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CIP-Prozesse – Automatisierte Reinigung vor Ort

Zuhause reinigen wir unser Geschirr oder Töpfe entweder von Hand mit einem Schwamm oder in der Spülmaschine. Doch in großen Produktionsanlagen ist dies eher schwer umsetzbar. Die Maschine zu zerlegen und für eine Reinigung zu transportieren, wäre genauso unwirtschaftlich wie das Reinigen von Hand. Abhilfe schaffen hier die sogenannten CIP-Prozesse. Diese Prozesse sind für eine maximale Effizienz automatisiert, sodass alles vollautomatisch und genau geplant abläuft.

Warum überhaupt CIP?

Reinigungsprozesse in großen Industrieanlagen finden meistens vor Ort statt. Dies nennt sich ortsgebundene Reinigung oder auch Cleaning in Place, kurz CIP. Diese Reinigung von verfahrentechnischen Anlagen spielt nicht nur in beispielsweise pharmazeutischen Fabriken eine große Rolle, sondern auch in der Lebensmittelindustrie. Ein Reinigung der Anlage kann nach dem normalen Produktionsprozess nötig sein, um etwa Lebensmittelreste zu entfernen und so ein hygienisches Arbeitsumfeld zu gewährleisten oder aber auch bei einem Rezepturwechsel.

Eine regelmäßige Reinigung ist gerade bei für Keime leicht anfälligen Lebensmitteln wie Milch sehr wichtig (Bildquelle: Pixabay.com).
Eine regelmäßige Reinigung ist gerade bei für Keime leicht anfälligen Lebensmitteln wie Milch sehr wichtig (Bildquelle: Pixabay.com).

Rein nach Definition handelt es sich bei den CIP-Prozessen um die Reinigung der Fertigungsanlage ohne ein Zerlegen der Maschinen.

Ablauf von CIP-Prozessen

In der Lebensmittelindustrie läuft der CIP-Prozess in zwei wesentlichen Schritten ab: dem Spülen und dem Desinfizieren beziehungsweise das Auskochen der Anlage.

Um grobe Verschmutzungen, etwa Teigreste aus Rührschüsseln, zu entfernen werden diese vorgespült. Anschließend werden alkalische Reinigungsmittel, also Laugen, verwendet um organische Verunreinigungen wie Proteine oder Fette zu entfernen. Welche Lauge sich am Besten eignet und welche Konzentration gewählt werden sollte, ist davon abhängig, welche Lebensmittel in der Anlage verarbeitet wurden.Anschließend spült Wasser die Reste der Reiniger aus. Um Kalkablagerungen oder Laugestein, also anorganische Verunreinigungen zu entfernen, wird dem System Säure zugeführt. Dieser Prozessschritt nennt sich im Allgemeinen – Absäuern.

Mannshohe Maschinen lassen sich leichter vor Ort reinigen (Bildquelle: Pixabay.com).
Mannshohe Maschinen lassen sich leichter vor Ort reinigen (Bildquelle: Pixabay.com).

Die eigentliche Reinigung schließt mit dem Ausspülen der Säure ab. Eine Desinfektion der gereinigten Anlage soll Mikroorganismen abtöten. Die Desinfektionsmittel werden nun mit Reinstwasser, also speziell behandeltem Wasser, welches so gut wie keine Fremdstoffe wie etwa Mineralien beinhaltet, ausgespült. Dies schließ den CIP-Prozess ab.

Automatisierung des Prozesses

Die CIP-Verfahren erfahren wie viele Teilprozesse eine zunehmende Automatisierung. Die Reinigung von Maschinen war früher häufig Handarbeit. Heute bieten automatisierte Lösungen eine Alternative. Das Ersetzen von manuellen Verfahren durch automatisierte Lösungen spart Kosten in vielerlei Hinsicht ein. Der Zeitaufwand und daraus resultierende Personalstunden reduzieren sich. Auch die Menge an Reinigungsmitteln verringert sich. So reduziert sich neben dem finanziellen Aufwand auch die Umweltbelastung eines Reinigungsprozesses. Um die Effizienz der Reinigung zu optimieren, sind in den Maschinen diverse Sensoren verbaut. Diese sogenannten Trübungs- und Leitwertsensoren geben genaue Auskunft über den Verschmutzungsgrad und können somit die Konzentration von Reinigungsmitteln und Wassermengen anpassen.

Aufbau einer CIP-Anlage

CIP-Anlagen bestehen im Allgemeinen aus zwei Komponenten. Das Gehirn der Anlage, die CIP-Station, misst mittels der Sensoren verschiedene Variablen und passt den Ablauf des Prozesses an. Sprich wieviel Wasser zugeführt wird, wieviel und welches Reinigungsmittel zugeführt werden muss und wann eine Reinigung notwendig ist, wird alles von der Station gemessen und ausgeführt. Die Station muss auch analysieren, mit welcher Temperatur und Fließgeschwindigkeit sämtliche Komponenten in das System fließen.

Eine regelmäßige Reinigung lässt Maschinen ohne Störungen laufen (Bildquelle: Pixabay.com).
Eine regelmäßige Reinigung lässt Maschinen ohne Störungen laufen (Bildquelle: Pixabay.com).

Die Stationen können je nach Planung nur für die Reinigung einer speziellen Maschine zuständig sein oder aber auch für die gesamte Reinigung der ganzen Fabrik. Welche Variante effizienter ist, hängt häufig von der Größe der Fabrik ab.Ein weiterer Teil des CIP-Prozesses sind die  CIP-Verteilungsleitungen. Hierüber werden Wasser, Reinigungs- und Desinfektionsmittel verteilt und in den zu reinigenden Maschinenteil geführt.

Die Reinigungsprozesse sind enorm wichtig um eine Kontamination mit Bakterien und eventuell daraus resultierende Qualitätseinbußen zu verhindern. Wie der Prozess genau abläuft ist je nach Bauart und Produkt verschieden. Die Automatisierung dieses Prozesses mittels einer CIP-Anlage ist enorm Ressourcen schonend. Der Stillstand der Maschine, die Personalkosten und auch der Einsatz von Reinigungsmitteln reduzieren sich und sparen somit Geld ein. So amortisieren sich die Anschaffungskosten einer automatisierten Reinigungsanlage relativ schnell.

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