Wenn in der Familie ein erstklassiges Stück Rindfleisch auf den Tisch kommt oder in einem Restaurant ein perfekt gereiftes Steak serviert wird, macht sich kaum jemand Gedanken darüber, wie das Fleisch bis zum Verzehr frisch, einwandfrei und geschmackvoll bleibt. Diese Qualität verdanken wir einer Technologie, die Frische von Beginn an schützt: der Vakuumverpackung. Kepak McIntosh Donald, ein großer Verarbeiter von rotem Fleisch in Schottland mit Sitz nahe Aberdeen, nutzt diesen Prozess. In der Anlage laufen mehrere Vakuumverpackungslinien unermüdlich, um sicherzustellen, dass frisches Fleisch sicher verpackt, konserviert und für den Vertrieb vorbereitet wird. Das Herzstück dieses Großbetriebs ist eine zuverlässige und effiziente Vakuumversorgung.
Energieverbrauch in der Verpackung senken
Mit dem Ziel, die Leistung zu verbessern und den Energieverbrauch zu senken, wandte sich Kepak an Busch Vacuum Solutions, einen Partner, mit dem das Unternehmen bereits seit rund 15 Jahren zusammenarbeitet. Gemeinsam implementierten sie Ecotorque, die drehzahlgeregelte Antriebstechnologie (VSD) von Busch. Damit rüsteten sie die vorhandenen ölgeschmierten R5-Drehschieber-Vakuumpumpen in der Anlage nach.
Die Ergebnisse sprachen für sich: Durch die Anpassung des Saugvermögens an den tatsächlichen Vakuumbedarf des Prozesses konnte Ecotorque den Energieverbrauch erheblich senken. Das bedeutete nicht nur geringere Betriebskosten, sondern auch einen großen Schritt in Richtung der ehrgeizigen Nachhaltigkeits- und CO2-Reduktionsziele von Kepak.
Und das waren noch nicht alle Vorteile: Dank des effizienten Vakuumpumpenbetriebs und der reduzierten Belastung des Equipments profitiert Kepak in Zukunft von einem geringeren Wartungsbedarf und einer längeren Lebensdauer seiner Vakuumpumpen. Das gewährleistet auch langfristig Zuverlässigkeit.
Verpackungszyklus: Vom Barrierebeutel zur hermetischen Naht
Im Zentrum des Verpackungsprozesses von Kepak stehen vier Hauptlinien für Vakuumverpackungen. Jede Linie ist mit modernen Kammer-Vakuumverpackungsmaschinen ausgestattet, die vor der Abdichtung die Luft aus der Verpackung entfernen. In jedem Zyklus werden Fleischportionen in Barrierebeutel gelegt und in die Kammer transportiert. Dann schließt sich der Maschinendeckel und die Kammer wird abgedichtet. Eine ölgeschmierte R5-Drehschieber-Vakuumpumpe von Busch evakuiert zusammen mit einem Vakuum-Booster die Luft, bis das erforderliche Vakuumniveau erreicht ist. Anschließend werden die Beutel durch Schweißschienen hermetisch abgedichtet. Danach wird die Kammer wieder auf Atmosphärendruck gebracht und die fertigen Verpackungen werden entnommen, um sie weiterzuverarbeiten.
Durch die Entfernung des Sauerstoffs wird die Haltbarkeit des Fleisches verlängert, Verderb und Oxidation werden verhindert und Farbe, Textur und Geschmack bleiben erhalten. Jede Stillstandszeit oder ungleichmäßige Vakuumleistung hätte direkte Auswirkungen auf die Produktionsziele und die Produktqualität. „Unsere Verpackungsmaschinen laufen normalerweise von sechs bis mindestens sechzehn Uhr“, erklärt Malcolm Baillie, Engineering Manager bei Kepak. „Die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Vakuumversorgung sind entscheidend, um das Produkt zu verarbeiten.“
Stillstand lief mit: Vakuum ohne Nutzen
In der Vergangenheit liefen die Vakuumpumpen bei Kepak mit einer festen Drehzahl von 50 Hz im bedarfsunabhängigen Dauerbetrieb. Selbst wenn die Verpackungskammern stillstanden und kein Vakuum benötigt wurde, verbrauchten die Vakuumpumpen dieselbe Menge an Energie. Mit Ecotorque wurde eine intelligente Drehzahlsteuerung implementiert, die diese Dynamik veränderte. Das System passt das Saugvermögen in Echtzeit an und verlangsamt so seine Leistung oder schaltet in Leerlaufphasen in den Eco-Modus. Dadurch werden nicht nur unnötiger Energieverbrauch und CO2-Emissionen gesenkt, sondern auch der mechanische Verschleiß reduziert, da die Vakuumpumpen nicht mehr durchgehend bei voller Drehzahl laufen.
Somit hat sich eine scheinbar kleine Veränderung schnell als große Effizienzsteigerung erwiesen. Insbesondere bei Vakuumpumpen, die während langer Produktionsschichten kontinuierlich in Betrieb sind, führte die Optimierung der Stillstandszeiten zu erheblichen Kosteneinsparungen, einer höheren operativen Effizienz und spürbaren Nachhaltigkeitsgewinnen.
