Steigende Energie- und Rohstoffpreise zwingen Lebensmittelhersteller dazu, ihre Prozesse auf den Prüfstand zu stellen. Zudem fordern ein dynamischer Convenience-Markt und strenge Auditoren ein Höchstmass an Flexibilität und Hygiene. Ein bisher oft unterschätzter Hebel verbirgt sich im Medienauftrag diverser Trennmittel wie Ölen oder Wasser. Konventionelle Methoden wie Zweistoffdüsen oder Kontaktbeöler stossen bei zahlreichen Anwendungen zunehmend an ihre technologischen und wirtschaftlichen Grenzen. Eine Antwort auf diese Herausforderungen sind Sprühsysteme mit druckluftfreiem, kontaktlosem und hochpräzisem Medienauftrag. Sie dosieren den Medienauftrag präzise und kontaktlos und reduzieren so den Verbrauch von Ölen und Trennmitteln deutlich. Das ermöglicht schnellere Produktwechsel, saubere Produktionsumgebungen und eine konsistente, wiederholbare Auftragsqualität.
Ob Backwaren, Süsswaren, Wurst- und Fleischwaren oder Convenience-Produkte: Wer heute Lebensmittel industriell produziert, bewegt sich in einem Spannungsfeld aus erheblichen Kostensteigerungen und wechselnden Markttrends. Verbraucher greifen zunehmend zu Convenience-Food, fordern gleichzeitig aber gesündere, fettreduzierte Rezepturen und eine nachhaltige Produktion (Zero Waste). Für Produzenten bedeuten kürzere Produktlebenszyklen vor allem eines: Sie müssen ihre Produktionslinien immer häufiger und schneller umrüsten.
In dieser anspruchsvollen Umgebung rücken Prozessschritte in den Fokus, die lange Zeit als blosse Notwendigkeit galten. Einer davon ist der Medienauftrag. Öle, Trennmittel, Wasser oder flüssiges Ei präzise auf Teiglinge, Backformen oder Bleche aufzutragen, entscheidet massgeblich über die finale Produktqualität. Dennoch arbeiten zahlreiche Betriebe nach wie vor mit konventionellen Verfahren, die mit Streuverlusten und Folgekosten verbunden sein können.
Die physikalischen und hygienischen Grenzen des Status quo
Der traditionelle Medienauftrag erfolgt in der Regel über zwei Methoden: Kontaktbeöler (wie Schwamm- oder Bürstensysteme) oder druckluftbetriebene Zweistoffdüsen. Beide Verfahren weisen Systemschwächen auf. Kontaktbeöler übertragen das Medium direkt durch physische Berührung, oft in Durchlauföfen. Die Reibung erzeugt zwangsläufig Abrieb an den eingesetzten Kunststoffen oder Filzen. Dieser Abrieb landet im schlimmsten Fall auf dem Produkt oder dem Transportband. Unabhängige Auditoren, die Anlagenzertifizierungen durchführen, bewerten diese Systeme mittlerweile äusserst kritisch. Zudem binden die Schwämme unkontrolliert Bakterien, was regelmässige, kostenintensive Wechselintervalle erzwingt.
Die Alternative, der Auftrag via Zweistoffdüse, nutzt Druckluft, um das flüssige Medium zu zerstäuben. Dabei entsteht physikalisch bedingt ein sehr breites Spektrum an Tröpfchengrössen. Ein beträchtlicher Teil dieser Tröpfchen ist so klein, dass er nicht auf die Zielfläche sinkt, sondern in der Luft schweben bleibt. Dieser sogenannte Overspray bildet einen feinen Nebel, der sich grossflächig in der Produktionsumgebung verteilt. Die Folgen sind weitreichend: Der Nebel kontaminiert benachbarte Maschinen, zwingt Unternehmen zu ständigen Reinigungszyklen und macht Böden rutschig, was das Unfallrisiko erhöht. Um die Raumluft zu klären, betreiben Hersteller energieintensive Absauganlagen, deren Filter regelmässig ausgetauscht werden müssen. Vor allem aber bedeutet Overspray pure Rohstoffverschwendung, da ein relevanter Anteil des Mediums in der Umgebung verloren geht, anstatt dem Herstellungsprozess zur Verfügung zu stehen.
