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JUMO GmbH & Co. KG

Automatisierungstechnik

Die JUMO-Unternehmensgruppe mit Haupt­sitz in Ful­da beschäftigt weltweit mehr als 2.500 Mitar­beit­er und ist ein­er der führen­den Her­steller im Bere­ich der indus­triellen Sen­sor- und Automa­tisierung­stech­nik. Das inno­v­a­tive Pro­duk­t­pro­gramm umfasst die gesamte Mess­kette von Sen­soren bis zu Automa­tisierungslö­sun­gen für die Mess­größen Tem­per­atur, Druck, Flüs­sigkeit­s­analyse, Durch­fluss, Füll­stand und Feuchte. JUMO-Pro­duk­te wer­den weltweit unter anderem im Maschi­nen- und Anla­gen­bau, in der Heizungs- und Kli­mat­e­ch­nik, der Lebens­mit­tel- und Getränkein­dus­trie, bei erneuer­baren Energien sowie in der Wass­er- und Abwasser­wirtschaft eingesetzt.

Das Unternehmen ist Welt­mark­t­führer im Bere­ich indus­trielle Tem­per­atur­füh­ler für Wärmezäh­ler. JUMO zeich­net sich durch einen außergewöhn­lichen Inno­va­tion­s­grad, eine über­durch­schnit­tlich hohe Fer­ti­gungstiefe und ein umfan­gre­ich­es Pro­duk­t­pro­gramm aus. Diese Fak­toren ermöglichen es dem Unternehmen, Kun­den­wün­sche schnell und flex­i­bel zu erfüllen.

Zur JUMO-Unternehmensgruppe zählen 5 Nieder­las­sun­gen in Deutsch­land, 25 Tochterge­sellschaften im In- und Aus­land sowie mehr als 50 Vertre­tun­gen weltweit. Der Umsatz lag im Jahr 2022 bei 307 Mil­lio­nen Euro.

Produkt-Highlights

Wohl bekomm’s

Ein süffiges Pils zum JUMO-Jubiläum

JUMO liefert als inno­v­a­tiv­er Tech­nolo­gi­etreiber seit Jahrzehn­ten hochqual­i­ta­tive Mess- und Automa­tisierung­stech­nik für die Lebens­mit­telin­dus­trie. Der Gedanke lag also nahe, zum 75. Geburt­stag 2023 auch ein eigenes Jubiläums-Bier kreieren zu lassen. Beim Brauprozess soll­ten alle hier­für rel­e­van­ten JUMO-Pro­duk­te, die an die Brauin­dus­trie geliefert wer­den, in ein­er App­lika­tion zusam­menge­führt wer­den. Die Wahl fiel daher auf eine „eigene“, mod­erne und hochef­fiziente Brauereianlage.

Kun­den und Part­ner von JUMO kön­nen nun ein goldgelbes, süf­figes Pils mit ein­er angenehmen Bit­ter­note genießen, getreu dem Mot­to: „JUMO-Bräu — dein Herz erfreu“. Von dem Pils wird es eine Son­dered­i­tion zum Jubiläum geben. Und wer weiß? Vielle­icht wer­den einzelne Flaschen in ein paar Jahren ein kleines Ver­mö­gen wert sein.

 

Ein JUMO-Bier, das aus der Region stammt

Auf der Suche nach Engi­neer­ing-Exper­tise und ein­er regionalen Brauerei, die eine solche Anlage bauen und ein solch­es Bier brauen kön­nen, stieß man schnell auf das Unternehmen Burkard und Gärt­ner (B+G), einem Spezial­is­ten für Anla­gen­pla­nung und Anla­gen­bau – und die Fir­ma „Hun­felt Braeu“. Diese junge Brauerei vor den Toren Ful­das ist 2017 als Hob­by in ein­er Garage ent­standen, seit­dem ständig gewach­sen und pro­duziert heute zehn ver­schiedene Spezial­itäten. „Hun­felt Braeu“ ver­ste­ht sich als kleine, regionale Brauerei von Bier­spezial­itäten. Zu den Sorten gehört zum Beispiel ein Stout, ein Indi­an Pale Ale oder ein fass­gereiftes Bockbier.

