Endress+Hauser Kalibrierung: (K)eine Frage des Geschmacks

Genaueste und rückführbare Vor-Ort-Dichtekalibrierung mit patentiertem Verfahren – dafür steht Endress+Hauser.

Food Safety, die Konformität mit Industriestandards und effiziente Produktionsverfahren sind in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie entscheidend für die Qualitätssicherung. Um diese Ziele zu erreichen, ist die regelmäßige Kalibrierung der Messgeräte zur Inline-Qualitätskontrolle und Prozesssteuerung unerlässlich.

Zwei Möglichkeiten bieten sich an: die Kalibrierung vor Ort oder im Labor. Erstere besitzt den Vorteil, dass der Prozess nur kurz unterbrochen wird. Für ein hohes Maß an Messgenauigkeit ist dagegen die Kalibrierung im Labor die bevorzugte Wahl. Sie wird von externen Experten in einer geregelten Umgebung vorgenommen und bietet Vorteile wie etwa größere Kalibrierbereiche und geringere Messunsicherheiten.

Endress+Hauser bietet zuverlässige Vor-Ort-Kalibrierungen mit der mobilen Durchflusskalibrieranlage.

Der Konsument als Kontrolleur

Verbraucher sind unerbittliche Qualitätskontrolleure. Farb- oder Konsistenzabweichungen beim Lieblingsketchup oder der bevorzugten Konfitüre fallen ihnen auf und sorgen für Unmut. Das gefährdet die Markentreue. Auch Biere und Säfte der Lieblingssorte sollen immer gleich aussehen und schmecken.

Standards und Leitfäden wie IFS Food und GMP sowie Konzepte wie HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points) haben in den vergangenen Jahren für steigende Qualitätsanforderungen an Lebensmittel und Getränke sowie deren Produktionsprozesse gesorgt. Automatisierte Systeme helfen zwar dabei, diese Anforderungen zu erfüllen. Dennoch ist jeder Prozess immer nur so genau wie die Mess- und Analysetechnik, auf der die Prozessregelung beruht und die etwaige Abweichungen der Produktqualität anzeigt.

Durch Verschleiß, Drift oder Verunreinigung kann es zu ungenauen Messungen kommen. Eine regelmäßige Kalibrierung sorgt daher für die korrekte Funktion der betreffenden Messgeräte. Gemäß ISO 9001:2015, Abschnitt 7.1.5, ist nämlich sicherzustellen, dass Messgeräte ihre Einsatzzwecke tatsächlich dauerhaft erfüllen. Die Norm fordert zudem einen „angemessen dokumentierten Nachweis“. Dabei wird bestimmt, inwieweit der Messwert vom Standard-Referenzwert abweicht. Wird hier die Toleranz (MPE, Maximum Permissible Error) überschritten, muss das Gerät unter Umständen justiert, repariert oder ausgetauscht werden.

Zuverlässige Messtechnik hilft beim Energiesparen

Die professionelle Kalibrierung der Messgeräte sorgt für eine konstant hohe Produktqualität. Diese wäre beispielsweise in CIP-Anlagen oder Erhitzern durch Temperaturabweichungen aufgrund ungenauer Messwerte gefährdet. Auch die Dosierung von Reinigungsmitteln muss exakt überwacht werden, was nur professionell kalibrierte Messgeräte gewährleisten können. Zuverlässige Messtechnik kann darüber hinaus Einsparpotenziale in energieaufwendigen Verfahren aufdecken. Angesichts steigender Energiekosten sollten Anlagenbetreiber deshalb besonderen Wert auf hohe Genauigkeit legen. Denn unpräzise Temperaturmessungen beeinträchtigen etwa in UHT-Anlagen (Ultra High Temperature) die Energieeffizienz des Prozesses.

Viele Hersteller, die Produktqualität und Produktionseffizienz sicherstellen und sich zugleich auf ihre Kernkompetenz als Lebensmittelproduzent konzentrieren möchten, beauftragen einen akkreditierten Kalibrierdienstleister wie Endress+Hauser – Kalibrierservice-Teams arbeiten herstellerunabhängig und nutzen weltweit einheitliche Standardarbeitsanweisungen (SOPs). Alle eingesetzten Prüfmittel sind auf nationale Bezugsnormale rückführbar. Die Akkreditierung garantiert eine Kalibrierung gemäß ISO/IEC 17025. Damit ist neben der Rückführbarkeit der Prüfmittel auch die Kompetenz der arbeitenden Techniker nachgewiesen.

