von Matthew Coultas, Business Development Manager, Aflex Hose

Verunreinigungen, die Aufnahme von gelöstem Sauerstoff, Kohlensäureverlust und Ausfallzeiten durch ungeplante Wartungsarbeiten zählen zu den teuersten Komplikationen in modernen Brauereien. Die Folgen können Produktausschuss, eine kürzere Haltbarkeit und kostspielige Betriebsunterbrechungen sein. Diese Problemsituationen lassen sich jedoch durch Auswahl des passenden Schlauchs für jede Anwendung in der Brauerei vermeiden – eine strategische Entscheidung, die häufig unterschätzt wird. Mithilfe der richtigen Schlauchtechnologie können Brauereien eine gleichbleibende Produktqualität sicherstellen und Reinigungsverfahren optimieren.

Schläuche werden in Brauereien für das Entladen der Rohstoffe und verschiedene Transferprozesse in der Produktion eingesetzt und fördern das Produkt zu Filtrations-, Verpackungs- und Hochgeschwindigkeits-Abfüllanlagen. Schlauchassemblies müssen jedoch noch weitere Anforderungen erfüllen, die über das reine Fördern des Produkts hinausgehen.
 
In den letzten 20 Jahren haben sich CIP- und SIP-Verfahren weiter entwickelt. Sie werden heutzutage häufiger ausgeführt, verwenden aggressivere Chemikalien und arbeiten mit höheren Temperaturen als je zuvor. Deshalb müssen Schläuche in Brauereien gegen wiederholte Reinigungszyklen mit den entsprechenden Chemikalien und Temperaturen beständig sein, die Hygieneanforderungen erfüllen und eine lange Betriebslebensdauer sowie eine hohe Zuverlässigkeit gewährleisten – und all dies ohne Kompromisse bei der Bierqualität.

Welche Eigenschaften muss der ideale Schlauch für Anwendungen in Brauereien aufweisen?

Schläuche für Anwendungen in Brauereien zeichnen sich durch die folgenden idealen Eigenschaften aus:

• Nicht absorbierend: absorbiert keine Produkte oder Reinigungschemikalien, die später wieder in das Bier ausgewaschen werden können
• Kein Auswaschen: enthält keine Klebstoffe, die durch den Liner oder einen unerkannten Riss im Liner austreten und in das Produkt gelangen können 
• Geschmacks- und geruchsfrei: keine Beeinträchtigung von Geschmacks- und Aromaprofilen
• Beständig gegen die Bildung von Biofilmen
• Einfache Reinigung des Schlauchinneren
• Knickfest, einfache Handhabung
• Lange Lebensdauer, auch bei häufigen CIP/SIP-Zyklen
• Beständig gegen Chemikalien wie starke Säuren und Alkalien 
• Unempfindlich gegenüber Reinigungsverfahren mit heißem Wasser und Reinigungslösungen bei Temperaturen von 60–85 °C

CIP-Kompatibilität

In Brauereien müssen Schläuche verschiedene Produkte transportieren und wiederholten Abfüll- und Reinigungszyklen mit aggressiven Chemikalien standhalten. Medienberührende Oberflächen werden routinemäßig längeren CIP-Prozessen ausgesetzt, die Ablagerungen entfernen und Bakterien abtöten. Häufig werden diese Reinigungszyklen täglich mehr als eine Stunde lang oder nach jedem Produktwechsel durchgeführt, wodurch die Schläuche stark beansprucht werden. Daher ist der Reinigungsprozess oft der Faktor, der sich am stärksten auf die Schlauchlebensdauer und die Gesamtbetriebskosten auswirkt. Auch die Dauer eines CIP-Zyklus kann erhebliche Auswirkungen auf die Produktivität in einer Brauerei haben.

Die dabei verwendeten Chemikalien richten sich in erster Linie nach der Art der Ablagerungen (dies sind die Rückstände an den Oberflächen, die mit Lebensmitteln und Getränken in Berührung kommen). Diese Ablagerungen bestehen hauptsächlich aus Produktrückständen, sie können aber auch weitere Substanzen enthalten, z. B. Mineralien aus der Wasserzufuhr, unlösliche Reinigungsmittelbestandteile, durch Mikroorganismen gebildete klebrige Biofilme sowie andere Verunreinigungen aus der Umgebung, wie Staub oder Schmiermittel für Maschinen. Derartige Ablagerungen bilden einen Nährboden für Bakterien und müssen entfernt werden.

In Brauereien können Hefe und Bakterien auf Oberflächen unsichtbare Filme bilden, die sich nur schwer entfernen lassen. Deshalb sind stark oxidierende, säurehaltige Reinigungs- und Desinfektionsmittel erforderlich, wie Phosphorsäure, Salpetersäure und Salzsäure.

