Waldner baut seit 1980 Maschinen, die über Systeme zur Verlängerung der Haltbarkeit verfügen (Desinfektion von Verpackungen mit UV-Lampen, Infrarotstrahlung, Blitzlichtbestrahlung, Wasserstoffperoxid-Behandlung) und zusätzlich mit hygienischen Abfüllzonen unter Rein- oder Sterilluft und/oder a Schutzgasatmosphäre. Die richtige Auswahl und Konfiguration der Füllmaschine ist entscheidend. Die verschiedenen Hygiene- und Desinfektionsstufen müssen klar voneinander abgegrenzt werden.

Spezieller Verdrängerkörper für die H2O2-Bechersterilisation - hier für Doppelkammerbecher. (Foto: Waldner)

Statisches oder gepulstes UVC-Licht ist seit Jahren ein bewährtes Verfahren zur Desinfektion und nichts Neues auf dem Markt, selbst mit dem irreführenden und irreführenden Spitznamen „Pulslicht“ Nanometer mehr oder weniger direkt (spitze Winkel sind ungünstig) auf die Verpackung gestrahlt Oberfläche. Da UVC-Niederdruckstrahler für schnellaufende Becherfüller mit nur sehr kurzen Belichtungszeiten (0,5 bis maximal 1,2 Sekunden) zu wenig Strahlerleistung liefern, können zwangsläufig UVC-Mitteldruckstrahler eingesetzt werden, die wiederum viel Wärme produzieren Strahlung und belasten das Verpackungsmaterial und die Maschinenkomponenten stark. Um die bestmögliche Wirkung zu erzielen, ohne die Desinfektionsstation oder das Verpackungsmaterial zu überhitzen und Schäden oder Ausfälle zu provozieren, hilft ein Kontroll-Gimmick b.

Mit "gepulstem UVC-Licht" - dieser Begriff beschreibt diese Anwendung besser - wird die Leistung der UVC-Lampe in dem Moment, in dem sich die Verpackung unter der Strahlereinheit befindet, kurzzeitig auf 100 Prozent und während des Transportzyklus der Abfüllmaschine wieder auf 40 Prozent erhöht - 60 Prozent. Waldner setzt seit vielen Jahren dichroitisch beschichtete Reflektoren ein, um die Infrarot-Wärmestrahlung um bis zu 40 Prozent zu reduzieren und so die Verpackung und die Maschinenkomponenten zu schützen.

Nichtsdestotrotz kann die Technologie nicht – wie hier und da behauptet – für alle „kommerziellen“ Molkerei- oder Feinkostverpackungen eingesetzt werden. Schon ein kurzer Blick in die jeweiligen Regale im Handel zeigt uns, dass „kommerziell“ heute fast alles bedeuten kann; in Bezug auf Material (Mix), Farbe, Design und Geometrie. Die Zeiten, als es in diesem Bereich weiße Rundbecher mit Durchmessern von 75 und 95 mm gab, sind längst vorbei. Eine Reihenschaltung von UVC-Stationen führt nicht zu einer mathematisch linearen Leistungsaddition. Bei UVC-Lampen ist eins und eins nicht unbedingt zwei.

ungünstige Lichteinfallswinkel (mit zunehmender Verpackungstiefe kritischer), die eingeschränkte Lampenreichweite (nach ca. 60 mm Abstand vom Lampenrohr halbiert sich die Leistung), resistente Keime (Aspergillus) auf den Verpackungsoberflächen, farbig, insbesondere dunkle bis schwarze Verpackungen und vieles mehr können die Sterilisationsleistung dieses Verfahrens drastisch reduzieren. Wenn auf einem flachen Teller eine Reduzierung um 5 log durchaus machbar ist, liegen die Sterilisationsraten am Boden eines 1-Kilogramm-Joghurteimers oder eines 95-mm-500-Gramm-Bechers unter 1 log bis „nicht mehr nachweisbar“.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Bestrahlung mit statischem UV-Licht durchaus gerechtfertigt und wirksam ist, solange man die tatsächlichen Einschränkungen kennt und einhält.

Wenn fast alle namhaften Verpackungsmaschinenhersteller in den letzten Jahren die effektive und sichere Desinfektionstechnik der Pulslichttechnik (UV-Blitzlicht) nicht als ernsthafte Alternative zu Peroxiden in Betracht gezogen haben, so behauptet Waldner, einen Vorsprung erarbeiten zu können, der in diesem Segment kaum eingeholt werden.

