Erfahrungen mit MW-PET-Anlagen in Brunnenbetrieben
Erfahrungen mit MW-PET-Anlagen in Brunnenbetrieben
Erfahrungen mit MW-PET-Anlagen in Brunnenbetrieben
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<strong>Erfahrungen</strong> <strong>mit</strong> <strong>MW</strong>-<strong>PET</strong> <strong>MW</strong> <strong>PET</strong>-<strong>Anlagen</strong> <strong>Anlagen</strong> <strong>in</strong><br />
<strong>Brunnenbetrieben</strong><br />
Dr.-Ing Ing. . Walter Flad<br />
Vortrag von Dr.<br />
Technisches Büro ro Weihenstephan GmbH<br />
Brau und Brunnen AG - 25. Betriebsleiter-Arbeitstagung Betriebsleiter Arbeitstagung am 12./13.6.2002 <strong>in</strong> Bad Neuenahr-Ahrweiler<br />
Neuenahr Ahrweiler 1
Aktueller <strong>PET</strong>-Rohstoffpreis<br />
<strong>PET</strong> Rohstoffpreis<br />
04/2002: 1,24 /kg<br />
Brau und Brunnen AG - 25. Betriebsleiter-Arbeitstagung Betriebsleiter Arbeitstagung am 12./13.6.2002 <strong>in</strong> Bad Neuenahr-Ahrweiler<br />
Neuenahr Ahrweiler 2
Preform<br />
89%<br />
Kosten - 1,5-l-<strong>PET</strong> 1,5 <strong>PET</strong>-EW EW-Flasche Flasche<br />
Kostenstruktur e<strong>in</strong>er 1,5-l-<strong>PET</strong>-EW-Flasche<br />
Kapital<br />
6%<br />
Personal<br />
2%<br />
Betrieb<br />
2%<br />
Sonstiges<br />
1%<br />
Quelle: Krones AG<br />
Brau und Brunnen AG - 25. Betriebsleiter-Arbeitstagung Betriebsleiter Arbeitstagung am 12./13.6.2002 <strong>in</strong> Bad Neuenahr-Ahrweiler<br />
Neuenahr Ahrweiler 3
Kosten - 0,5-l-<strong>PET</strong> 0,5 <strong>PET</strong>-EW EW-Preform Preform<br />
Kostenstruktur e<strong>in</strong>er 0,5-l-<strong>PET</strong>-EW-Preforms<br />
Material<br />
80%<br />
Kapital<br />
9%<br />
Energie<br />
3%<br />
Personal<br />
4%<br />
Sonstiges<br />
4%<br />
Quelle: SIG<br />
Brau und Brunnen AG - 25. Betriebsleiter-Arbeitstagung Betriebsleiter Arbeitstagung am 12./13.6.2002 <strong>in</strong> Bad Neuenahr-Ahrweiler<br />
Neuenahr Ahrweiler 4
Systembezeichnung<br />
Abfüllkosten<br />
Abf llkosten - Systemvergleich<br />
Vergleichende Kostenschätzung <strong>PET</strong>-Abfüllung (ohne Produkt und Ausstattung)<br />
<strong>PET</strong> E<strong>in</strong>weg 2-Wege-System <strong>PET</strong> Mehrweg<br />
<strong>PET</strong> E<strong>in</strong>weg<br />
<strong>mit</strong> Blasanlage<br />
2-Weg-System<br />
<strong>mit</strong> Blasanlage<br />
<strong>PET</strong> Mehrweg<br />
ohne Blasanlage<br />
Mittlere Nennausbr<strong>in</strong>gung 30.000 Fl/h 30.000 Fl/h 30.000 Fl/h<br />
Investitionskosten Abfüllanlage 13.500.000 DM 14.000.000 DM 15.000.000 DM<br />
Investitionskosten Sortierung 3.000.000 DM<br />
Investitionskosten Gesamt 13.500.000 DM 14.000.000 DM 18.000.000 DM<br />
Jahreskapazität 100.000.000 Fl/a 100.000.000 Fl/a 100.000.000 Fl/a<br />
Personalbedarf 4 5 8<br />
Verbräuche<br />
Mittlerer spez. Strombedarf 0,030 kWh/Fl 0,030 kWh/Fl 0,005 kWh/Fl<br />
Mittlerer el. Leistungsbedarf 1.000 kW 1.000 kW 350 kW<br />
BruttowärmebedarfKZE 0,003 kWh/Fl 0,003 kWh/Fl 0,003 kWh/Fl<br />
BruttowärmebedarfHU Flaschenre<strong>in</strong>igung 0,010 kWh/Fl<br />
Wasserverbrauch 0,000070 m³/Fl 0,000070 m³/Fl 0,000225 m³/Fl<br />
Energie- und Wasserkosten<br />
El. Arbeit 0,100 DM/kWh 0,100 DM/kWh 0,100 DM/kWh<br />
