Energieeinsparungen und Reduzierung des CO2-Ausstoßes durch Zentralisierung der Vakuumversorgung

Die Energieeffizienz zu steigern und Treibhausgasemission zu reduzieren ist das erklärte Ziel der Block House Fleischerei GmbH. Dem Produzent von portionierten Frischfleischprodukten und Burgern ist es gelungen, durch die Neuorganisation der Vakuumversorgung für fünf Verpackungslinien erhebliche Energieeinsparungen zu erzielen und die CO2-Emission um 36,1 Tonnen pro Jahr zu reduzieren. Herzstück der neuen Vakuumversorgung ist eine Vakuumzentralanlage der Firma Dr.-Ing. K. Busch GmbH, die durch ihren Aufbau und die intelligente Steuerung deutlich weniger Energie verbraucht, als die zuvor direkt an den Verpackungsmaschinen installierten Vakuumpumpen.

Die Block House Fleischerei GmbH ist eine Firma der Block Foods AG. Im modernen Fleischverarbeitungsbetrieb in Hamburg werden an mehreren Produktionslinien Steaks portioniert, Rinder zerlegt sowie Burger und Carpaccio produziert. Knapp 100 Mitarbeiter arbeiten im Ein-Schicht-Betrieb, die Burger-Produktion wird allerdings zweischichtig gefahren. Ein Teil der Produkte geht in die eigene Steak-Restaurantkette Block House. Von insgesamt 49 Restaurants bieten die meisten ihre Steaks in deutschen Städten an. Aber auch in Spanien, Portugal, Österreich und in der Schweiz werden in Block-House-Restaurants Steaks serviert, die in der Block House Fleischerei in Hamburg gereift, zugeschnitten und verpackt wurden. Insgesamt werden in diesen Restaurants jährlich über 6 Millionen Gäste bewirtet. Ein Großteil der Produkte wird an Kunden im Bereich Groß- und Einzelhandel oder die Gastronomie geliefert. Hauptsächlich werden Kunden in Deutschland und dem benachbarten Ausland bedient.

1973 wurde die Block House Fleischerei von Eugen Block gegründet und der damals sich selbst gestellte Qualitätsanspruch gilt bis heute, die IFS-Zertifizierung bestätigt die hohe Qualität der Frischfleisch- und Burger-Produkte. Das Prime-Beef-Qualitätssiegel garantiert weiter, dass nur Fleisch von Rindern verwendet wird, die artgerecht aufgewachsen sind. Hauptsächlich stammt das Fleisch für die Steaks von Angus- und Hereford-Rindern.

Genau so strikt, wie die Qualitätsstandards eingehalten werden, sieht man sich bei Block House Fleischerei auch in der Verantwortung, was Umwelt und Nachhaltigkeit betrifft. Das Energiemanagementsystem ist nach ISO 50001 zertifiziert und nimmt am Hamburger Projekt „Unternehmen für Ressourcenschutz“ teil.
Bereits 2013 hat man die Vakuumversorgung der Verpackungsmaschinen energetisch analysiert und festgestellt, dass hier ein Einsparpotential gegeben sein muss. Fünf Verpackungslinien mit jeweils einer Tiefziehmaschine waren zum damaligen Zeitpunkt mit je einer Drehschieber-Vakuumpumpe als Vorpumpe und einem zusätzlichen Vakuum-Booster (Wälzkolben-Vakuumpumpe) ausgestattet. Diese Vakuumpumpen waren nahe der Verpackungsmaschinen und somit auch nahe an den Arbeitsplätzen aufgestellt. Dies hatte zur Folge, dass die Vakuumpumpen ihre Abwärme direkt in die Produktionsräume abgaben. Nur durch eine Erhöhung der Raumkälte-Produktion war die aus hygienischen Gründen notwendige niedrige Raumtemperatur zu halten. Ein weiterer Nachteil war die Lärmbelästigung an den Arbeitsplätzen.

Mit der Erneuerung der Vakuumversorgung verfolgte man bei Block House Fleischerei neben der Energieeinsparung, und der Reduzierung des CO2-Ausstoßes auch das Ziel, eine hohe Verfügbarkeit der Vakuumversorgung zu garantieren und die Vakuumpumpen aus den Produktionsräumen zu verbannen, um die Abwärme und die Geräuschemission an den Arbeitsplätzen zu vermeiden. Außerdem sollte Personal für Wartungsarbeiten möglichst nicht diese Bereiche betreten.