Im Bereich der lichtbasierten Desinfektion für Verschlüsse von Mineralwasser- oder Softdrinkflaschen sind die (echten) Pulslichtsysteme seit Jahren erfolgreich auf dem Markt. Waldner hat diese Technologie mit der Firma Claranor weiterentwickelt, um sie im Nassbereich der Becherfüllmaschine zu etablieren. Im Fokus stehen vor allem ausfallsichere, geprüfte Steuerungen und Verkabelungen sowie absoluter Personenschutz (1x passiv; 1x aktiv und absolut manipulationssicher).

Dieser technologische Fortschritt von Waldner hat dazu beigetragen, dass das reale Pulsed Light System schon vor Jahren zur Serienreife für den Einsatz in Becherfüll- und Verschließmaschinen geführt hat. Hier kommt es darauf an, Becher unterschiedlicher Größe mit hohen Ausstoßleistungen (2.000 bis über 40.000 Becher pro Stunde) für den Maschinenbediener sicher und komfortabel „zu flashen“.

Direkte Lichtstrahlen aus dem Entladungsblitz von Hochdruck-Xenonlampen sind für die Sehkraft ebenso schädlich wie ein Tropfen Peroxid im Auge. Auch die indirekten Lichtstrahlen durch Reflexionen an Edelstahloberflächen mussten zum Schutz des Maschinenbedieners vermieden werden. Waldner hat schnelle und präzise Shutter-Systeme entwickelt, die den Lichtaustritt aus der Sterilisationskammer verhindern, aber dennoch große Einlässe für Becher und Eimer mit einem Volumen von bis zu 2.000 ml ermöglichen. Die Energieeinsparung gegenüber Systemen mit H2O2-Desinfektion beträgt über 30 Prozent.

Zwar müssen Kondensatoren aufgeladen werden, um die hocheffektiven Blitze auszulösen, der Betreiber erspart sich jedoch die aufwendige Lufterhitzung zum Benetzen und Trocknen der Becher mit Peroxid.

Die Validierung der Systeme erfolgt grundsätzlich wie bei Systemen mit Peroxid: Vorkontaminiertes Verpackungsmaterial wird durch die Maschine gefahren und unter Produktionsbedingungen einer Flash-Behandlung unterzogen. Anschließend werden die behandelten Proben und die unbehandelten Referenzproben aufgestellt, inkubiert und nach fünf Tagen gezählt.

Da nach der Lichtbehandlung der Verpackungsoberfläche keine Wirkstoffe im Verpackungsmaterial verbleiben, ist die Steuerung und Überwachung in der Abfüllanlage sehr einfach. Es müssen keine Restperoxidmessungen durchgeführt werden, das Risiko einer Überdosierung ist ausgeschlossen und es bestehen keine Risiken für den Endverbraucher.

Die Desinfektionsleistung der Pulslichtstationen der Waldner Maschinen ist um ein Vielfaches höher als die Desinfektion mit statischer UVC-Strahlung.

Nahezu alle Becherverpackungen bis 1.000 ml Volumen können mit einer 3-5 log Keimreduktion zuverlässig sterilisiert werden.

Die Blitzdesinfektion steht schon lange nicht mehr im Schatten der immer noch weit verbreiteten und den Anforderungen entsprechend auch begründeten Desinfektion mit H2O2. Durch den Wegfall des gesamten H2O2-Handlings werden gewisse Risiken erst gar nicht eingegangen, die Anlagenbedienung stark vereinfacht und Betriebs- und Investitionskosten gesenkt.

Natürlich gehört auch die Verpackungsdesinfektion mit H2O2 zum Waldner-Programm.

Waldner setzt auf „trockene“ H2O2-Desinfektion: Sterilluft wird über ein Sterilmodul erzeugt und mittels Elektroheizungen auf die erforderlichen Reaktionstemperaturen erhitzt Durchlauf einer beheizten Kondensatpyramide über ein strömungstechnisch berechnetes Rohrsystem auf die Verpackungsinnenfläche , wobei Verdrängungskörper (bei Becherdesinfektion) und eine spezielle Düsenanordnung

a) das zu sterilisierende Raumvolumen um 90 Prozent reduziert wird,

b) eine stark turbulente Strömung des Heißluft/H2O2-Gemisches erzeugt wird und

c) An den Behälterwänden wird eine vollflächige Mikrokondensation von H2O2 erreicht, die letztlich für die Wirksamkeit verantwortlich ist.