El. Leistung 150 DM/(kW*a) 150 DM/(kW*a) 150 DM/(kW*a)<br />
Wärme (Erdgas) 0,04 DM/kWh(HO) 0,04 DM/kWh(HO) 0,04 DM/kWh(HO)<br />
Wasser/Abwasser 5,00 DM/m³ 5,00 DM/m³ 5,00 DM/m³<br />
Behälterkosten<br />
0,5-l-EWFlasche/Preform 0,095 DM/PreF 0,095 DM/PreF 0,250 DM/Fl<br />
DSD 0,083 DM/Fl<br />
Gesamtumläufe 1 1 1<br />
Erlöse Recyclat 0,005 DM/Fl 0,005 DM/Fl<br />
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Neuenahr Ahrweiler 5
Systembezeichnung<br />
Abfüllkosten<br />
Abf llkosten - Systemvergleich<br />
Vergleichende Kostenschätzung <strong>PET</strong>-Abfüllung (ohne Produkt und Ausstattung)<br />
<strong>PET</strong> E<strong>in</strong>weg 2-Wege-System <strong>PET</strong> Mehrweg (jeweils 100 Mio F/a)<br />
<strong>PET</strong> E<strong>in</strong>weg<br />
<strong>mit</strong> Blasanlage<br />
2-Weg-System<br />
<strong>mit</strong> Fl.-Prod.<br />
<strong>PET</strong> Mehrweg<br />
1 Umlauf/Fl<br />
AfA 2.250.000 DM/a 2.333.333 DM/a 3.000.000 DM/a<br />
Personal (<strong>in</strong>cl. Vertretung) 984.000 DM/a 1.230.000 DM/a 1.968.000 DM/a<br />
El. Energie 301.104 DM/a 301.104 DM/a 50.184 DM/a<br />
El. Leistung 150.000 DM/a 150.000 DM/a 52.500 DM/a<br />
Wärmeenergie 12.044 DM/a 12.044 DM/a 52.191 DM/a<br />
Wasser 35.129 DM/a 35.129 DM/a 112.914 DM/a<br />
Instandhaltung 225.000 DM/a 233.333 DM/a 300.000 DM/a<br />
Behälterkosten 9.534.960 DM/a 8.992.973 DM/a 24.550.013 DM/a<br />
Entsorgung 8.330.544 DM/a<br />
Sonstiges 50.184 DM/a<br />
Vergleichskosten absolut 21.822.781 DM/a 13.287.916 DM/a 30.135.986 DM/a<br />
Differenz absolut<br />
Vergleichskosten spezifisch 0,217 DM/Fl 0,132 DM/Fl 0,300 DM/Fl<br />
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Neuenahr Ahrweiler 6
Systembezeichnung<br />
Abfüllkosten<br />
Abf llkosten - Systemvergleich<br />
Vergleichende Kostenschätzung <strong>PET</strong>-Abfüllung (ohne Produkt und Ausstattung)<br />
E<strong>in</strong>weg 2-Wege-System Mehrweg (jeweils 100 Mio F/a)<br />
<strong>PET</strong> E<strong>in</strong>weg<br />
<strong>mit</strong> Blasanlage<br />
2-Weg-System<br />
<strong>mit</strong> Fl.-Prod.<br />
<strong>PET</strong> Mehrweg<br />
10 Umläufe/Fl<br />
AfA 2.250.000 DM/a 2.333.333 DM/a 3.000.000 DM/a<br />
Personal (<strong>in</strong>cl. Vertretung) 984.000 DM/a 1.230.000 DM/a 1.968.000 DM/a<br />
El. Energie 301.104 DM/a 301.104 DM/a 50.184 DM/a<br />
El. Leistung 150.000 DM/a 150.000 DM/a 52.500 DM/a<br />
Wärmeenergie 12.044 DM/a 12.044 DM/a 52.191 DM/a<br />
Wasser 35.129 DM/a 35.129 DM/a 112.914 DM/a<br />
Instandhaltung 225.000 DM/a 233.333 DM/a 300.000 DM/a<br />
Behälterkosten 9.534.960 DM/a 8.992.973 DM/a 2.509.200 DM/a<br />
Entsorgung 8.330.544 DM/a<br />
Sonstiges 50.184 DM/a<br />
Vergleichskosten absolut 21.822.781 DM/a 13.287.916 DM/a 8.095.173 DM/a<br />
Differenz absolut<br />
Vergleichskosten spezifisch 0,217 DM/Fl 0,132 DM/Fl 0,081 DM/Fl<br />
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Neuenahr Ahrweiler 7
0,35 Pf/Fl<br />
0,30 Pf/Fl<br />
0,25 Pf/Fl<br />
0,20 Pf/Fl<br />
0,15 Pf/Fl<br />
0,10 Pf/Fl<br />
0,05 Pf/Fl<br />
0,00 Pf/Fl<br />
Abfüllkosten<br />
Abf llkosten - Systemvergleich<br />
Vergleichskosten Abfüllung (ohne Produkt und Ausstattung)<br />