Hochfrequenz statt Druckluft: Die Lösung liegt im Ventil
Der Spezialist für Thermomanagement und Flüssigkeitstechnologie Technotrans hat ein Verfahren entwickelt, das vollständig ohne Druckluft auskommt. Im Zentrum der Technotrans-Lösung arbeitet ein speziell konstruiertes, hochfrequent taktendes Ventil. Ein integrierter Kolben, angetrieben durch ein elektrisches Magnetfeld, gibt in Millisekunden eine exakt definierte Öffnung frei. Das Medium steht im Kolbenraum unter konstantem Druck. Strömt es durch die freigegebene Öffnung zur Flachstrahldüse, zerstäubt die Flüssigkeit allein durch den anliegenden Druck und die Düsengeometrie – ganz ohne Luftstrom. Die Dosierung regelt das System ausschliesslich über die Pulsfrequenz und die Öffnungszeit des Ventils. Das Ergebnis ist ein homogenes, extrem präzises Sprühbild ohne mikroskopisch kleine Schwebeteilchen.
Viskositätsmanagement mittels direkter Temperierung an der Düse
Lebensmittelhersteller verarbeiten Medien mit unterschiedlichsten Fliesseigenschaften. Insbesondere bei höher viskosen Flüssigkeiten wie Rapsöl, Sonnenblumenöl oder speziellen Trennmitteln variiert die Viskosität stark mit der Umgebungstemperatur – etwa zwischen kalten Wintertagen und dem Betrieb in unmittelbarer Nähe eines heissen Backofens. Um hier eine absolut konstante Sprühqualität sicherzustellen, besitzen die Technotrans-Ventile eine integrierte Heizpatrone samt Temperatursensor an der Düse. Durch die gezielte Erwärmung sinkt die Viskosität des Mediums verlässlich. Auch zähflüssige Medien lassen sich so weitgehend unabhängig von der Umgebungstemperatur fein und homogen versprühen. Dieser Ansatz bietet einen weiteren entscheidenden Vorteil für die Lebensmittelsicherheit und Hygiene: Das Ventil lässt sich auf über 70 Grad Celsius erhitzen. Die Temperaturbehandlung unterstützt die Hygiene an dieser Stelle des Systems.
Flexibilität und Bedienfreundlichkeit in Zeiten des Fachkräftemangels
Der Convenience-Markt fordert häufige Produktwechsel. Stellt eine Anlage morgens noch Waren her, die einen feinen Wasserauftrag benötigen, verarbeitet sie mittags eventuell Gebäcke, die andere Trennmittel erfordern. Um Rüstzeiten zu minimieren, integriert Technotrans seine Technologie auf Wunsch in vollständig mobile, verfahrbare Einheiten (Hygienic Design). Anwender schieben die Anlage einfach für den Umbau bei Auftragswechsel aus der Backstrasse oder Produktionslinie, um sie zu warten oder in einem separaten Waschraum zu reinigen. Die Systeme erfüllen Schutzklassen bis IP69, widerstehen alkalischen Schaumreinigern und Hochdruckwasserstrahlen.
Gleichzeitig begegnet die Technologie dem akuten Fachkräftemangel. Bedienpersonal benötigt kein tiefes technisches Vorwissen. Das System speichert bis zu 255 individuelle Rezepturen mit exakten Parametern, die per Knopfdruck abrufbar sind. Für vollautomatisierte Smart Factories lassen sich die Sprühanlagen zudem via Profinet oder Profibus nahtlos in übergeordnete Leitstände integrieren. Das System holt sich die benötigte Rezeptur dann selbstständig passend zum aktuellen Produktlauf.
Auch bei komplexen Sonderanwendungen beweist die druckluftfreie Technologie ihre Vorteile. In der Süsswarenindustrie temperieren massgeschneiderte Technotrans-Systeme die gesamte Förderstrecke vom Rührwerk bis zur Düse, um wachshaltige Medien ohne Auskristallisierung zu versprühen. In der Fleischindustrie wiederum, wo chaotisch auf dem Band liegende Schnitzel veredelt werden, fängt ein spezielles Recovery-System den unvermeidbaren Rand-Overspray auf, filtert das Medium und führt es dem Prozess wieder zu.
Fazit: Schneller Return on Investment
Die Umstellung auf druckluftfreie, kontaktlose Sprühtechnologie ist längst keine reine Detailoptimierung mehr, sondern ein strategischer Hebel für die Wettbewerbsfähigkeit. Die Summe der Einsparungen spricht für sich: Unternehmen reduzieren ihren Medienverbrauch deutlich, arbeiten ganz ohne Druckluft und senken den Energieaufwand für Absaugung und Reinigung spürbar. Rechnet man die drastisch reduzierten Reinigungs- und Wartungsaufwände hinzu, kann sich die Investition – abhängig von Anwendung und Auslastung – bereits nach kurzer Betriebszeit amortisieren. Der Wandel hin zur Präzisionsbeölung ist somit ein Baustein auf dem Weg zu einer effizienteren Produktion in der Lebensmittelindustrie.