Nachdem die Ablagerungen entfernt wurden, müssen zurückbleibende Mikroorganismen durch eine Desinfektion vollständig abgetötet werden. Je nach Getränk und Prozess sind dazu Dampf, Heißwasser oder chemische Desinfektionsmittel erforderlich.

Als chemisches Desinfektionsmittel wird meist Chlor eingesetzt, entweder in Form von Flüssigchlor, Natriumhypochlorit oder anorganischen Chloraminen. Als Lösung bilden diese Stoffe Hypochlorsäure (HOCl), deren Wirksamkeit sich nach pH-Wert, Konzentration, Temperatur und Einwirkzeit richtet.

Weitere mögliche Desinfektionsmittel sind Peroxide, Fettsäuren, quartäre Ammoniumverbindungen und Jod. Gemeinsam bilden diese Stoffe eine äußerst aggressive Betriebsumgebung für Schlauchmaterialien.

Beurteilung von Schläuchen, die üblichen Chemikalien für die CIP-Reinigung und Sterilisation ausgesetzt werden; Biofilm-Rückstände nach der CIP-Reinigung

Schläuche aus Nitrilkautschuk sind wegen ihrer niedrigen Anschaffungskosten eine beliebte Wahl, sie nutzen sich jedoch relativ schnell ab, wenn sie üblichen Chemikalien für die CIP-Reinigung und Sterilisation ausgesetzt werden. Schläuche aus EPDM-Gummi sind teurer als Nitrilschläuche. EPDM bietet zwar eine bessere allgemeine Beständigkeit gegen verschiedene Chemikalien und Temperaturen, hat aber dennoch den Nachteil einer eingeschränkten Betriebslebensdauer.

Silikonschläuche sind flexibel und für hohe Temperaturen geeignet. Sie werden häufig beim Abfüllen von Getränken eingesetzt. Durch Kontakt mit CIP-Chemikalien kann das Silikon jedoch spröde werden und Abbauprodukte freisetzen, wodurch die Produktqualität beeinträchtigt wird.

Gummischläuche mit FEP-Liner zeichnen sich durch eine gute Chemikalienbeständigkeit aus, aber der Klebstoff des Liners kann auswaschen oder der Liner kann aufgrund von Materialermüdung reißen oder anderweitig versagen, besonders wenn der Schlauch stark gebogen oder geknickt wird.

FaBLINE™ Schläuche von Aflex Hose, ein Unternehmen von Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS), sind beständig gegen sämtliche CIP- und SIP-Prozesse, unabhängig von Chemikalien, Temperatur oder Reinigungsdauer. Die fortschrittliche Konstruktion der FaBLINE Schläuche bietet Brauereien die folgenden Vorteile:

• Höhere Wirksamkeit der Reinigungsverfahren
• Kürzere CIP-Zyklen
• Weniger Verbrauch von Chemikalien und Hilfsmitteln
• Geringeres Risiko für Verunreinigungen, Produktverderb oder Rückrufe

Der PTFE-Liner der FaBLINE Schläuche verfügt über glatte Innenflächen, an denen sich nach dem Förderzyklus keine Produktrückstände oder mikrobiellen Ansammlungen bilden können. Diese Konstruktion vereinfacht das Entfernen von Ablagerungen und verringert das Verunreinigungsrisiko.

Anforderungen für das Abfüllen mit hoher Geschwindigkeit

Da Abfüll- und Verpackungsanlagen mit immer höheren Geschwindigkeiten arbeiten, verursachen ungeplante Ausfallzeiten höhere Kosten. In die Gesamtbetriebskosten fließen daher nicht nur die anfänglichen Schlauchkosten ein, sondern auch die folgenden Faktoren:

• Anschaffungs- und Installationskosten der Schläuche
• Zusätzliche unproduktive CIP-Zeit
• Produktverlust sowie Produktanteile, die nicht den Spezifikationen entsprechen
• Verbrauch von Chemikalien und Hilfsmitteln
• Produktivitätseinbußen
• Verunreinigungsrisiko und geschäftliche Folgen eines Produktrückrufs

Die Schlauchleistung ist nicht nur für die Brauerei selbst von Bedeutung. Das Versagen eines Schlauchs wird oft als Maschinendefekt eingeordnet und wirkt sich daher auch direkt auf den Ruf des Abfüllmaschinenherstellers aus. Die Wahl des passenden Schlauchs ist also für Brauereien genauso wichtig wie für die Hersteller der Abfüllmaschinen.

Schläuche mit PTFE-Liner wie FaBLINE können die Anforderungen von Getränkeverpackungsmaschinen besser erfüllen als Schläuche aus anderen Werkstoffen, wie PVC, Nitril, EPDM, Chloropren, IIR, Silikon und HDPE.