E<strong>in</strong>weg - Zweiweg - Mehrweg bez. auf 0,5-l-<strong>PET</strong>-Flasche<br />
E<strong>in</strong>weg<br />
Zweiweg<br />
Mehrweg<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
Umläufe <strong>MW</strong>-Flasche<br />
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Neuenahr Ahrweiler 8
Abfüllkosten<br />
Abf llkosten - Systemvergleich<br />
Aufteilung Abfüllkosten <strong>PET</strong> E<strong>in</strong>weg<br />
ohne Produkt und Ausstattung<br />
Entsorgung<br />
38%<br />
Kapital<br />
10%<br />
Behälter<br />
44%<br />
Personal + Inst.<br />
6%<br />
Energie/Wasser<br />
2%<br />
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Neuenahr Ahrweiler 9
Abfüllkosten<br />
Abf llkosten - Systemvergleich<br />
Aufteilung Abfüllkosten <strong>PET</strong> Zweiweg<br />
ohne Produkt und Ausstattung<br />
Behälter<br />
67%<br />
Entsorgung<br />
0%<br />
Kapital<br />
18%<br />
Personal + Inst.<br />
11%<br />
Energie/Wasser<br />
4%<br />
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Abfüllkosten<br />
Abf llkosten - Systemvergleich<br />
Aufteilung Abfüllkosten <strong>PET</strong> Mehrweg (3 Umläufe)<br />
ohne Produkt und Ausstattung<br />
Behälter<br />
60%<br />
Kapital<br />
22%<br />
Energie/Wasser<br />
2%<br />
Personal + Inst.<br />
16%<br />
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Abfüllkosten<br />
Abf llkosten - Systemvergleich<br />
Aufteilung Abfüllkosten <strong>PET</strong> Mehrweg (10 Umläufe)<br />
ohne Produkt und Ausstattung<br />
Behälter<br />
31%<br />
Energie/Wasser<br />
3%<br />
Personal + Inst.<br />
28%<br />
Kapital<br />
38%<br />
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Neuenahr Ahrweiler 12
24.000 - 30.000 Fl/h Fl/h<br />
0,5 l, 1,0 l (68 g), 1,5 l<br />
stilles und CO2-Wasser,<br />
CO2 Wasser,<br />
Schorlen, ACE-Getr ACE Getränk nk<br />
separate semiautomat.<br />
semiautomat.<br />
Sortieranlage, Auspacker<br />
Abschrauber, Abschrauber,<br />
Na- Na<br />
Karbonatzugabe,<br />
Etikettenentfernung<br />
ReiMa <strong>mit</strong> Des. Bad<br />
<strong>Anlagen</strong>konfiguration (1)<br />
Beispiel 1 Beispiel 2<br />
38.000 Fl/h Fl/h<br />
1,0 l (48 g)<br />
M<strong>in</strong>eralwasser<br />
Flaschenregenerierung<br />
<strong>in</strong>tegrierter<br />
Sortierauspacker<br />
Abschrauber,<br />
Abschrauber,<br />
Wasserzugabe,<br />
Etikettenentfernung (2x)<br />
ReiMa <strong>mit</strong> Des.Bad<br />
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Sniffer m. Druckprüfung<br />
Druckpr fung<br />
R<strong>in</strong>ser - Füller ller -<br />
Verschließer<br />
Verschlie er im Re<strong>in</strong>raum<br />
Kaltleimetikettierung<br />
Kaltleimetikettierung<br />
Besonderheiten:<br />
– M<strong>in</strong>eralwasser nur <strong>in</strong><br />
Neuflaschen oder<br />
Wasserflaschen (Erkennung<br />
im Abschrauber)<br />
Abschrauber<br />
<strong>Anlagen</strong>konfiguration (2)<br />
Beispiel 1 Beispiel 2<br />
Sniffer m. Druckpr. Druckpr.<br />
(2x)<br />
R<strong>in</strong>ser - Füller ller -<br />
Verschließer<br />
Verschlie er<br />
Sleeve-Etikettierung<br />
Sleeve Etikettierung (2x)<br />
Besonderheiten<br />
– Kastenbad zur<br />
Verh<strong>in</strong>derung Streß- Stre<br />
Crack<strong>in</strong>g<br />
