Erschienen am: 22.05.2015, Ausgabe SPS-MAGAZIN ProzessAut 2015

Schonende Behandlung

Getrocknete Kräuter sind nicht nur aus der Küche nicht mehr wegzudenken. Sie spielen seit Jahrtausenden auch bei der Zubereitung von Arzneimitteln eine wichtige Rolle. Eine allseits bekannte Darreichungsform ist z.B. der Kamillentee. Doch insgesamt werden mehr als 700 verschiedene Kräuter vom Ackerschachtelhalm bis zum Zimt in der pharmazeutischen Industrie eingesetzt. Sie können als Rohstoff für Phytopharmaka in unterschiedlichen Formen, aber auch für Teezubereitungen, Badezusätze und Kosmetika verwendet werden. In Deutschland werden etwa 75 verschiedene Arten angebaut, der Rest muss importiert werden.

Autoren: André Berning, Jumo GmbH & Co. KG;
André Berning, Jumo GmbH & Co. KG.


Auch wenn heute bereits zahlreiche Wirkstoffe synthetisch hergestellt werden können, so besteht nach wie vor ein großer Bedarf nach den Originalprodukten. Der Trocknungsprozess ist aufwändig, da die Kräuter sehr schonend behandelt werden müssen, um eine optimale Qualität und einen größtmöglichen Wirkstoffgehalt zu garantieren. Die Trocknung erfolgt mit Hilfe von Warmluft. Die Kräuter werden bei diesem Verfahren nicht direkt dem Sonnenlicht ausgesetzt. Damit bleiben Eigenschaften, wie Farbe, Geschmack, Vitamine und Aroma erhalten. Im Gegensatz zur direkten Trocknung an der Sonne, verdampfen die ätherischen Öle der Kräuter dabei nicht. Die Anlagen müssen darüber hinaus so aufgebaut sein, dass entsprechende Hygienestandards eingehalten werden. Bei der Hofgutkräuter GmbH & Co. KG in Reinheim werden verschiedene Kräuter mittels einer Bandtrocknungsmaschine zur Weiterverarbeitung bei Teeherstellern oder Extraktern getrocknet. Dazu gehören z.B. Kamille, Pfefferminze, Löwenzahn, Arnikawurzeln, Zitronenmellisse, Artischocke und Pastinake. Je nach Produkt variiert der Trocknungsprozess im Bezug auf die Temperatur und die Bandgeschwindigkeit.

Nachrüstung des Bandtrockners

Die zu trocknenden Produkte werden über ein Förderband dem Bandtrockner zugeführt. Beim Weg der Kräuter durch die Anlage mit insgesamt fünf Wendungen wird mittels Zufuhr von warmer Luft getrocknet. Der bisher in Reinheim verwendete Bandtrockner wurde nun nachgerüstet, um die Energieeffizienz zu verbessern und die Variabilität des Systems zu erhöhen. An rund 20 Messstellen am und im Bandtrockner werden Temperaturen, Drücke, Ventilator- und Abluft-Drehzahlen und Bandantriebe gemessen und mittels des mTron T Automatisierungssystems für den jeweiligen Trocknungsprozess geregelt. Die Anlage wird auf Störungen hin überwacht und die Messwerte zur Rückführbarkeit und Dokumentation gespeichert. Das neue System ist modular aufgebaut und optimal dazu geeignet, um die Vielzahl von Prozessen zuverlässig zu steuern und zu überwachen. So ermöglicht ein Multifunktionspanel neben der Visualisierung auch die Bedienung der Regler und Programmgeber. Weiterhin ist ein benutzerabhängiger Zugriff auf Parameter- und Konfigurationsdaten des Gesamtsystems möglich. Als Besonderheit sind die Registrierfunktionen eines vollwertigen Bildschirmschreibers inklusive Webserver implementiert. Zum Auslesen und Auswerten der aufgezeichneten Daten stehen bewährte PC-Programme zur Verfügung. Durch serienmäßig vordefinierte Bildschirmmasken reduzieren sich Inbetriebnahmezeiten für den Anwender erheblich. Bei Hofgutkräuter kommen neben zwei Zentraleinheiten noch 14 Mehrkanal-Reglermodule, 16 Analog-Eingangsmodule sowie 19 digitale Ein-Ausgangsmodule zum Einsatz. Neben dem Automatisierungssystem finden zahlreiche weitere Produkte Verwendung. Im Zuluftbereich sind das Geräte der dTron-Serie, die als Feuchte- und Temperaturregler sowie zur Steuerung der Ventilatoren eingesetzt werden. Die Geräte können als Zweipunkt-, Dreipunkt-, Dreipunkt-Schrittregler oder stetige Regler eingesetzt werden. Die Software der Regler enthält u.a. eine Programm- oder Rampenfunktion, eine Parametersatzumschaltung, zwei Selbstoptimierungsverfahren, ein Mathematik- und Logikmodul sowie vier Limitkomparatoren. Im Abluftbereich werden dTron-Regler als Drehzahlgeber eingesetzt sowie Differenzdruckmessumformer verwendet. Auch der Bandantrieb wird mit dTron-Reglern gesteuert. Dazu kommen noch Hygrothermogeber und Temperaturfühler. Die Feuchte-Messwertgeber sind sowohl für klimatechnische Anwendungen als auch für Feuchte-Messungen im industriellen Bereich geeignet. Vorteilhaft erweist sich die hohe Wasserbeständigkeit des Messelements, wodurch ein ständiger Einsatz im Hochfeuchtebereich bis hin zur Sättigung ermöglicht wird. Das Messelement ist zudem in normaler Umluft nahezu wartungsfrei. Bei auftretender Verschmutzung durch staubbelastete Luft kann eine Reinigung durch Abwaschen durchgeführt werden. Der Arbeitsbereich des Messelements liegt zwischen 30 und 100%rF bei zulässigen Umgebungstemperaturen zwischen -40 bis +80°C. Einen weiteren Vorteil bieten Geräteausführungen mit passivem Ausgang, da sie keine eigene Spannungsversorgung für ihren Betrieb benötigen.