Schnell oder hochgenau: Beide Verfahren haben Vorteile

Grundsätzlich haben Anwender bei vielen Messgeräten die Wahl zwischen einer Kalibrierung in der Anlage vor Ort und einer Kalibrierung im Labor. Der Vorteil des Vor-Ort-Verfahrens: Es ist deutlich schneller abgeschlossen und sorgt so für kürzere Anlagenstillstandzeiten. Allerdings müssen Messstellen mit sehr hohen Anforderungen an die Messgenauigkeit in der Regel im Labor kalibriert werden. Dafür gibt es zwei Alternativen: die Kalibrierung in einem Kalibrier- und Servicecenter oder aber im Herstellerwerk. Nicht nur die hohen Anforderungen an die Messgenauigkeit sprechen für die Kalibrierung im Labor. Abhängig vom jeweiligen Messparameter sind bei Vor-Ort-Kalibrierungen auch die Kalibrierbereiche eingeschränkt. Bei der Laborkalibrierung im Servicecenter oder im Werk des Geräteherstellers lassen sich hingegen größere Kalibrierbereiche und geringere Messunsicherheiten realisieren.

So genau wie ein Glas Sekt auf 1.000 Liter Wasser

In dem nach ISO/IEC17025 akkreditierten Servicecenter in Deutschland sowie in den ebenso akkreditierten Kalibriereinrichtungen in China, Frankreich, Großbritannien, Indien, Japan, USA oder der Schweiz bietet Endress+Hauser eine hochgenaue, rückführbare Kalibrierung auf Basis weltweit identischer, zuverlässiger Kalibriertechnik an. Deren PremiumCal-Kalibrieranlage für Durchflussmessgeräte mit hochpräzisen Wägezellen erreicht eine Messunsicherheit von gerade einmal ±0,015 % – ein Wert, der dem Inhalt eines Glases Sekt im Verhältnis zu 1000 Litern Wasser entspricht. Zudem ist eine Dichtekalibrierung mit Wasser bei unterschiedlichen Temperaturen möglich. Dadurch werden Genauigkeiten mit einer maximalen Abweichung von ±0,0001 g/cm3 (±0,1 kg/m³) erreicht.

Reichen die Kalibrierbereiche oder Genauigkeiten, die das Kalibrier- und Servicecenter abdeckt, einmal nicht aus, kann das Gerät in einem der Herstellerwerke rekalibriert werden. Das ist in der Regel nur bei spezifischen Anforderungen notwendig, beispielsweise bei Durchflussmessgeräten mit besonders großen Nennweiten, großen Kalibrierbereichen oder sehr engen Toleranzen (Maximum Permissible Errors, MPE). Thermometer z. B. lassen sich vor Ort lediglich in einem Bereich von -20 °C bis 155 °C kalibrieren. Das Herstellerwerk von Endress+Hauser dagegen kann -196 °C bis 660 °C (Widerstandsthermometer) bzw. bis 1.550 °C (Thermoelemente) abdecken. Temperaturmessgeräte, die der Anwender selbst als Referenz nutzt, werden oft im Herstellerwerk mit einer besonders hohen Genauigkeit kalibriert. Auch bei der Messgröße „Leitfähigkeit“ deckt die Laborkalibrierung wesentlich größere Messbereiche bis 5 mS/cm ab.

Extrem hohe Prüftiefe

Nicht zuletzt spricht die extrem hohe Prüftiefe für eine Laborkalibrierung im Kalibrier- und Servicecenter oder im Herstellerwerk. Denn bei der Vor-Ort-Kalibrierung identifizieren die Techniker den Prüfling (UUT, Unit Under Test) lediglich anhand der Bezeichnung des Herstellers und der Seriennummer. Vor der eigentlichen Kalibrierung nehmen sie eine allgemeine Sicht- und Funktionsprüfung vor.

Im Labor dagegen untersuchen die Kalibrierexperten von Endress+Hauser das Gerät sorgfältig gemäß Servicehandbuch. Dies reicht von der kompletten Vorprüfung der Transmitterelektronik über Isolationsprüfung und Widerstandsmessungen bis hin zur endoskopischen Überprüfung eines etwaigen Messrohres.

Schließlich kontrollieren sie die Geräteeinstellungen und ergänzen oder ersetzen bei Bedarf fehlende oder defekte Kleinteile wie Klemmen oder Typenschild. Das ist eine gute Möglichkeit für Anwender, ihr Messgerät im Zuge der Kalibrierung auf Herz und Nieren überprüfen zu lassen.