(Bandschmier<strong>mit</strong>tel)<br />
– Umlaufhäufigkeitserkenn<br />
Umlaufh ufigkeitserkenn<br />
ung vor ReiMa<br />
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Neuenahr Ahrweiler 14
Konventionelle Abfüllung Abf llung<br />
Unsteriles Produkt<br />
Unsterile Flasche<br />
Unsteriler Verschluss<br />
Heißabf Hei abfüllung llung<br />
Pasteurisation der gefüllten, gef llten,<br />
verschlossenen Flasche<br />
Konservierungs<strong>mit</strong>tel<br />
Kühlkette hlkette<br />
Füllprozesse llprozesse<br />
Kalt-aseptische<br />
Kalt septische Abfüllung Abf llung<br />
Separate Produktentkeimung<br />
Separate Flaschenentkeimung<br />
Separate<br />
Verschlussentkeimung<br />
Zusammenführung Zusammenf hrung unter<br />
aseptischen Bed<strong>in</strong>gungen<br />
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Neuenahr Ahrweiler 15
Injektor<br />
1 Injektion von Dampf und<br />
Des<strong>in</strong>fektions<strong>mit</strong>tel +<br />
externe Besprühung Bespr hung<br />
<strong>mit</strong> Des<strong>in</strong>fektions<strong>mit</strong>tel<br />
2 E<strong>in</strong>wirkzeit<br />
3 Injektion von Dampf und<br />
Des<strong>in</strong>fektions<strong>mit</strong>tel<br />
4 Pyrometer – Überpr berprüfung fung<br />
der Flaschentemperatur<br />
R<strong>in</strong>ser<br />
1 Aufschwenken + Entleeren<br />
2 Sterilwasser-Jetten<br />
Sterilwasser Jetten<br />
3 Austropfen<br />
4 Sterilwasser-Jetten<br />
Sterilwasser Jetten<br />
5 Austropfen<br />
6 Sterilwasser-Jetten<br />
Sterilwasser Jetten<br />
7 Austropfen<br />
8 Abschwenken<br />
Flaschenentkeimung – Pr<strong>in</strong>zip<br />
Externe<br />
Besprühung Bespr hung<br />
<strong>mit</strong> Desnfek-<br />
tions<strong>mit</strong>tel<br />
Des<strong>in</strong>fektions<strong>mit</strong>tel-<br />
haltige Sterilluft-<br />
atmosphäre atmosph re<br />
Injektion von<br />
Des<strong>in</strong>fektions-<br />
<strong>mit</strong>tel + Dampf<br />
Injektor<br />
2<br />
Lufttransporteur<br />
3<br />
1<br />
2-Kanal Kanal R<strong>in</strong>ser<br />
Füller ller<br />
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Neuenahr Ahrweiler 16<br />
4<br />
2<br />
3<br />
1<br />
4<br />
5 6<br />
8<br />
7<br />
Verschlussbehandlung<br />
im Tauchbadverfahren
Injektor<br />
100% <strong>in</strong>terne Oberflächenbenetzung<br />
Oberfl chenbenetzung<br />
Nebel aus Des<strong>in</strong>fektionslösung<br />
Des<strong>in</strong>fektionsl sung und<br />
Dampf<br />
Zweifache E<strong>in</strong>wirkzeit<br />
Temperaturaktivierung<br />
Atmosphärendes<strong>in</strong>fektion<br />
Atmosph rendes<strong>in</strong>fektion<br />
Behandlung <strong>mit</strong> Des<strong>in</strong>fektionslösung<br />
Des<strong>in</strong>fektionsl sung<br />
und Dampf<br />
Sterilluft- Sterilluft und Des<strong>in</strong>fektions-<br />
atmosphäre<br />
atmosph re<br />
M<strong>in</strong>imaler Chemikalienverbrauch<br />
0,2 ml Konzentrat pro Flasche<br />
bezogen<br />
auf 0,5 l EW-<strong>PET</strong> EW <strong>PET</strong>-Flaschen Flaschen<br />
Externe Oberflächenbenetzung<br />
Oberfl chenbenetzung <strong>mit</strong><br />
Des<strong>in</strong>fektionslösung<br />
Des<strong>in</strong>fektionsl sung<br />
3-Kanal Kanal R<strong>in</strong>ser<br />