Die Idee ein­er „Mini-Brauerei“ ent­stand, weil Sebas­t­ian Gärt­ner, ein­er der drei Brauer, haupt­beru­flich auch ein­er der Inhab­er von B+G ist. Es lag also nahe, das Know-how von JUMO mit dem Experten­wis­sen von B+G und „Hun­felt Braeu“ in ein­er kom­plett neuen Anlage zu bün­deln, in der dann das JUMO-Jubiläums­bier gebraut wer­den sollte.

Durch die Pla­nung der Anlage auf Basis eines intel­li­gen­ten 3D-CAD-Mod­ells mit­tels mod­ern­ster CAD/­CAE-Soft­ware und Fer­ti­gungsmeth­o­d­en wie Orbitalschweißtech­nik, kon­nte das Pro­jekt, welch­es haupt­säch­lich von Auszu­bilden­den bear­beit­et wurde, in weni­gen Monat­en real­isiert werden.

Ent­standen ist eine vol­lau­toma­tisierte Brauereian­lage in kom­pak­ter Skid-Bauweise – kom­plett aus Edel­stahl – mit ein­er Ausstoß­menge von 100 Liter Kaltwürze und automa­tisiert­er CIP-Funk­tion (Clean­ing in Place). Bei der Brauereian­lage han­delt es sich um ein klas­sis­ches 3‑Geräte-Sud­w­erk mit Läuter­bot­tich. Die mögliche Sud­größe bewegt sich bei ca. 100 Liter. Das entspricht je nach Bier­sorte ein­er Malzschüt­tung von ca. 20 kg.

Neben dem Maische‑, Läuter­bot­tich und der Würzep­fanne wurde die Anlage zusät­zlich noch mit einem Heißwasser­tank real­isiert. Abge­se­hen vom Läuter­bot­tich wer­den alle Gefäße über die Gefäßin­nen­wand elek­trisch beheizt. Zur Ans­teuerung der Heizele­mente kom­men Leis­tungssteller vom Typ JUMO TYA 202 zum Ein­satz. Ger­ade vor dem Hin­ter­grund eines effizien­ten Energieein­satzes sind die Leis­tungssteller enorm wichtig.

Weit­er­hin ver­fügt die Anlage über eine Pumpe für Wass­er und die CIP-Funk­tion sowie eine weit­ere fre­quen­zgeregelte Pumpe für die Mais­che oder Würze. Bei bei­den Pumpen dient der Gren­z­s­tand­melder JUMO ZELOS C01 LS als Trockenlaufschutz.

Die 2 Motoren der Rührvor­rich­tung des Mais­chebot­tich­es und des Hack­w­erkes vom Läuter­bot­tich sind eben­falls frequenzgeregelt.

Bei der Füll­standsmes­sung des Heißwasser­tanks, Mais­chebot­tichs und der Würzep­fanne wird der neue Druckmes­sum­former JUMO DELOS S02 ver­wen­det. Die Dif­feren­z­druckmes­sung beim Läuter­bot­tich wurde mit dem JUMO TAROS S46 H umgesetzt.

Für die Men­gener­fas­sung des Haupt­guss­es und der Nachgüsse dient der JUMO flow­TRANS W02. Nach dem Würzeküh­ler misst der neue JUMO flow­TRANS MAG HT20 sowohl die Durch­fluss­menge als auch die Tem­per­atur. Die Tem­per­atur in den jew­eili­gen Behäl­tern wird mit dem JUMO dTRANS T1000 ermittelt.

Die Sen­soren wur­den mit den Prozes­san­schlüssen G ½ (hygien­isch), JUMO PEKA (EHEDG zer­ti­fiziert) und Clamp in der Anlage ver­baut. Sie wurde über SPE, IO-Link oder mit 4 bis 20 mA Sig­nal eingebunden.