Die Konstruktion der FaBLINE Schläuche eignet sich ideal für die wiederholten Hub- und Senkbewegungen einer Maschine zum Abfüllen von Getränkedosen. Bei Labortests mit einer Biegeprüfmaschine für U-förmige Biegungen hat Aflex festgestellt, dass der FaBLINE Schlauch 100.000 Biegezyklen mit engem Biegeradius und maximalem Arbeitsdruck unbeschadet überstehen kann. Die Schläuche einiger Mitbewerber versagten bereits bei weniger als 13.400 Zyklen.

Leistung verschiedener üblicher Schlauchkonstruktionen relativ zu den idealen Schlaucheigenschaften

Zuverlässige Schläuche reduzieren Probleme durch gelösten Sauerstoff

Das Risiko einer Sauerstoffaufnahme muss insbesondere während des Verpackungsprozesses kontrolliert werden, also wenn das Bier in Dosen, Flaschen und Fässer abgefüllt wird. Einige Schläuche begünstigen die Entstehung von höheren Mengen an gelöstem Sauerstoff. Dies kann den Geschmack des Endprodukts beeinträchtigen und die Haltbarkeit des Bieres reduzieren.

Pro 10 ppb (Teile pro Milliarde) gelöstem Sauerstoff verringert sich die Haltbarkeit um einen Monat und das Bier verliert an Geschmack.

Cervecería La Tropical, eine der legendärsten Brauereien in Miami mit tiefen historischen Wurzeln in Kuba, konnte durch die Installation von FaBLINE Schläuchen die Effizienz der Abfüllanlage verbessern und gleichzeitig Probleme mit gelöstem Sauerstoff vermeiden.

Nachdem es in der Abfüllanlage durch die PVC-Schläuche zu einer überhöhten Sauerstoffanreicherung gekommen war, wechselte La Tropical im Jahr 2023 zu FaBLINE Schläuchen (0,5 Zoll) mit blauer EPDM-Ummantelung und Tri-Clover-Verbindungselementen.

Mit zwölf FaBLINE Schläuchen in der Abfüllanlage bei La Tropical wurde die Menge an gelöstem Sauerstoff um 50 ppb auf praktisch null gesenkt. Außerdem verwendet La Tropical einen FaBLINE Schlauch, um bereits karbonisiertes Bier aus dem Klärungsbehälter zum Kurzzeiterhitzer zu transportieren. Bei den zuvor verwendeten EPDM-Schläuchen kam es wegen des Schaums zu einem hohen Kohlensäureverlust.

Die im US-Bundesstaat Pennsylvania ansässige Craftbeer- und Cider-Manufaktur Wyndridge Farm konnte mithilfe von FaBLINE in kürzester Zeit die Menge des gelösten Sauerstoffs auf ein akzeptables Niveau reduzieren, als das Unternehmen 21.000 Träger Craftbeer für einen europäischen Großhändler abfüllen musste.

Zur Problemdiagnose wurde der gelöste Sauerstoff an der Produktionslinie gemessen. Dabei stellte Wyndridge Farm fest, dass der Sauerstoff durch die Silikonschläuche in der Dosenabfüllmaschine eintrat.

Innerhalb eines einzigen Tages konnte Wyndridge den gelösten Sauerstoff von 100–150 ppb auf deutlich unter 50 senken. So wurde auch der Auftrag an den europäischen Kunden rechtzeitig ausgeliefert.

Schläuche für eine maximale Haltbarkeit

Der FaBLINE Schlauch ist so konstruiert, dass sich der PTFE-Liner an der Außenseite der Biegungen dehnen und an der Innenseite komprimieren kann. Die Innenflächen des Schlauchs sind stets glatt und kreisförmig, weisen einen gleichbleibenden Innendurchmesser auf und verformen sich nicht. So entsteht eine kontinuierliche Strömung mit minimaler Turbulenz und geringem Risiko für Lufteintrag.

Der PTFE-Liner verringert das Eintreten von Sauerstoff durch die Schlauchwand, und dank der hohen CIP/SIP-Beständigkeit entstehen keine Risse oder durchlässigen Schichten, durch die Sauerstoff eindringen kann. Das Außengeflecht verhindert, dass sich der Schlauch dehnt oder zusammenzieht und dabei Sauerstoff ansaugt. Dies ist besonders beim Fördern und Abfüllen wichtig.

Die speziellen Eigenschaften der FaBLINE Schläuche schützen Bier nachweislich vor Oxidation und bewahren so Geschmack und Haltbarkeit.

Lange Betriebszeiten, keine ungeplanten Ausfallzeiten

Eine große Brauerei in Mexiko wechselte zu FaBLINE Schläuchen, um die Zuverlässigkeit, Hygiene und Lieferkontinuität zu verbessern. Dabei wurden keinerlei negative Auswirkungen auf die strengen CIP-Verfahren beobachtet.