Zusammen mit den Vakuumspezialisten von Busch entwickelte man ein Konzept, um eine energieeffiziente Lösung zu finden, die möglichst auch alle anderen bisherigen Nachteile eliminiert. Schnell war man sich einig, dass eine zentrale Versorgung der Verpackungsmaschinen mit Vakuum die ideale Lösung wäre. Die Basis für die Auslegung der Vakuumzentralanlage waren die fünf vorhandenen Tiefziehverpackungsmaschinen, die Vakuum nur für den eigentlichen Verpackungsvorgang benötigen, weil die Unterfolie in der Formstation der Maschinen nicht mit Vakuum in die Formen gesaugt, sondern mit Druckluft in die Formen geblasen wird.

Seit September 2015 ist die neue Vakuumzentralanlage in Betrieb. Ihre Hauptkomponenten sind vier R 5 Drehschieber-Vakuumpumpen mit vier Panda Vakuum-Boostern.
Wobei ein Vakuummodul bestehend aus einer Drehschieber-Vakuumpumpe und einem Vakuum-Booster eine reine Stand-by-Funktion hat und nur zum Einsatz kommt, wenn während des laufenden Betriebs Wartungsarbeiten durchgeführt werden. Die Vakuumzentralanlage ist eine Etage tiefer, unter den Produktionsräumen in einem separaten Raum untergebracht und ist somit von der Produktion komplett getrennt.

Die Evakuierung der Verpackungskammern erfolgt in zwei Schritten über zwei Vakuumzuleitungen. In der einen Leitung liegt stets ein sogenanntes Grobvakuum von 30 Millibar an. Dadurch ist eine schnelle Evakuierung auf dieses „Grobvakuumniveau“ möglich. Ist dieses erreicht, schaltet die Anlage auf die zweite Zuleitung mit einem Vakuumniveau von 4 Millibar um. Durch diese zweistufige Druckausgleichsmethode sind kurze Taktzeiten möglich. Zwischen der Vakuumzentralanlage und den Verpackungsmaschinen sind Pufferbehälter geschaltet, die sicherstellen, dass die notwendigen Vakuumniveaus permanent in den Leitungen anliegen.
Die Anlage ist bedarfsabhängig gesteuert. Die einzelnen Vakuummodule werden über Drucktransmitter druckabhängig zu- oder weggeschaltet. Durch diese Steuerung und durch eine um 9,9 Kilowatt geringere Energieaufnahme gegenüber der früheren dezentralen Versorgung spart die Block House Fleischerei jährlich 4.356 Euro an Energiekosten. Die weniger verbrauchte Energie entspricht einem CO2-Ausstoß von 22,8 Tonnen.

Frank Damast, Technischer Leiter in der Block House Fleischerei ist sich sicher, dass er mit der neuen Vakuumzentralanlage von Busch die technisch aktuellste Vakuumtechnik installiert hat und diese auch in puncto Wartungsintensität und Störungsanfälligkeit der alten Vakuumversorgung weit überlegen ist. Durch den modularen Aufbau ist ein Ausfall der Vakuumversorgung nahezu unmöglich. Das Stand-by-Vakuummodul bietet zudem eine zusätzliche Sicherheit.

Die Aufstellung der Vakuumanlage in einem separaten Raum im Untergeschoss ermöglicht eine hohe Kühlleistungsersparnis von 23,1 Kilowatt für die Kälteanlage in den Produktionsbereichen. Dies entspricht einer jährlichen Kosteneinsparung von 2.541 Euro oder einem um eine Minderung des CO2-Ausstoßes von 13,3 Tonnen. Addiert man die Energiekosteneinsparungen der zentralen Vakuumversorgung und der Kühlleistung, ergibt sich eine jährliche Gesamtenergieeinsparung von 6.897 Euro. Die gesamte Reduzierung des CO2-Ausstosses beläuft sich auf insgesamt 36,1 Tonnen. Die Vakuumzentralanlage versorgt momentan fünf Verpackungsmaschinen, ist aber so ausgelegt, dass zwei weitere Verpackungsmaschinen angeschlossen werden können. Außerdem konnten damit die Taktzeiten erhöht werden.

Der Einsatz dieser innovativen und energieeffizienten Vakuumversorgung wurde von der Stadt Hamburg durch das Programm „Unternehmen für Ressourcenschutz“ finanziell gefördert, was auch eine Betätigung der Verantwortlichen bei der Block House Fleischerei ist, mit der Vakuumzentralanlage von Busch die energetisch bestmöglichste Lösung zur Vakuumversorgung gefunden zu haben.

Die Wartung der Vakuumzentralanlage erfolgt einmal jährlich durch einen Busch Servicetechniker, der seinen Besuch vorher mit der Betriebstechnik abstimmt. Durch die Anbindung der Vakuumzentralanlage an das betriebliche Prozessleitsystem kann sie permanent überwacht und eventuelle Unregelmäßigkeiten sofort erkannt werden. Außerdem wird dadurch der Stromverbrauch automatisch aufgezeichnet und dokumentiert.