Zu Beginn wird der Heißwasser­be­häl­ter mit Wass­er gefüllt und auf die gewün­schte Ein­mais­chtem­per­atur gebracht. Im Anschluss wird das Wass­er in den Mais­chebott­tich gepumpt und das Malzschrot manuell hinzugegeben. Die Men­gen des Wassers (Haupt­guss) wird mit dem JUMO flow­TRANS US W01/02 ermittelt.

Der Ein­mais­chvor­gang sollte in einem Zeitrah­men von unter 15 Minuten abgeschlossen sein und die Rührvor­rich­tung sollte auf max­i­maler Drehzahl laufen. Durch die im Malz enthal­te­nen Enzyme begin­nen nun die jew­eili­gen Abbauprozesse. Ein Teil der Pro­teine wer­den durch die Pro­teinasen bis hin zu Aminosäuren abge­baut und die Stärke wird durch die Alpha- und Beta-Amy­lase zu Zuck­er abge­baut. Enzyme arbeit­en sub­strat­spez­i­fisch und stellen an das Reak­tion­s­m­i­lieu in Bezug auf Viskosität, pH-Wert und Tem­per­atur beson­dere Anforderungen.

Je nach gewün­schter Bier­sorte wer­den nun die ver­schiede­nen Ras­ten durch­laufen. Ein heutzu­tage häu­figer Mais­chevor­gang für helles Bier wäre mit 62 °C einzu­mais­chen, nach 50  Minuten auf 72 °C zu erhöhen und nach weit­eren 20  Minuten auf 78 °C hoch zu heizen. Der Aufheizvor­gang sollte mit einem Tem­per­at­u­ranstieg von 1 °C  pro Minute erfol­gen. „Das Zusam­men­spiel all dieser JUMO-Pro­duk­te und ‑Lösun­gen sorgt für eine hohe Prozess­sicher­heit“, sagt B+G‑Chef Sebas­t­ian Gärtner.

Im Anschluss fol­gt das Abläutern. Bei diesem Prozesss­chritt wer­den die flüs­si­gen und fes­ten Bestandteile voneinan­der getren­nt. Der mit einem Sieb­bo­den aus­ges­tat­tete Läuter­bot­tich wird befüllt, die fes­ten Bestanteile set­zen sich am Boden ab und bilden eine Fil­ter­schicht. Die anfangs trübe Würze wird zurück in den Läuter­bot­tich gepumpt. Wenn die Würze klar ist, wird auf die Würzep­fanne umgestellt. Während des Läuter­vor­gangs misst unter dem Senk­bo­den der JUMO TAROS S46 H den Dif­feren­z­druck, um die Drehzahl der fre­quen­zgeregel­ten Pumpe zu regeln und bei Bedarf das Hack­w­erk hinzuzuschalten.

Nach­dem der Haupt­guss durchge­laufen ist, fol­gen die Nachgüsse. Die Menge der einzel­nen Nachgüsse wer­den wieder über den JUMO flow­TRANS US W01/02 erfasst. Mit den Nachgüssen soll verbliebenes Extrakt aus dem Tre­ber ent­fer­nt wer­den. Die Summe des auswaschbaren und auf­schließbaren Extrak­tes sollte unter 1 % liegen.

In anschließen­den Prozesss­chritt wird die Würze ca. 70 bis 90 Minuten gekocht. Das Kochen dient der Ver­damp­fung des Wassers, um die gewün­schte Stammwürze zu erhal­ten, dem Aus­treiben uner­wün­schter Aro­mastoffe, Ster­il­isieren der Würze, Inak­tivierung der Enzyme und Bil­dung von Aro­ma- und Farbstoffen.

Während der Kochung wird der Würze auch der Hopfen hinzuge­fügt. Das kann je nach Bier- und Hopfen­sorten in mehreren einzel­nen Hopfengaben erfol­gen. Beim Bit­ter­hopfen dient das Kochen der besseren Lösung der Bit­ter­stoffe und wird somit meist anfangs dazu gemis­cht . Arom­a­hopfen wird dage­gen erst gegen Ende der Kochung zugegeben. Ver­wen­det wur­den beim Jubiläums­bier die Hopfen­sorten Mag­num, Ari­ana und Saphir.

