden Produktionslinien nachgerüstet werden.
Warum eine Wärmebildkamera besser geeignet war
Für die Anwendung wurden zunächst auch punktuell arbeitende Infrarotthermometer betrachtet. Diese erwiesen sich laut FLIR jedoch als nicht ausreichend zuverlässig.
Ein Pyrometer erfasst lediglich die Temperatur innerhalb eines begrenzten Messflecks. Position, Messabstand und Ausrichtung können das Ergebnis beeinflussen. Eine Wärmebildkamera stellt dagegen die Temperaturverteilung einer größeren Fläche dar. Dadurch lassen sich relevante Bereiche des Fasses zuverlässiger erfassen und lokale Abweichungen leichter erkennen.
Voraussetzung für belastbare Ergebnisse sind unter anderem:
- eine geeignete Kameraposition
- ein klar definiertes Messfeld
- passende Alarmgrenzen
- stabile Umgebungsbedingungen
- die korrekte Berücksichtigung von Emissionsgrad und Reflexionen
- regelmäßige Funktionsprüfungen des Systems
Die Wärmebildkamera ist somit nicht allein für die Sicherheit verantwortlich. Sie bildet einen zusätzlichen Kontrollpunkt innerhalb eines umfassenden Qualitätssicherungskonzepts.
Zuverlässigkeit durch regelmäßige Prüfungen
Das System wurde bei Erdinger Weissbräu regelmäßig kontrolliert und mit simulierten Fehlerfällen getestet. Temperaturabweichungen wurden dabei erkannt und die vorgesehenen Alarmstufen ausgelöst.
Die thermografische Überwachung ergänzt damit die vorhandenen Sicherheitsmaßnahmen um eine objektive und berührungslose Prüfung. Laut dem von FLIR veröffentlichten Anwendungsbericht gelangte seit Einführung der Lösung kein mit Reinigungslauge gefülltes Fass aus dem Abfüllbereich.
Thermografie als Werkzeug der industriellen Qualitätssicherung
Das Beispiel zeigt, dass Wärmebildkameras in der Lebensmittelindustrie weit mehr leisten können als die klassische Inspektion von Maschinen und elektrischen Anlagen. Überall dort, wo sich korrekte und fehlerhafte Prozesszustände durch ihre Temperatur unterscheiden, kann Thermografie zur automatisierten Qualitätskontrolle eingesetzt werden.
Mögliche Anwendungen sind beispielsweise:
- Kontrolle von Füllständen
- Überwachung von Kühl- und Erwärmungsprozessen
- Erkennung fehlerhaft verschlossener Verpackungen
- Prüfung von Siegelnähten
- Kontrolle von Behältern und Abfüllprozessen
- Erkennung unerwünschter Temperaturabweichungen
- Überwachung kritischer Produktionsschritte
Entscheidend ist eine sorgfältige Auslegung des Systems. Kamera, Optik, Messabstand, Temperaturbereich, Software und Prozessanbindung müssen auf die jeweilige Aufgabe abgestimmt werden.
Fazit
Bei Erdinger Weissbräu dient die Wärmebildkamera als zusätzlicher Sicherheitsbaustein in der Fassabfüllung. Sie erkennt anhand der Temperaturverteilung, ob ein Fass voraussichtlich mit kühlem Bier oder mit deutlich wärmerer Reinigungslauge gefüllt ist.
Die Lösung verbindet eine berührungslose Prüfung mit einer automatischen Alarmierung und ermöglicht die Kontrolle jedes einzelnen Fasses. Damit veranschaulicht die Anwendung, wie stationäre Thermografie zur Prozessüberwachung, Qualitätssicherung und Risikominimierung in der Getränkeindustrie beitragen kann.