In der Brauerei, die weltbekannte Biere braut, wurden seit der anfänglichen Inbetriebnahme Schläuche aus NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk) verwendet. Nach einiger Zeit waren technische Supportleistungen und Ersatzteile nicht mehr erhältlich – weder vom Hersteller noch vom lokalen Vertriebspartner. Leistung, Hygiene und Beständigkeit sind wichtige Anforderungen an einen Schlauch, der zum Fördern von Tomatensaft eingesetzt wird, einer hochwertigen Zutat für Michelada-Biermischgetränke. Nach dem Entladen des Tomatensafts werden die FaBLINE Schläuche in einem CIP-Prozess mit Heißwasser und Natriumhydroxyd gereinigt.

Nach einer gründlichen technischen Analyse, die gemeinsam vom technischen Team von Watson-Marlow und der Wartungsabteilung der Brauerei durchgeführt wurde, fiel die Wahl auf den Aflex FaBLINE Schlauch in einer Größe von 3 Zoll mit lebensmitteltauglichen Armaturen. Zunächst wurde ein Schlauch zu Testzwecken geliefert, gefolgt von zusätzlichen Schläuchen ein Jahr danach. Seit der Installation hat die Brauerei einen stabilen Betrieb verzeichnet. Bei einem Schlauch sind in zwei Jahren keine Ausfälle aufgetreten, bei zwei Schläuchen in einem Jahr.

Der FaBLINE Schlauch mit glatten Innenflächen überzeugt durch Flexibilität, Ermüdungsbeständigkeit und eine große Förderkapazität. FaBLINE Schläuche kommen ohne Klebstoff aus, sodass keine Fremdstoffe in das Produkt auswaschen können. Tests mit einer Biegeprüfmaschine haben ergeben, dass sie im Vergleich mit FEP-Schläuchen mit glatten Innenflächen eine fast zehnmal längere Ermüdungslebensdauer aufweisen. FaBLINE Schläuche haben einen kleinen Biegeradius, lassen sich mit minimalem Kraftaufwand biegen und können einfach installiert werden.

Nachdem die in der Schweiz ansässige Craftbeer-Brauerei Dr. Gab’s Gummischläuche durch FaBLINE ersetzt hatte, konnten Betriebszeit, Zuverlässigkeit und Verfahrenssicherheit deutlich verbessert werden. Die früher bei Dr. Gab’s verwendeten Gummischläuche waren anfällig für Schäden und Risse, was zu einem hohen Reinigungsaufwand und Produktverlust führte. 

Dr. Gab’s setzt jetzt zunehmend auf die neuen FaBLINE Schläuche, um das Bier zum und vom Karbonator zu fördern. Die mittlerweile mehr als 25 FaBLINE Schläuche kommen bei Dr. Gab’s hauptsächlich bei anspruchsvollen Anwendungen wie dem abschließenden Versetzen mit Kohlendioxid zum Einsatz. Nach dem Hinzufügen der Kohlensäure fließt das Bier unter hohem Druck zur Abfüllanlage.

Für zuverlässige Betriebszeiten, Hygiene und lange Betriebslebensdauer konstruiert

Die flexiblen und knickfesten FaBLINE Schläuche werden in Brauereien auf der ganzen Welt für verschiedene Anwendungen eingesetzt. Im Vergleich mit anderen Schläuchen punkten sie mit Zuverlässigkeit, Hygiene, Leistung und längerer Lebensdauer.

Brauereien, die ihre Schläuche jährlich oder alle zwei oder drei Jahre wechseln, können von einer kostengünstigeren und hygienischeren Lösung profitieren. Unter Berücksichtigung aller Kosten für Ausfallzeiten, Produktverluste und Reinigungseffizienz gewährleisten FaBLINE Schläuche eine rasche Amortisation und eine langfristig zuverlässige Leistung.

Vorteile der FaBLINE Schläuche für Brauereien:

• Nicht absorbierender PTFE-Liner, daher kein Verunreinigungsrisiko
• Ausgezeichnete Beständigkeit gegen CIP-Chemikalien, dadurch kürzere Zykluszeiten und geringeres Risiko für Produktverderb
• Hohe Temperaturbeständigkeit bei SIP-Prozessen
• Hygienische, wartungsfreie, gecrimpte Armaturen mit PTFE-Liner
• Schutz vor gelöstem Sauerstoff und Kohlensäureverlust
• Außergewöhnlich lange Betriebslebensdauer reduziert Ausfallzeiten und Kosten für Ersatzschläuche
• Ausgezeichnete Fördermengen, schnelleres Beladen und Entladen, niedrigere Verarbeitungskosten
• Einfache Handhabung dank flexibler und knickbeständiger Konstruktion
• Kleiner Biegeradius, geringer Kraftaufwand zum Biegen erforderlich

Weitere Informationen über FaBLINE Schlauchassemblies