Nach ein bis zwei Ruhezyklen (Reaktionszeit) wird die Verpackung mit der gleichen Verdrängungstechnologie, jedoch ohne Zugabe von H2O2, wieder vollständig getrocknet. Beim Benetzen werden Peroxidkonzentrationen von 800-1.500 ppm im Becher und Restperoxidwerte <0,2 ppm nach dem Trocknen erreicht.

Durch die technisch genau abgestimmten Prozesse und eine hervorragende feine Peroxidverteilung mittels Mikrokondensation erfolgt der Prozess bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen, sodass auch bei empfindlichen Verpackungsmaterialien keine Verformungen auftreten. Dank des über Jahrzehnte aufgebauten Erfahrungsschatzes (mehrere hundert Installationen) und der ständigen Weiterentwicklung des Waldner Peroxid-Verfahrens kann das 100 Prozent private Allgäuer Traditionsunternehmen in diesem Bereich eine der effektivsten Lösungen anbieten, die international verfügbar sind Markt. Darüber hinaus bietet das System ein Höchstmaß an Sicherheit und Rückverfolgbarkeit der Peroxiddosierungen. Dies wird über ein direkt mit der Anlagensteuerung vernetztes redundantes Gerät realisiert. Die Möglichkeit der Anbindung an übergeordnete Monitoring- und Scada-Systeme ist bei Waldner Standard.

Kurzum, maximale Wirksamkeit bei konstant stabilen Desinfektionsraten > 5 log für nahezu jede Verpackungsart. Restperoxidwerte und Umweltbelastung (<0,5 ppm) sind auf einem absoluten Minimum und damit weit unter den gesetzlich vorgeschriebenen Werten. Darüber hinaus bietet Waldner als einziger Hersteller die Flexibilität, diese Systeme sowohl auf Rundläufer- als auch auf Linearmaschinen jeglicher Bauart (mit/ohne Sterillufttunnel oder Laminar-Air-Flow-Haube) zu integrieren.

Dabei spielt die Keimbelastung der Luft im produktoffenen Bereich (von der Desinfektion über die Dosierung bis zur Versiegelung) eine gravierende Rolle. In vielen Betrieben gibt es eine hohe Keimbelastung durch Staub oder Zugluft aus dem Maschinenraum, der Käseherstellung, der Reifung/Lagerung oder der Endverpackung (Kartonbehälter/Paletten). Daher ist es notwendig, den Schutz des produktoffenen Bereichs für jeden Standort detailliert zu planen und sich nicht von der bisher propagierten Desinfektionsleistung für die Verpackungen blenden zu lassen. Eine Desinfektion ist nur sinnvoll, wenn eine erneute Ansteckung langfristig ausgeschlossen werden kann.

Die VDMA Klasse III Dosomaten sind serienmäßig mit einer hochwirksamen Laminar-Air-Haube ausgestattet. Der Grobfilter G4 und der Feinfilter H13 sorgen für keimfreie Luftverhältnisse bis unterhalb des Drehtellers (bei Rotationsmaschinen) und schließen so Luftansteckungen zuverlässig aus. Selbstverständlich sind auch reinfektionsfreie, sterilisierbare Abfülleinheiten verbaut.

Wird VDMA-Klasse IV oder V gefordert, führt kein Weg an einem System mit Sterilluftkanal vorbei; Anforderungen wie eine validierbare Reinigung und Sterilisation des produktoffenen Bereichs stehen ebenso im Anforderungskatalog wie eine sichere Reinfektionsprävention in diesem Bereich. Auch hier kann Waldner auf zahlreiche Referenzen zurückgreifen, anhand derer transparent nachgewiesen werden kann, dass es sich um einen hochwertigen, durchdachten Maschinen- und Anlagenbau handelt, der jedoch auch den heutigen Anforderungen gerecht wird hohe Anforderungen.

Die Frage "Muss es immer gleich aseptisch sein?" Kann daher nicht pauschal beantwortet werden. Vielmehr bedarf es hier einer klaren Abgrenzung, um den spezifischen Anforderungen nachweislich gerecht zu werden. Waldner hat eine breite Kernkompetenz entwickelt, die es dem Unternehmen ermöglicht, seine Kunden optimal zu beraten und konkrete Kosten-Nutzen-Vergleiche zu erstellen, bevor sich gemeinsam mit dem Kunden für die richtige Desinfektionsanlage und das hygienische Design der Anlage entschieden wird.

