München – Weltstadt mit Herz. So kennen die meisten die bayerische Landeshauptstadt. Und natürlich das Oktoberfest mit seinen Attraktionen – zu denen auch das einheimische Bier gehört. Eines der bekanntesten Biere, das Paulaner Hefe-Weißbier Naturtrüb, kommt aus der Paulaner Brauerei, einer der ältesten in München ansässigen Brauereien. Neben Hellbier-Klassikern rundet ein breites Sortiment an Bierspezialitäten ihr Sortiment ab. Doch nicht nur in München genießen Bierkenner diese Spezialitäten, das Unternehmen liefert in die ganze Welt. Für eine sichere und effektive Abfüllung setzt es auf modernste Technik. Anfang 2007 nahm Paulaner eine neue Multifunktionsanlage zur Abfüllung von NRW-Standardflaschen, Bügelflaschen, Glaseinwegflaschen und Dosen in Betrieb. Bei der Antriebstechnik vertrauen die Bierbrauer auf modernste Technik von Danfoss. So arbeiten mehr als 450 Umrichter der VLT® AutomationDrive Reihe in der neuen Anlage.
Die Paulaner Brauerei existiert seit 1634 und ist heute Teil der Paulaner Brauerei Gruppe, die zu je 50 Prozent der Brauholding International sowie der Paulaner Brau Beteiligungs GmbH gehört. Neben der Paulaner Brauerei GmbH & Co. KG zählen auch die Hacker Pschorr Bräu GmbH, die Auerbräu AG, die Thurn und Taxis GmbH, die Weißbierbrauerei Hopf GmbH, die Hubauer-Gruppe, die Interdrink GmbH und die Paulaner Bräuhaus Consult GmbH zur Paulaner Gruppe. Im Jahr 2005 erwirtschaftete sie Umsätze in Höhe von 275 Millionen Euro bei einem Absatzvolumen von mehr als 2,6 Millionen Hektolitern Bier und alkoholfreien Getränken und beschäftigt derzeit circa 1.000 Mitarbeiter.
Um diesen Erfolg weiter zu steigern ist ein reibungsloser Ablauf in der gesamten Anlage erforderlich. Gleichzeitig benötigte Paulaner aber auch eine leistungsfähigere Abfüllung, um der verstärkten Nachfrage vor allem auch im Export nachzukommen. Daneben machte die Einführung der bekannten Bügelflasche für Hacker Pschorr eine neue Abfüllanlage nötig und die bisher genutzte Dosenabfüllung war auch nicht mehr auf dem allerneuesten Stand.
So entschieden die Verantwortlichen Ende 2005, in eine neue Abfüllanlage zu investieren. Dazu bildete Paulaner ein Team bestehend aus Gesamtprojektleiter Uwe Daebel, Harald Zeiller (Elektrotechnik), Anton Lettl (Mechanik) und Gregor Nowotsch (Einwegverpackung), um ein entsprechendes Konzept zu erstellen. Das Hauptaugenmerk lag dabei auf einer reibungslosen Abfüllung der Bügelflaschen und Einwegsverpackungsformate. Und natürlich sollte die Anlage das Beste aus allen Bereichen der Abfüllung in sich vereinen. Erschwerend kam hinzu, dass die Anlage in einem kurzen Zeitfenster in Betrieb gehen musste – und das bei einer räumlichen Verteilung über drei Etagen.
Multifunktionsanlage war die Lösung
Nachdem sich das Projektteam mehrere Anlagen bei anderen Brauereien angesehen hatte, entschied es sich für die Konzeption einer Multifunktionsanlage, die entsprechende Komponenten und Baugruppen für die verschiedenen Aufgaben und Anforderungen besitzt. Die gesamte Anlage kann im Mehrwegbereich NRW-Format aus normalem Glas oder Leichtglas verarbeiten, daneben die 0,5 Liter Bügelflaschen oder die 0,33 Liter Mehrwegflaschen. Für Einweggebinde stehen eine 0,33 Liter-Flasche sowie Dosen zur Auswahl und speziell für den Export die 0,355 Liter-Flasche. Bei maximaler Auslastung lassen sich bis zu 40.000 Einwegflaschen pro Stunde abfüllen und verpacken. Durch die Schubert-Verpackungsanlage für die Einweggebinde kann diese Kapazität steigen: Dann verpackt Paulaner parallel auf zwei Wegen sowohl Dosen wie auch Mehrwegglasflaschen. Nach Durchlaufen der gesamten Multifunktionsanlage und finden sich die Gebinde entweder im Lager wieder oder gehen direkt auf die Reise in die verschiedenen Verkaufsregale im weltweiten Vertrieb.
