Revolution in der Lebensmittelverarbeitung: Neue Reinigungstechnologie spart Ressourcen!

Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, Deutschland - Die Lebensmittelverarbeitung steht vor neuen Herausforderungen, insbesondere in Bezug auf die Sicherheit und Effizienz der Reinigungsprozesse. Um genießbare Produkte zu gewährleisten, müssen industrielle Verfahren den höchsten Hygienestandards genügen. In diesem Zusammenhang haben die Technische Universität Dresden und das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV jüngst wegweisende Technologien entwickelt, die auf der Fachkonferenz „Fouling and Cleaning in Food Processing 2025“ (FCFP25) präsentiert wurden. Der Fokus liegt auf dem innovativen Reinigungssystem, dem Adaptive Jet Cleaner (AJC), das ressourcenschonende Lösungen für die Lebensmittelindustrie bietet.

Das AJC-System wurde konzipiert, um Produktionstanks effizient zu reinigen und dabei Wasser, Energie sowie Reinigungsmittel zu sparen, ohne Kompromisse bei der Hygiene einzugehen. Die Technische Universität Dresden hat hierbei umfangreiche Modelle zu Verschmutzungs- und Reinigungsprozessen entwickelt, welche mit einer fortschrittlichen Simulationssoftware des Fraunhofer IVV kombiniert werden. Diese Software umfasst steuerbare Reinigungsköpfe und optische Sensoren, die den Reinigungsverlauf begleiten.

Effizienz und Anpassungsfähigkeit der Reinigung

Ein zentrales Merkmal des AJC ist die intelligente Sensorik, die Verschmutzungsgrade in Echtzeit erfasst und eine individuelle Anpassung der Reinigung ermöglicht. Vorläufige Studien zeigen bereits, dass durch den Einsatz der Technologie Ressourceneinsparungen von bis zu 32 Prozent realisiert werden konnten. Die Integration optischer Sensoren könnte zudem eine signifikante Zeitersparnis von über 50 Prozent mit sich bringen und die Steuerung der Reinigungsprozesse präzisieren. Dieses adaptive Reinigungssystem wird derzeit in Pilotanwendungen innerhalb der Lebensmittelindustrie getestet.

Ferner zeigt die Forschung, dass ein erheblicher Teil der aktuellen Reinigungsprozesse ineffizient ist. Aktuelle Statistiken zeigen, dass 60 % bis 90 % der Reinigungszeit nicht bedarfsgerecht genutzt werden. Die Lösungen von Fraunhofer zielen darauf ab, die Reinigungszeit um bis zu 50 % im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren zu verkürzen. Vorangegangene Projekte zur adaptiven CIP-Tankreinigung haben bereits messbare Einsparungen im Wasserverbrauch von bis zu 35 % und im Energieverbrauch von mehr als 50 % erbracht.

Innovationen durch IoT und digitale Lösungen

Die Entwicklungen folgen einem agentenbasierten Ansatz, der das Internet der Dinge (IoT) nutzt, um die Effizienz in der Lebensmittelverarbeitung weiter zu steigern. Die smarten „Reinigungsagenten“, einschließlich des Adaptive Jet Cleaner, kommunizieren und bestimmen gemeinsam eine Reinigungsstrategie, die der spezifischen Kontaminationssituation gerecht wird. Innovativen Sensoren wie UV, Nahinfrarot und Ultraschall kommen zum Einsatz, um die Reinigungsprozesse weiter zu optimieren. Ein OpenDDS-IoT-System sorgt für die drahtlose Verbindung dieser Agenten.

Die digitale Transformation der Industrie wird durch numerische Simulationen gestützt, die eine Analyse, Entwicklung und Optimierung der verwendeten Materialien und Prozesse ermöglichen. Diese Technologien steigern das Prozessverständnis und die Effizienz, während sie gleichzeitig die Kosten reduzieren. Zudem wird die Möglichkeit geschaffen, neue Produkte ohne umfangreiche Investitionen in neue Ausrüstung herzustellen.

Auf der FCFP25 wurden auch Preise für den wissenschaftlichen Nachwuchs verliehen: Matti Heide erhielt den Young Researcher Award, während Sebastian Kricke mit dem zweiten Platz beim Best Poster Award geehrt wurde. Die Konferenz wird durch Steuermittel aus dem Sächsischen Landtag gefördert und dient als Plattform zur Diskussion nachhaltiger Reinigungslösungen in der Lebensmittelverarbeitung.

Insgesamt stellen die Fortschritte im Bereich der ressourcenschonenden Reinigungstechnologien einen bedeutenden Schritt in Richtung nachhaltiger Lebensmittelverarbeitung dar. Das Engagement von TUD und Fraunhofer IVV scheint auf dem besten Weg zu sein, die Branche mithilfe innovativer Systeme und smarter Technologien zu transformieren.