Vollständige<br />
Vollst ndige<br />
Oberflächenbenetzung<br />
Oberfl chenbenetzung<br />
Sterilwasser-Jetten<br />
Sterilwasser Jetten<br />
Restkonzentration an<br />
PES < 0,1 ppm bis 0,01 ppm<br />
Restkonzentration an<br />
H2O2 < 0,5 ppm<br />
Hohe mechanische Wirkung<br />
Hohe Austrittsgeschw<strong>in</strong>digkeit<br />
Gasaustausch<br />
Sterilluft beim Sterilwasser-Jetten<br />
Sterilwasser Jetten<br />
(5,4 l pro 0,5l Flasche) Flasche<br />
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Neuenahr Ahrweiler 17
Re<strong>in</strong>raum<br />
Klasse 100<br />
Überströmöffnung<br />
Re<strong>in</strong>raumsystem - Füllerquerschnitt<br />
llerquerschnitt<br />
H14 Luftfilter<br />
Re<strong>in</strong>raumboden<br />
(1:50)<br />
Höchster Punkt<br />
Re<strong>in</strong>raumboden<br />
Überströmöffnung<br />
Überströmöffnung <strong>in</strong><br />
die Umgebung<br />
Re<strong>in</strong>raum<br />
Klasse 1000<br />
“lockere”<br />
Abtrennung<br />
E<strong>in</strong>gangstür<br />
PVC-Vorhang oder<br />
Plexiglasswand<br />
Steuergerät<br />
außerhalb des<br />
Re<strong>in</strong>raumsystems<br />
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Neuenahr Ahrweiler 18
Re<strong>in</strong>räume Re<strong>in</strong>r ume<br />
Klasse 10.000 10 Pa<br />
Klasse 1.000 15 Pa<br />
Klasse 10.000 +/- +/ Pa<br />
<strong>mit</strong> lockerer<br />
Abtrennung<br />
Flaschen- Flaschen 5 Pa<br />
schleuse<br />
Lufttransporteur<br />
Re<strong>in</strong>raumsystem<br />
Injektor<br />
Flaschenschleuse<br />
1<br />
2-Kanal Kanal<br />
R<strong>in</strong>ser<br />
Bedienpult<br />
Serviceraum<br />
Füller ller<br />
Flaschenschleuse<br />
2<br />
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Neuenahr Ahrweiler 19<br />
1:50<br />
Höchster chster<br />
Punkt<br />
1:50
Injektion von Dampf und Des<strong>in</strong>fektions<strong>mit</strong>tel und<br />
externe Vernebelung <strong>mit</strong> Des<strong>in</strong>fektions<strong>mit</strong>tel<br />
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Neuenahr Ahrweiler 20
Volumenfüller<br />
Volumenf ller VO-DM VO DM-<strong>PET</strong> <strong>PET</strong><br />
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Neuenahr Ahrweiler 21
DINISO 14159:<br />
Def<strong>in</strong>itionen<br />
VDMA 8742:<br />
Regelwerke<br />
Aseptische Verpackungsmasch<strong>in</strong>en<br />
DIN 11864<br />
Aseptikverb<strong>in</strong>dungen<br />
GDB 1999:<br />
Anwendungstechnische Regeln für f r das Abfüllen Abf llen von<br />
natürlichen nat rlichen M<strong>in</strong>eralwässern M<strong>in</strong>eralw ssern <strong>in</strong> 1,0 l<br />
Brunnene<strong>in</strong>heitsflaschen aus <strong>PET</strong><br />
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Neuenahr Ahrweiler 22
Hygienic Design<br />
Selbsttätige Selbstt tige Entleerung (Pumpen !!)<br />
zugelassene Werkstoffe<br />
glatte Oberflächen<br />
Oberfl chen<br />
selbsttätiges selbstt tiges Abfließen Abflie en von Oberflächen<br />
Oberfl chen<br />
Spaltfreiheit<br />
ke<strong>in</strong>e Totzonen<br />
druckfeste Aseptikventile<br />
von Brunnenstube über ber KZE bis<br />
Abfüllung Abf llung<br />
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Neuenahr Ahrweiler 23