ARMATUREN & LEITUNGEN
Mit weniger Dampf zur Sterilisationstemperatur
Membranventile mit leichtem Rohrumformgehäuse
In der Pharma-, Food- und Lebensmittelbranche sind Nachhaltigkeit, möglichst geringe Betriebskosten und hohe Anlagenverfügbarkeit zentrale Themen. Alle in den Anlagen verbauten und an den Prozessen beteiligten Komponenten müssen dazu beitragen. Das gilt auch für die unzähligen Membranventile, die vor allem in sterilen und pharmazeutischen Anwendungen im Einsatz sind und strenge Hygieneanforderungen und -normen erfüllen müssen.
Das Rohrumformgehäuse hilft bei der Gestaltung leichterer Anlagen und nachhaltigerer Prozesse in der Pharma-, Food- und Kosmetikindustrie. (Quelle: Bürkert Fluid Control Systems)
Bürkert GmbH & Co. KG
Treibhausgas-Bilanz im direkten Vergleich
Im ersten Schritt der CO2-Bilanzierung wurde der Herstellungsprozess eines 1,5-Zoll-Ventils im Rohrumformgehäuse mit dem eines 1,5-Zoll-Ventils mit Schmiedeventilkörper miteinander über die gesamte Wertschöpfungskette verglichen, angefangen von der Beschaffung der Rohmaterialien, über die Verarbeitung bis hin zur Anlieferung ins Lager des Herstellers. Die Erfassung und Berechnung der verursachten Treibhausgasemissionen – also Kohlenstoffdioxid, Methan, Distickstoffmonoxid und Flourkohlenwasserstoffe – wurde in Anlehnung an die international anerkannten Standards der ISO 14067-1 und des Treibhausgasprotokolls (GHC) durchgeführt und als C02-Äquivalente dokumentiert.
Das Ergebnis ist beachtlich: Während der Produktion werden bei den Rohrventilkörpern rund 50 Prozent weniger CO2-Äquivalente freigesetzt. Gleiches gilt auch für den Transport. Ursache für beides ist hauptsächlich das geringere Gewicht. Der Rohrventilköper, der untersucht wurde, wiegt lediglich 0,807 Kilogramm und ist damit fast 80 Prozent leichter als der 3.607 Kilogramm schwere Schmiedeventilkörper. Das deutlich geringere Gewicht macht sich dann auch im Betrieb positiv bemerkbar. Die Rohrumformgehäuse haben eine erheblich geringere thermische Masse als Schmiede- und Gussvarianten, ein Vorteil, der umso deutlicher wird, je größer die Nennweite ist. Bei einem 2-Zoll-Ventil beispielsweise kann die Gewichtsreduktion bis zu 75 Prozent betragen. Die Gehäuse heizen sich dadurch schneller auf und kühlen auch schneller wieder ab, was sich positiv auf die Betriebskosten auswirkt. Bei einer Temperaturdifferenz von 100K pro SIP-Zyklus können sich Einsparungen von über 50 Prozent ergeben. Multipliziert man diesen Wert mit der Anzahl der SIP-Prozesse pro Jahr, ergeben sich je nach Anlage beachtliche Kosteneinsparungen. Die Produktion wird nachhaltiger; der CO2-Fußabdruck des Herstellungsprozesses reduziert sich. Geht man von einer typischen Applikation mit 100 Ventilen aus, spart das 875 Kilogramm CO2 pro Jahr, das ist immerhin so viel wie 70 Bäume aufnehmen können (bei 12,5 Kilogramm CO2 pro Baum).
Die Rohrumformgehäuse haben eine erheblich geringere thermische Masse als Schmiede- und Gussvarianten, ein Vorteil, der umso deutlicher wird, je größer die Nennweite ist. (Quelle: Bürkert Fluid Control Systems)
Robustes Leichtgewicht
Das Hydroform-Gehäuse ist zudem ausgesprochen robust. Sein Design entspricht den Anforderungen der ASME-BPE 2014 und hält schnellen Temperaturwechseln zwischen heißem Dampf und kaltem Wasser sowie langzeitigen Vibrationen stand. Zudem berührt das Medium nur die Membrane und den pharmatauglichen Rohrabschnitt, aus dem das Gehäuse geformt wird. Dieser ist identisch mit den anderen in den Anlagen eingesetzten Rohrelementen und erfüllt die jeweiligen geltenden Normen. Im Gegensatz zu Gussgehäusen entstehen zudem bei der Fertigung keine Lunker oder andere Unreinheiten, die immer ein Kontaminationsrisiko oder Fertigungsausschuss bedeuten. Hinzu kommt noch eine weitere positive Eigenschaft: Bei der Montage im Rohrsystem wird die hygienischste aller Verbindungen möglich, nämlich eine direkte Rohr-zu-Rohr-Verschweißung. Hier kann sich nichts festsetzen und die Reinigung ist genauso einfach wie die des Gesamtrohrsystems.