Bei der Herstellung von Kosmetika gilt es ebenso wie im Pharmabereich, strenge Qualitäts- und Hygienerichtlinien einzuhalten. Deshalb müssen Produktionsanlagen bei Chargen- oder Produktwechsel regelmäßig gereinigt werden. Durchflussmesser, die schnell und mit hoher Genauigkeit einen Medienwechsel erkennen, erschließen hier ein beachtliches Optimierungspotenzial, da sich mit ihrer Hilfe präzise zwischen Produkt, Reinigungsmedium und ihren Mischphasen unterscheiden lässt.
Am Standort Bielefeld stellt die Dr. Kurt Wolff GmbH & Co. KG auf einer zentralen Produktionsanlage unterschiedliche Shampoos her, die beispielsweise unter den Handelsnamen Alpecin und Plantur bekannt sind. Nach der Produktion werden diese in vier Tanks für den nachfolgenden Abfüllprozess zwischengelagert. „Beim Transfer von der Herstellungsanlage in die Lagertanks sahen wir Optimierungspotenzial“, berichtet Nils Gorowicz, Produktionsingenieur bei Dr. Kurt Wolff. „Denn hier kommt es zweimal zu Mischphasen aus Produkt und Wasser, die bisher recht viel Ausschuss verursachten.“
Bei jedem Produktwechsel müssen die Rohre gereinigt und desinfiziert werden. Ins Shampoo darf aber kein Restwasser gelangen, da das zu Qualitätseinbußen führen würde. Restwasser ist jedoch in den Rohren nach jeder Reinigungsphase zwangsläufig immer vorhanden. Deshalb mussten bisher die ersten Sekunden des Transfers entsorgt werden. Am Ende des Transfers in die Lagertanks gibt es ebenfalls eine solche Mischphase. Damit sich die Produktreste, die sich vor der nächsten Reinigung noch in den Leitungen befinden, weitgehend nutzen lassen, werden sie mit Kaltwasser herausgedrückt. Der erste Teil wurde dann in die Lagertanks gefördert, der deutlich größere Rest landete wieder in der Entsorgung. „In beiden Mischphasen ging also recht viel Produkt verloren, weil wir in der Vergangenheit mit geschätzten Zeitwerten arbeiten mussten, die nicht auf jedes Produkt gleichermaßen zutrafen“, fasst Gorowicz zusammen. „Unser Ziel war es, zukünftig literweise Ausschuss und unnötig hohe Kosten für die Abwasseraufbereitung einzusparen.“
Gesucht wurde deshalb ein Sensor, der die Mischphasen am Anfang und Ende des Transfers – also bei jedem Produktwechsel vor und nach der Reinigung – mit hoher Reproduzierbarkeit innerhalb von Millisekunden erkennt, und das bei unterschiedlich viskosen Medien. Gleichzeitig muss er sich für Hygieneanwendungen eignen und darf nicht durch Inhaltsstoffe der Shampoos oder Reinigungsmedien beschädigt werden. Erschwerend kam noch hinzu, dass der Aufbau der bestehenden, relativ neuen Anlage nicht verändert werden durfte. Der Sensor sollte also in den Rohrleitungen Platz finden, ohne die fluidischen Bedingungen zu beeinträchtigen.