Nach dem Kochen wird die Würze auf 20 °C herunter gekühlt. Das erfol­gt mit einem Gegen­stromwärmetausch­er. Am Aus­lauf erfasst der JUMO flow­TRANS MAG H20 sowohl die Durch­fluss­menge als auch die Tem­per­atur. Die Drehzahl der Würzepumpe wird in Abhängigkeit der Würzeaus­trittstem­per­atur geregelt.

Nach dem Anstellen mit Hefe fol­gt nun die Gärung und Lagerung des Bieres. Bei der Gärung spielt beson­ders die exak­te Tem­per­aturs­teuerung eine wichtige Rolle. Während Biere mit obergäriger Hefe zwis­chen 15 bis 20 °C vergären, gären untergärige Hefen in einem Bere­ich von 4 bis 9 °C.

Weit­er­hin beste­ht die Möglichkeit die Anla­gen automa­tisch zu reini­gen. Die CIP-Funk­tion wird unter anderem durch die Konzen­tra­tions­mes­sung der Reini­gungsme­di­en ermöglicht. Der JUMO dig­i­Line CI HT10 ermit­telt über den tem­per­aturkom­pen­sierten Leitwert im Heißwasser­be­häl­ter die Konzen­tra­tion der unter­schiedlichen Reinigungsmedien.

Eine weit­ere Mes­sung dient am Abfluss der Anlage zur Überwachung der einzel­nen Reini­gungss­chritte und der Medi­en­tren­nung. Zunächst wird die Anlage über die Sprühköpfe in den Behäl­tern mit Wass­er vorge­spült. Darauf fol­gen die Reini­gungss­chritte mit Natron­lauge, eine weit­ere Spülung mit Wass­er und das Neu­tral­isieren mit Salpeter­säure oder Phos­pho­rsäure. Der let­zte Schritt ist dann die abschließende Spülung mit Wass­er, bis der Leitwert am Ablauf die voll­ständi­ge Ent­fer­nung der Säure erkennt.

Hier spielt der JUMO dig­i­Line CI HT10 seine Stärke aus. Die genaue Konzen­tra­tions­mes­sung und kurze Reak­tion­szeit der inte­gri­erten Tem­per­aturmes­sung tra­gen zur Einsparung von Brauch­wass­er und Reini­gungsmit­teln bei.

Auch im Pharmabere­ich kann der CIP-Prozess ver­gle­ich­bar durchge­führt wer­den. In diesem Fall find­et die let­zte Spülung mit Reinst­wass­er statt. Der Leitwert des Reinst­wassers wird mit dem Leit­fähigkeitssen­sor JUMO tecLine CR und dem Mes­sum­former JUMO AQUIS 500 CR ermit­telt. Nach Vor­gaben der USP 645 ist die Tem­per­aturkom­pen­sa­tion für diesen Fall deaktivierbar.

Die Bedi­enung der Anlage erfol­gt über die Steuerung JUMO var­iTRON 500 touch und der Soft­ware für die Prozessüberwachung und ‑steuerung JUMO smart­WARE SCADA.

Die Rezepte für die einzel­nen Bier­sorten als auch die einzel­nen CIP-Funk­tio­nen lassen sich intu­itiv ohne Pro­gram­mierken­nt­nisse mit der browser­basierten Soft­ware-Lösung JUMO smart­WARE Pro­gram kon­fig­uri­eren. JUMO smart­WARE Eval­u­a­tion ermöglicht es, zusät­zlich alle Prozess­pa­ra­me­ter aufzuzeichnen.

„Im Anschluss kann sowohl der Brauprozess als auch der CIP-Prozess aus­gew­ertet  und mit einem automa­tisierten Batchre­port ver­i­fiziert wer­den“, sagt Mar­tin Eppinger, Branchen­man­ag­er F&B Food & Bev­er­age (oder Lebens­mit­tel) bei JUMO. Das erle­ichtert den Brauprozess beim näch­sten Bier, denn auch das soll wohlschmeck­end die Kehle runterrinnen.

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