Messbar statt geschätzt: Ansatz über Praxistest
Bei einem Besuch im Werk von Kepak erkannten die Experten von Busch schnell, dass sich der Energieverbrauch des Vakuumsystems deutlich senken lässt. Anstatt eine theoretische Lösung zu präsentieren, schlugen sie eine praktische Demonstration vor: die Installation von Ecotorque an einer der Kammer-Verpackungsmaschinen, sodass der Effekt direkt gemessen werden kann. „Busch kam nicht einfach mit einer Verkaufsargumentation zu uns“, betont Baillie. „Sie hatten Daten und einen Versuchsplan dabei, um den tatsächlichen Energieverbrauch vor und nach der Installation zu messen, damit wir den Unterschied selbst sehen konnten.“
Der Test umfasste die Einrichtung eines Stromzählers zur Überwachung des Grundenergieverbrauchs über einen Zeitraum von einer Woche. Anschließend wurde Ecotorque installiert, sodass die Drehschieber-Vakuumpumpe ihre Drehzahl dynamisch an den tatsächlichen Vakuumbedarf anpassen konnte. Eine zweite Messwoche lieferte einen deutlichen Vorher-Nachher-Vergleich. „Das Technikteam von Busch blieb vor Ort, um die VSD-Steuerungen so abzustimmen, dass sie perfekt mit dem Maschinenzyklus synchronisiert waren“, fügt Baillie hinzu. „Diese praktische Unterstützung war für uns sehr wertvoll.“
Zahlen aus der Produktion: Verbrauch geht zurück
Die Daten sprachen für sich: Der Testlauf bei Kepak zeigte, dass der wöchentliche Energieverbrauch um mehr als 64 Prozent zurückging. In der laufenden Produktion wurden Energieeinsparungen von rund 26 Prozent erzielt. Der größte Einfluss zeigte sich während der Pausen: Im Eco-Modus sank der Energieverbrauch um 94 Prozent, da die Vakuumpumpe keinen Strom mehr verbrauchte, wenn kein Vakuum benötigt wurde.
Ohne Ecotorque betrug die durchschnittliche Leistungsaufnahme der Vakuumpumpe in der laufenden Produktion 16 kW. Nach der Installation von Ecotorque sank sie auf 11,8 kW. In der gesamten Versuchswoche beliefen sich die Einsparungen somit auf rund 903 kWh im Wert von rund 207 Pfund Sterling, was jährlichen Einsparungen von rund 10.350 Pfund Sterling für eine Maschine entspricht. „Die Prognosen von Busch waren bereits vielversprechend“, so Baillie. „Aber die tatsächlichen Versuchsergebnisse waren noch besser.“
Zuverlässigkeit durch bedarfsgerechten Pumpenbetrieb
Neben den Energieeinsparungen ergaben sich weitere Vorteile. Da die Vakuumpumpen nicht mehr durchgehend bei voller Drehzahl laufen, sind Schieber, Lager und andere Bauteile einer geringeren mechanischen Abnutzung ausgesetzt. Niedrigere Öltemperaturen verlangsamen den Ölverschleiß, sodass sich die Serviceintervalle verlängern und die Wartungskosten sinken. All diese Maßnahmen steigern die Gesamtzuverlässigkeit und erhöhen die Verfügbarkeit, da die Vakuumpumpen seltener ungeplant gewartet werden müssen.
Mit Ecotorque kann Kepak seine Verpackungslinien reibungslos und konstant betreiben, das Risiko von Produktionsunterbrechungen reduzieren und gleichzeitig die Gesamtbetriebskosten senken. Ecotorque bietet zudem die Möglichkeit, die Drehzahl bei Bedarf auf bis zu 60 Hz zu erhöhen. Das bedeutet, dass bei einer Produktionssteigerung dieselbe Vakuumpumpe bis zu 20 Prozent mehr Leistung liefern kann, ohne dass zusätzliche Investitionen in neues Equipment notwendig sind.
CO2-Emissionen senken durch weniger Energiebedarf
Kepak hat sich konzernweit ambitionierte Nachhaltigkeitsziele gesetzt, darunter die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks und die Steigerung der Energieeffizienz. Maßnahmen wie die Installation von Ecotorque unterstützen diese Ziele direkt. „Wir arbeiten kontinuierlich mit unseren Nachhaltigkeitsteams daran, Verschwendung zu reduzieren und die Effizienz zu erhöhen“, erläutert Baillie. „Mit diesem Projekt sparen wir nicht nur Energie, sondern reduzieren auch unseren CO2-Fußabdruck pro Verpackung.“ Nach dem erfolgreichen Test hat Kepak Ecotorque an weiteren geeigneten Vakuumpumpen vor Ort installiert und plant, die Lösung auf andere Unternehmensstandorte auszuweiten, um die Vorteile konzernweit zu vervielfachen.
Von der Installation bis zur Datenauswertung
Für Kepak verlief die Umstellung reibungslos. Busch lieferte den VSD, kümmerte sich um die Installation und Inbetriebnahme, erfasste und analysierte die Daten und erstellte einen Leistungsbericht. Zudem blieben die Technikexperten von Busch vor Ort, um das System auf die realen Produktionsbedingungen abzustimmen.
Für Kepak ist Ecotorque weit mehr als nur eine Energiesparlösung, es generiert messbare Kosteneinsparungen, unterstützt Wartungs- und Nachhaltigkeitsziele und unterstreicht die Wirkung datengestützter Verbesserung. Durch die Reduzierung des mechanischen Verschleißes wurde zudem die Zuverlässigkeit erhöht. Geringere Stillstandszeiten und die Möglichkeit, die Leistung der Vakuumpumpe zu steigern, tragen direkt zu einer höheren Gesamtproduktivität bei. „Dieses Projekt hat sich schnell amortisiert und passt perfekt in unsere umfassendere Effizienzstrategie“, fasst Baillie zusammen.