Die Produktanforderungen, insbesondere das gewünschte Mindesthaltbarkeitsdatum bei festgelegten Lagerbedingungen, beeinflussen nicht nur die Auswahl des am besten geeigneten Desinfektionssystems, sondern auch das Niveau der hygienischen Ausführung der Maschine. Dass eine Maschine mit Verpackungssterilisation zwangsläufig hygienisch aufgebaut sein muss und einen mehr oder weniger sterilen produktoffenen Raum haben sollte, ist eigentlich klar.

Auf den format- und produktflexiblen Dosomat-Rundtischen kann bereits ein sehr hoher Hygienestandard erreicht werden. CIP / SIP-Dosierung vorausgesetzt, kann der Füller mit einer hochwertigen Laminar-Air-Flow-Kabine ausgestattet werden. Ihre Highlights lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Die Haubenkonstruktion erzeugt somit saubere Luft nach Reinraumklasse 100 = Reinraumklasse ISO 5 nach VDI 2083. Unter den Filtern ist eine Gaze angebracht, die als Spritzschutz dient (keine Produktspritzer gelangen dabei auf die Filtermatten) bei einem Crash oder bei der Innenraumreinigung) und zur feinen Luftverteilung. Die Waldner Laminarkabinen sind so konzipiert, dass Stapel von Bechern und Deckeln ohne Öffnen der Türen hinzugefügt werden können. Somit gibt es keinen Maschinenstopp und keine Unterbrechung des laminaren Reinluftstroms.

Diese ist mit einer Luftgeschwindigkeit von ca. 0,40 m/sec ausgelegt, wodurch im Störungsfall eine Schutztür geöffnet werden kann, ohne dass der laminare Reinluftstrom abgerissen wird. Dieses Kabinendesign verhindert zuverlässig das Eindringen von Hefen und Schimmelpilzen in den produktoffenen Abfüllraum. Mit den beschriebenen Desinfektionssystemen und diesem Laminar-Air-Design lassen sich Dosomaten sehr einfach in VDMA-Klasse III konfigurieren.

Soll die Abfüllmaschine in Klasse IV validiert werden, ist, wie bereits beschrieben, ein System mit Sterillufttunnel erforderlich. Dies lässt sich mit einer überschaubaren Anzahl von Formaten und kleinen bis mittleren Leistungen auf einer Dosomat Rundläufermaschine realisieren. Waldner ist nach eigenen Angaben derzeit der einzige Hersteller, der erfolgreich einen Steriltunnel auf einer Rundläufermaschine realisiert.

Die Inline-Maschine Dosomat 20 ES" ist ideal für höhere Leistungen. Diese Maschine zeichnet sich durch eine geschlossene Wannen-/Tunnelbauweise vom Bechersetzer bis zur Siegelstation oder sogar mit einem kompletten Tunnel bis zum Packergreifer aus. Der Tunnel wird automatisch gereinigt Bei Maschinen mit Lichtdesinfektion (UVC und / oder Pulslicht) wird der Steriltunnel im letzten Reinigungsschritt nach der CIP gespült und mit einer Aktivsauerstofflösung desinfiziert, anschließend mit Sterilluft geflutet und unter einem Überdruck von ca .3 mPa werden über Reinluftmodule (Filterklasse H14) mit großem Luftdurchsatz und niedrigem Druck erzeugt.

Alternativ kann der Tunnel in einem Sterilisationsprogramm in der höchsten Ausbaustufe mit Heißluft getrocknet, dann mit H2O2 angereicherter Sterilluft (> 500 ppm) sterilisiert und anschließend in eine Sterilluftatmosphäre gebracht werden. Diese Tunnelkonstruktionen verhindern zuverlässig das Eindringen von Hefen und Schimmelpilzen in den gekapselten Abfüllraum.

Letztlich ist klar, dass man im Hygienebereich nicht immer „Spatzen mit Kanonen abschießen“ muss. Bei der Auswahl und Gestaltung des Hygiene-Gesamtkonzeptes sollte jedoch die Durchgängigkeit (Verpackungsdesinfektion versus Anlagendesign) und Transparenz der Funktionen nicht vernachlässigt werden.

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