Die Lebensmittelverarbeitung steht vor der Herausforderung, Sicherheits- und Hygieneanforderungen erfüllen zu müssen, während gleichzeitig Ressourcen geschont werden. Eine bedeutende Entwicklung in diesem Bereich wurde kürzlich auf der Fachkonferenz „Fouling and Cleaning in Food Processing 2025“ (FCFP25) in Dresden vorgestellt. Dort präsentierten die Technische Universität Dresden (TUD) und das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV ihre neuesten Ergebnisse zur ressourcenschonenden Reinigung in der Lebensmittelverarbeitung.
Ein zentrales Highlight der Präsentationen war der Adaptive Jet Cleaner (AJC), ein neuartiges System, das effiziente Reinigungslösungen für Industrieprozesse in der Lebensmittelverarbeitung verspricht. Durch adaptive Reinigungstechniken wird der AJC in der Lage sein, Produktionstanks effektiv zu reinigen, während er gleichzeitig Wasser, Energie und Reinigungsmittel spart, ohne dabei die Hygiene zu beeinträchtigen.
Innovative Technologien zur Effizienzsteigerung
Die technische Grundlage des AJC basiert auf Modellen zu Verschmutzungs- und Reinigungsprozessen, die von der TUD entwickelt wurden. Diese Modelle ermöglichen moderne Reinigungssimulationen in Kombination mit Simulationssoftware des Fraunhofer IVV, die steuerbare Reinigungsköpfe und optische Sensoren integriert. Diese intelligente Sensorik erfasst den Verschmutzungsgrad in Echtzeit und passt den Reinigungsprozess individuell an die jeweiligen Anforderungen an.
Berichten zufolge zeigen frühere Studien ohne optische Sensoren bereits erfreuliche Ergebnisse: Ressourceneinsparungen von bis zu 32 Prozent wurden erreicht. Mit der Integration der neuen Sensorik könnte eine Zeitersparnis von über 50 Prozent und eine präzisere Steuerung der Reinigungsvorgänge ermöglicht werden.
Ziele der aktuellen Forschung
Die Bemühungen konzentrieren sich auch auf die Anpassung der CIP-Tankreinigung, insbesondere in der Getränke- und Lebensmittelindustrie. Der Fokus liegt auf der Reduzierung überflüssiger Reinigungsprozesse, da 60 bis 90 Prozent der Reinigungszeit oft nicht bedarfsgerecht genutzt werden. Eine frühere Untersuchung zur adaptiven CIP-Tankreinigung erzielte bereits eine Reduzierung des Wasserverbrauchs um bis zu 35 Prozent und des Energieverbrauchs um mehr als 50 Prozent.
Das Ziel der gegenwärtigen Forschung ist es, den Energieverbrauch um bis zu 75 Prozent und die Reinigungszeit um 50 Prozent im Vergleich zu bisherigen Benchmarks zu senken. Hierbei kommen innovative Technologien zum Einsatz, darunter internetbasierte Kommunikationssysteme, die es den Reinigungsagenten ermöglichen, zeitgerecht auf spezifische Kontaminationssituationen zu reagieren.
Die Rolle der Simulation in der Prozessoptimierung
Um ein tiefes Verständnis der Reinigungsprozesse zu erlangen, werden numerische Simulationen als essentielles Werkzeug eingesetzt. Diese helfen nicht nur bei der Analyse, sondern auch bei der Entwicklung und Optimierung von Materialien, Prozessen und Maschinen. Wichtig sind dabei geeignete Material- und Prozessmodelle, die anwendungsspezifisch angepasst werden können, damit Kosten und Zeit eingespart sowie die Prozessstabilität und -effizienz erhöht werden.
Die gesamte Initiative zur Förderung nachhaltiger Reinigungslösungen wird durch Steuermittel aus dem Sächsischen Landtag unterstützt. Im Rahmen dieser Konferenz wurden zudem Preise für den wissenschaftlichen Nachwuchs verliehen. Der Young Researcher Award ging an Matti Heide und Sebastian Kricke belegte den zweiten Platz beim Best Poster Award. Diese Preise unterstreichen die Bedeutung von Nachwuchsforschung in der Lebensmittelverarbeitung.
Durch diese modernen Entwicklungen können Unternehmen der Lebensmittelindustrie erwarten, nicht nur ihre Produktionskosten zu senken, sondern auch umweltfreundliche und nachhaltige Praktiken zu implementieren, die den heutigen Anforderungen an Hygiene und Ressourcenschutz Rechnung tragen.
