Mehr als zehn Milliarden Menschen sollen Mitte der 2080er-Jahre auf der Welt leben, das zeigt die neueste Prognose der Vereinten Nationen. Mit dieser wachsenden globalen Bevölkerung steigt auch der Bedarf an Lebensmitteln. Um diese bereitstellen zu können, müssen die Hersteller umdenken und innovative Wege gehen. Nur so meistern sie die Anforderungen an hochwertige Produkte, Nachhaltigkeit und Transparenz bis hin zur Logistik und den Lieferketten.

Die Lebensmittelindustrie in Deutschland steht als einer der größten Exporteure Europas vor komplexen und vielschichtigen Herausforderungen. Auf der einen Seite sind die Unternehmen dazu gezwungen, immer günstiger und schneller zu produzieren. Auf der anderen Seite verlangen die Kunden hochwertige, vielfältige und nachhaltige Erzeugnisse. Dazu kommt die Notwendigkeit, die wachsende Bevölkerung zuverlässig zu versorgen. Das wird in Anbetracht von Klimawandel und Wassermangel zunehmend schwierig. So gewinnen beispielsweise alternative Eiweißquellen an Bedeutung – diese lassen sich aus pflanzlichen Proteinen und auch durch Fermentation gewinnen.

Auf was es bei der Herstellung aller Nahrungsmittel ankommt – ob gewöhnlich oder trendig: innovative Produktionsverfahren, eine optimierte Steuerung der Lieferkette und zukunftsfähige Automatisierungstechnik.

Von der Rohstoff-Aufbereitung bis zur Verpackung

Schüttgüter und Pulver spielen bei der Herstellung eine große Rolle. Getreide wie Weizen und Reis, Hülsenfrüchte, Zucker, Salz, Kaffee oder auch Mehl werden zu hochwertigen Produkten verarbeitet. Dafür sind unterschiedliche Verfahren erforderlich – angefangen beim Analysieren, Messen, Zerkleinern, Trocknen und Mischen bis hin zu Dosieren, Fördern, Lagern, Abfüllen und Verpacken.

An durchdachten Lösungen für die Schüttgut- und Pulververarbeitung mangelt es der Food-Branche nicht: Mit der Sprühtrocknung beispielsweise entstehen hochwertige, haltbare Produkte oder Instant-Zubereitungen, die sich leicht transportieren lassen. Dabei werden flüssige Lebensmittel in feine Tröpfchen zerlegt und dann in heißer Luft getrocknet. Die Technologie ist für Milch- und Fruchtpulver, aber auch Gewürze geeignet. Ebenfalls ein spannender Ansatz ist der 3D-Druck, der Ergebnisse in verschiedenen Formen und Texturen hervorbringt. Damit lassen sich Reste aus der Lebensmittelproduktion verwerten und spezielle Angebote für Allergiker kreieren.

Clever dosieren, fördern und entleeren

Konkrete Lösungen, die sich in Food-Anwendungen bereits bewährt haben, finden Messebesucherinnen und -besucher auf der SOLIDS Dortmund:

Komponenten, die mit Nahrungsmitteln in Berührung kommen, müssen sich gründlich reinigen lassen. Das setzt einen leichten Zugang voraus. Die Zellenradschleuse von Aussteller DMN Westinghouse lässt sich deshalb an beiden Enden statt nur an einer Seite öffnen.

Der SOLIDS Aussteller Hosokawa präsentiert eine Dosierschnecke, die auch für Ex-Zonen geeignet ist. Das Besondere daran: Sie verfügt über eine eigene, schnelle Steuerung. Als Einheit im Verbund mit einer Drehschalenwaage kommuniziert diese direkt mit dem Wägeterminal. So wird der komplette Dosierzyklus gefahren. In die Schnecke integriert ist ein spezieller Modus, der Kleinstmengenkorrekturen im Grammbereich ermöglicht.

Mit dem Containment-Anschlusssystem von Hecht können Anwender einfach, ergonomisch und sicher pulverförmige Schüttguter aus Big Bags entleeren. Durch die logische Bedienung lässt sich das System in wenigen Schritten definiert handhaben. Die pneumatische Steuerung mit den Funktionen Andocken, Abdichten und Abdocken sorgt für eine unkomplizierte Handhabung.

In Rohrsystemen ist es häufig erforderlich, Schwingungen und Vibrationen zu dämpfen und einzelne Teile voneinander zu entkoppeln. Das Unternehmen Jacob hat seine Muffe jetzt mit einem sechs Millimeter breiten Bördelrand ausgestattet. Damit lassen sich Kompensator und Rohrsystem kombinieren. Der Betreiber kann den Verbinder aus besonders widerstandsfähigem Polyurethan ohne Werkzeug montieren.

Homogene Mischungen erzeugen

Vitamine, Spurenelemente, funktionelle Wirkstoffe sowie Flüssigaromen, Lebensmittelfarben und Bindemittel werden im Mischer von Amixon ideal mikrofein homogenisiert. Dafür sorgt die totraumfreie Verströmung. Nach 40 bis 160 Umdrehungen liegen maximale Mischgüten vor. Zudem ist eine nahezu restlose Entleerung bis 99,99 Prozent möglich.

Welche Herausforderungen die Lebensmittelindustrie beim Mischen von Feststoffen meistern muss, ist auch Thema des Food Panels auf der SOLIDS Dortmund 2024. Unter der Leitung von Prof. Rainer Barnekow, Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe, diskutieren dort Aussteller und Besucher gemeinsam über mögliche Lösungsansätze.

Kreative Ideen für die Branche

Wie lassen sich neue Wege für die Branche kreativ beschreiten? Das zeigt der Hackathon BULK MASTERS in einer seiner Challenges „Food goes Powder“. Dort entwickeln Teams aus Studierenden, Start-ups und anderen Nachwuchstalenten innerhalb von 48 Stunden innovative Lösungen für die brandaktuellen Fragestellungen der Food-Experten. Im Fokus der einen Challenge: Lebensmittelpulver, die den Wasserbedarf verringern. Das hat sowohl ökologische als auch logistische Vorteile. Gleichzeitig bringt die Pulverisierung erhebliche technische Herausforderungen mit sich: Nährstoffverluste, Kontaminationen während des Mahlprozesses und Verklumpungen aufgrund unterschiedlicher Feuchtigkeitsgehalte der Rohstoffe. Der Hackathon ist ein idealer Ort, um sich dieser Problematik zu stellen.

Das bestätigt auch Hans Schneider, Vice President Technology & Innovation bei Zeppelin Systems: „Als globaler Anlagenbauer ist das eine wunderbare Gelegenheit für uns, eingetretene Pfade zu verlassen und neue Lösungswege zu finden. Wir haben die Möglichkeit, in kürzester Zeit maximal kreativ zu sein – das haben wir im stressigen Arbeitsalltag eher selten, und deshalb freuen wir uns sehr auf den Hackathon und die daraus resultierenden Ergebnisse.“

Die Trendberichte der SOLIDS & RECYCLING-TECHNIK Dortmund werden von Fachjournalisten mit tiefen Branchenkenntnissen erstellt und stehen der Presse unter Angabe der Quelle zum freien Abdruck zur Verfügung.

Quelle: SOLIDS & RECYCLING-TECHNIK Dortmund