Durch die Verteilung auf drei Ebenen erscheint die Anlage einem Außenstehenden zunächst sehr komplex. Abhängig von Material und Gebinde, laufen die zu befüllenden Behältnisse auf verschlungenen Wegen durch die drei Etagen der Anlage. Sie beginnen und beenden jeweils ihre Reise in der untersten, wo die Aufgabe für Leergut sowie Neuglas ist und auch die Entlader ihren Platz finden. Daneben kommt in dieser Ebene die Waschmaschine, in der darüberliegenden Etage Rinser und Inspektor zum Einsatz sowie die verschiedenen Füller für Dosen bzw. Flaschen. Alle Flaschen erhalten dann in einem Etikettierer ihre Kennzeichnung, die Mehrwegflaschen kommen noch in dieser Ebene in die Kästen. Verschiedene Flaschen- und Dosenpacker in der obersten Ebene verpacken zu guter Letzt die Einweggebinde in entsprechende Kästen und Kartons sowie Schrumpffolie zur Lagerung und zum Versand. Eine Besonderheit der Anlage ist die in der obersten Etage befindliche Verpackungsmaschine des Herstellers Schubert, in der bis zu 10 verschiedene Einwegverpackungen umgesetzt werden können.
Als Partner für die Realisierung entschied sich das Projektteam für die Zusammenarbeit mit der Krones AG als Generalunternehmer für die Integration und Aufstellung der vom Projektteam geplanten Gesamtanlage. Nach nur acht Monaten für Planung und Umsetzung – mit einem sehr engen Zeitfenster für den Abbau der alten sowie Installation und Inbetriebnahme der neuen Anlage – konnten Daebel und sein Team auf der neuen Anlage erstmals produzieren.
Frequenzumrichter sorgen für optimalen Antrieb
Die komplexe Struktur der Anlage erfordert eine Vielzahl von Antrieben, die für den reibungslosen Transport der Gebinde durch die verschiedenen Stationen verantwortlich zeichnen. Zum Einsatz kommen VLT® AutomationDrive von Danfoss. Der VLT® AutomationDrive lässt sich durch sein modulares Systemdesign optimal an die jeweiligen Kundenbedürfnisse anpassen. Er steht im Leistungsbereich von 0,37 bis 1200 Kilowatt zu Verfügung. Je nach Anforderung kann er vom Hilfsantrieb über Standardantriebe bis hin zu Spezialaufgaben wie komplexen Bewegungssteuerungen alle Aufgaben in einer Anlage übernehmen. Dabei konfiguriert der Anwender den Umrichter mittels Modulen nach seinen individuellen Anforderungen. So bezahlt er nur das, was er wirklich braucht. Dennoch erhält er ein komplett montiertes und unter Volllast getestetes Gerät. Ändern sich später die Vorgaben und Anforderungen innerhalb der Anlage durch Erweiterung oder Umbau und Produktanpassungen, so kann er den Umrichter leicht durch die Plug-and-Play-fähigen Module anpassen und aufrüsten.
Bei der Umrüstung der Anlage mit mehr als 450 Geräten waren zudem auch die kompakte Bauweise sowie die Möglichkeit, die Umrichter im Schaltschrank Seite an Seite zu installieren, von großem Vorteil. Insgesamt verteilen sich die Geräte auf drei Schalträume, die in der jeweiligen Ebene angesiedelt sind, und einige wenige Geräte in Schaltschränken an den einzelnen Maschinen. Zeiller und seine Mitarbeiter aus dem Elektrobereich setzen aufgrund positiver Erfahrung mit Qualität und Zuverlässigkeit auf Danfoss als Standard in der Produktion. Auch die Bedienung und die einfache Parametrierung mittels Profibus tragen zu dem guten Gesamteindruck bei. So war auch diesmal die Entscheidung für Danfoss schnell gefallen.
