Eine Beschwerde vom Markt, weil das Bier im Fass nicht die gewünschte Qualität, kein oder in unzureichender Menge CO₂ hatte? Eine Palette, ruiniert durch ein Bierfass und das Produkt gänzlich verloren?

Häufig führen Löcher und Mikrolöcher im Bierfass-Ventilbereich zu diesen Problemen. Ein Leck auf Ventilebene kann bei Bier zusätzlich, da es sich um auch aus mikrobiologischer Perspektive um eine Nährlösung handelt, im Laufe der Zeit leicht zu einer Kontamination mit Schimmelbildung führen.

All dies kann heute durch ein innovatives, von FT System entwickeltes, Inline-Leckerkennungssystem gelöst werden. Das System erkennt Lecks und Mikrolecks ohne Linienstopps, auf allen Produktionslinien und unabhängig vom Fassmaterial mit größerer Genauigkeit und Präzision als herkömmliche Inspektionssysteme.

Das System basiert auf einer innovativen Anwendung: der optischen Spektroskopie. Mit ihr können selbst sehr geringe Mengen von CO2-Molekülen nachgewiesen werden, die aus dem Ventil austreten – und somit auch Mikrolecks identifiziert werden, die während der Produktion nicht erkannt wurden. Sehen wir uns nun im Detail an, was die optische Spektroskopie ist, wie sie funktioniert und welche Vorteile ihre Anwendung im Vergleich zu den heute üblichen Inspektionsmethoden an einer Bierfass-Abfüllanlage hat.

So funktioniert die optische Spektroskopie
Die optische Spektroskopie untersucht die Wechselwirkung zwischen Materie und elektromagnetischer Strahlung. Um Lecks und Mikrolecks in Fässern zu identifizieren, nutzen wir eine Eigenschaft des CO2-Moleküls (in gasförmigem Zustand), bestimmte Wellenlängen des Infrarotlichts (IR-Licht) zu absorbieren. Die spektroskopische Messtechnik ist daher optisch, nicht visuell und ohne Kontakt mit dem Schaft des Bierfasses. Die verwendeten Quellen sind Dioden, die Sensoren zur Signalerfassung sind ebenfalls Festkörper.

Hauptvorteile der Technologie
Die Hauptvorteile dieser Technologie zum Nachweis von CO2 in gasförmigem Zustand sind:

• sehr hohe Zuverlässigkeit, weil kein Kontakt mit dem Fass besteht,
• sehr hohe Messempfindlichkeit bis zu einigen wenigen CO2-Molekülen,
• Unterstützung aller Bierfass-Größen mit minimaler Umstellung,
• 100 %ige Inline-Prüfung,
• außergewöhnliche Messgeschwindigkeit,
• geringer Wartungsaufwand und lange Lebensdauer der Sensoren.

Alle diese Eigenschaften der verwendeten Technologie ermöglichen die Inline-Anwendung des Systems, das sowohl auf eigenständigen Maschinen als auch auf einem vorhandenen Band installiert werden kann. Die Technologie funktioniert zudem unabhängig von der Art der Verpackung. So kann sie etwa auf Fässern aus PET, Stahl oder andere Materialien angewendet werden.

Einsatz der optischen Spektroskopie bei der Inline-Kontrolle
Ein Bierfass, das ein Leck oder eine Mikroleckage aufweist, zeigt eine erhebliche Zunahme der CO2-Konzentration um den Ventilbereich herum. Das Inspektionssystem basiert daher auf einer Analyse dieses Bereichs, um einen möglichen Anstieg der CO2-Konzentration zu ermitteln und somit schließlich Löcher und Mikrolöcher zu identifizieren. Die Inspektionsmaschine LDK 700 saugt die Atmosphäre um das Bierfass-Füllventil an und spürt das CO2 auf. Während die Bierfässer bei der Produktion auf dem Förderband laufen, wird durch optische Spektroskopie ständig ein Anstieg des CO2-Gehalts überwacht. Das im LDK 700 IoT installierte Spektroskopiesystem erkennt CO2-Schwankungen mit sehr hoher Geschwindigkeit und Empfindlichkeit und ermöglicht die Identifizierung von Fässern mit Leckagen.

Die Innovation im Vergleich zu herkömmlichen Systemen
LDK 700 IoT erkennt im Vergleich zu herkömmlichen Systemen sofort das Leck, durch die Identifizierung des gasförmigen CO2. Damit handelt sich um eine direkte Inspektion, die nicht durch externe Faktoren beeinflusst wird. Kamerasysteme, welche die Bildverarbeitung als Technologie nutzen, können dagegen nur das Vorhandensein von Schaum erkennen. Schaumbildung kommt aber nicht immer vor, wenn es sich um eine Mikroleckage handelt. Andere Inspektionssysteme, wie z. B. das Vakuumsystem, müssen in direkten Kontakt mit dem Fass kommen und können nicht kontinuierlich durchgeführt werden. Die Produktion muss kurzzeitig stoppen, um ein Vakuum um das Ventil herum zu erzeugen und Lecks zu erkennen. Als weitere Anwendungsmöglichkeiten lässt sich die Technologie der optischen Spektroskopie neben Bierfässern auch auf weitere CO2-haltige Produkte wie Erfrischungsgetränke oder Schaumweine anwenden.

Umweltfreundlich und kosteneffizient
Die Anwendung der optischen Spektroskopie als Leckerkennungssystem für Bierfässer bietet neben der produktionsfreundlichen Anwendung auch Vorteile für Umwelt und Kostenreduzierung. Ein erster und auffallender Vorteil ist die signifikante Senkung der Reklamationen einzelner Bierfässer aufgrund von Leckagen. Zudem wird vermieden, dass durch ein Auslaufen eines Fasses gesamte Palletten beschädigt werden. Zusammengenommen führt dies zu einer spürbaren Reduzierung von Kosten, die durch fehlerhafte Fässer entstehen. Eine weitere positive Folge für Umwelt und Nachhaltigkeit ist die Abfallreduzierung, weil eben bspw. nicht ganz Palletten entsorgt werden müssen. Insgesamt werden für das produzierende Unternehmen die Produktqualität und damit das Marken­image gestärkt.

DAS UNTERNEHMEN
FT System wurde 1998 gegründet und hat sich zu einem führenden Anbieter von Lösungen für die Behälterinspektion und -überwachung entwickelt und beliefert heute führenden Hersteller und Systemintegratoren in der Lebensmittel-, Getränke- und chemischen Industrie. Seit der Gründung wurden mehr als 5.000 Installationen in über 60 Ländern vorgenommen. Seit 2009 gehört FT System zur Arol-Gruppe. Seit dem 30. September 2019 ist FT System Teil von Antares Vision, dem führenden Anbieter von Inspektionssystemen, Track & Trace-Lösungen und intelligentem Datenmanagement.