Energieintensive Heißwasser- und Dampfsysteme geraten bei der Glasvorwärmung zunehmend unter Druck. Moderne Carbon-Infrarot-Technologie bietet eine effiziente Alternative: Sie reduziert Energie- und Wasserverbrauch, verbessert die Regelbarkeit und erhöht die Prozessstabilität. Praxisbeispiele aus der Getränke- und Lebensmittelproduktion zeigen, wie Unternehmen durch den Umstieg auf Infrarot ihre Produktivität steigern und gleichzeitig Kosten senken können.
Jahrzehntelang galten Heißwasser- und Dampfsysteme als Standard, um Glas vor dem Befüllen vorzuwärmen und so thermischen Schock zu vermeiden – doch sie sind energieintensiv, träge in der Regelung und zunehmend wirtschaftlich sowie ökologisch fragwürdig. Moderne Carbon-Infrarot-Technologie kann diese Verfahren erfolgreich ablösen. Praxisbeispiele aus der Saft, Marmeladen und Saucenherstellung machen deutlich, wie Unternehmen durch den Wechsel von Dampf zu Infrarot nicht nur Effizienz und Produktivität steigern, sondern auch Flexibilität gewinnen und gleichzeitig die Kosten für Energie und Wasser senken.
Flaschen vor dem Befüllen wärmen
Britvic in Großbritannien verarbeitet eine große Bandbreite von Frucht- und Gemüsesäften. Die Säfte werden vor dem Einfüllen bei Temperaturen um etwa 80 °C pasteurisiert; die leeren Glasflaschen erreichen die Füllstation dagegen mit der jeweiligen Umgebungstemperatur. Beim Befüllen der Flaschen besteht die große Gefahr eines Hitzeschocks, der das Glas zum Springen oder Zersplittern bringt, vor allem, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Flüssigkeit und Glas größer als 42 °C wird.
Um diese Temperaturdifferenz unterhalb des kritischen Levels zu halten, wurden die leeren Flaschen früher mit heißem Wasser gespült und dann in einem Wasserdampf-Ofen auf etwa 55 °C vorgeheizt, schließlich musste das heiße Wasser noch abtrocknen, bevor Saft eingefüllt werden konnte. Dieses Verfahren benötigte durch das heiße Wasser und den Dampf sehr viel Energie, außerdem konnte man den Dampf-Ofen bei einem Bandstopp nicht schnell genug abschalten.
Heute erwärmt ein vier Meter langer Infrarot-Ofen mit einer Nennleistung von 109,2 kW die leeren Flaschen. Der Ofen besteht aus drei Zonen, in der dritten Zone wird über einen PID-Regler sichergestellt, dass die Flaschen die richtige Temperatur für das Befüllen haben. Carbon Infrarot-Strahler (CIR) wurden gewählt, weil sie Strahlung im mittleren Wellenlängenbereich abgeben, genau dort, wo Glas gut absorbiert. Außerdem reagieren sie so schnell, dass sie gut geregelt werden können und ein Überheizen der Flaschen im Falle eines Bandstopps vermieden wird.
Seit der Installation sorgt das mittelwellige Infrarot-System dafür, dass signifikante Mengen von Energie eingespart werden können. Die Flaschen brauchen vor dem Befüllen nur noch kalt gespült werden. Das bedeutet, dass die Spülzeile für Säfte jetzt mit den kohlesäurehaltigen Getränken, die niemals in heiße Flaschen gefüllt werden dürfen, geteilt werden kann – ohne größere Umbauten vornehmen zu müssen und ohne zusätzliche Kosten.