Ein weiterer Aspekt, bei dem Danfoss punkten konnte, sind die zum Teil recht langen Motorkabel, die durch die zentrale Aufstellung der FC 302 in den Schalträumen und der räumlichen Verteilung der Motoren in der Anlage notwendig sind. Durch seine integrierte Beschaltung kann der VLT® AutomationDrive FC 302 bis zu 150 Meter geschirmte und sogar bis zu 300 Meter ungeschirmte Motorkabel versorgen.
Ebenso sind die integrierten Spulen und EMV-Filter bei so großen Installationen wichtig. Sie sparen Verdrahtungsaufwand, Platz in den ohnehin schon knapp bemessenen Schalträumen und externe Komponenten ein. So hält der VLT® AutomationDrive je nach integrierten Filtern alle relevanten Grenzwerte bis hin zu Klasse B für die elektromagnetische Verträglichkeit ein. Integrierte Zwischenkreisdrosseln reduzieren die Netzrückwirkungen auf ein Minimum.
Unterschiedliche Profile für Gebinde und Wege durch die Anlage
Als Multifunktionsanlage konzipiert, benötigt die Abfüllanlage aufgrund der verschiedenen Materialien und Formen der eingesetzten Flaschen und Dosen eine hohe Flexibilität bezüglich der Wegeführung durch die Anlage sowie die optimale Geschwindigkeit für jedes Produkt. So durchlaufen die Behälter und Gebinde jeweils eigene Anlagenteile, nutzen aber bestimmte Anlagenbereiche auch gemeinsam. Für den reibungslosen Ablauf sorgt ein übergeordnetes LMS ( Linien Management System), das je nach Vorgabe die Wege bestimmt und über die zugeordneten Steuerungen entsprechende Parameter an die VLT® AutomationDrive weitergibt. Die Kommunikation erfolgt dabei mittels Profibus, um eine schnelle und zuverlässige Steuerung zu gewährleisten. Daneben sind die Frequenzumrichter mit einem grafischen Bedienteil LCP 102 ausgestattet. Es gibt einen schnellen Überblick in Klartext über die aktuellen Parameter sowie Soll- und Istwerte und erlaubt im Wartungs- und Servicefall eine schnelle Überprüfung aller Parameter. Integrierte Scopefunktionen erleichtern Inbetriebnahme und Fehleranalyse.
Als dritte Möglichkeit, die Geräte zu parametrieren und die Einstellungen aller Frequenzumrichter auf Knopfdruck zu sichern, bietet Danfoss die Parametrierungssoftware MCT 10 an. Sie erlaubt eine Kommunikation mit einem einzelnen Frequenzumrichter über dessen serienmäßig integrierte USB-Schnittstelle, oder aber mittels RS485- oder Profibusschnittstelle. Für eine einfache Dokumentation des gesamten Projekts kann der Anwender beliebige Dokumente, beispielsweise Handbücher oder andere Dokumente, mit einbinden, die auf Knopfdruck innerhalb des Projektordners zur Verfügung stehen. Alle Parameter lassen sich schnell und einfach sichern – gerade bei der großen Anzahl der hier eingesetzten Frequenzumrichter ein Vorteil.
Zuverlässige Technik – schnell realisiert
Trotz des Umfangs des Projekts haben Daebel und seine Kollegen das Projekt in kürzester Zeit umgesetzt. Die Anlage arbeitet inzwischen planmäßig. Mit dazu beigetragen haben auch die Frequenzumrichter VLT® AutomationDrive von Danfoss, die für eine optimale Ansteuerung der verschiedenen Antriebe sorgen. So steht einer Erweiterung der Abfüll- und Exportkapazitäten nichts mehr im Wege.