Die Kalibrier- und Servicezentren von Endress+Hauser bearbeiten Kalibrieraufträge von nicht verunreinigten Messgeräten je nach Absprache mit dem Kunden innerhalb von wenigen Tagen. Die Kalibrierung im Herstellerwerk nimmt dagegen mehr Zeit in Anspruch. Zu den Versand- und Transportzeiten kommt die Bearbeitungsdauer, die je nach Werksauslastung bis zu zwei Wochen betragen kann.

Vor-Ort-Kalibrierung sorgt für hohe Prozessverfügbarkeit

Auch die Vor-Ort-Kalibrierung bietet Vorteile. Hier können die Techniker von Endress+Hauser sämtliche Prozessparameter wie z. B. Druck und Temperatur herstellerunabhängig kalibrieren. Erlauben die Anforderungen an die kleinste Messunsicherheit und der notwendige Kalibrierbereich die Wahl zwischen Labor- und Vor-Ort-Kalibrierung, entscheiden sich viele Anlagenbetreiber aufgrund der minimalen Prozessunterbrechungen häufig für die Vor-Ort-Kalibrierung. Ihre Messgeräte sind hier nicht dem Risiko möglicher Transportschäden ausgesetzt. Außerdem entfallen die Transportzeiten. Dadurch ist die Vor-Ort-Kalibrierung in der Regel innerhalb weniger Stunden abgeschlossen. Bei Durchflussmessgeräten dauert der Kalibriervorgang beispielsweise zwei bis vier Stunden. In einigen Fällen muss das Messgerät nicht einmal ausgebaut werden, sondern lässt sich zeitsparend per Inline-Verfahren kalibrieren. Dazu sind ein Bypass oder alternative Adaptionsmöglichkeiten im Prozess erforderlich.

Optimal ist der Ablauf, wenn die Kalibrierung vor Ort während eines Anlagenstillstands im Zuge einer geplanten Wartung erfolgt. Dazu setzt das Kalibrierteam industriespezifische Kalibrier-Tools bzw. Referenzgeräte ein. Die Kalibrier-Tools, die zur Vor-Ort-Kalibrierung genutzt werden, entsprechen in ihrem Aufbau den hohen Hygieneanforderungen und werden nach jeder Verwendung sorgfältig gereinigt.

Die Vor-Ort-Kalibrierung erfolgt unter realen Umgebungsbedingungen. Dadurch werden alle Prozessvariablen während des Kalibrierverfahrens berücksichtigt – ein Vorteil gegenüber den Laborverfahren. Viele Anwender schätzen zudem die Möglichkeit, den ausführenden Techniker bei dieser Gelegenheit zu Details zu befragen und nutzen die Chance, ihm bei der Arbeit über die Schulter zu schauen.

Mit Inline-Kalibrierung noch schneller zum Ziel

Vor der Offline-Vor-Ort-Kalibrierung baut der Anlagenbetreiber den Prüfling in der Regel aus. Zudem muss er sicherstellen, dass bestimmte technische Rahmenbedingungen gegeben sind. So benötigt der Techniker zur Kalibrierung eines Durchflussmessgeräts beispielsweise eine ausreichende Wasserversorgung und einen Ablauf.

Im mobilen Kalibrierwagen dient ein rückführbar kalibriertes, hochgenaues Coriolis-Messgerät als Vergleichsnormal. Beim zeitsparenden Inline-Verfahren, das der Techniker mit Wasser oder Prozessmedium durchführt, lassen sich einzelne Messgeräte oder der gesamte Loop überprüfen.

Darüber hinaus kann im Rahmen der Vor-Ort-Kalibrierung ein Prüfpaket für beispielsweise Energie- und Dampfmessstellen geschnürt werden, das sowohl Verifikation als auch Kalibrierung umfasst. Dadurch lassen sich die Gesamtgenauigkeit sowie die Energiekosten detailliert berechnen.

Gut kalibriert – gut produziert

Ob vor Ort oder im Labor: Die Kalibrierung durch zertifizierte Servicetechniker mit langjähriger Erfahrung in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie der Prozessautomatisierung stellt nicht nur den Auditor im Rahmen des Qualitäts- oder Energiemanagements zufrieden. Sie trägt auch in hohem Maß zu einer erstklassigen Produktqualität und Lebensmittelsicherheit sowie zu effizienten Prozessen und möglichst geringen Betriebskosten bei. So profitiert nicht nur der Qualitätsmanager, sondern auch das Instandhaltungspersonal. Denn zuverlässige Messtechnik sorgt für stabile Prozesse und erhöht die Prozessverfügbarkeit. Weltweit agierende Lebensmittelproduzenten gehen mit der Kalibrierung durch Endress+Hauser keine Risiken ein. Sie können sich darauf verlassen, dass der Kalibrierservice rund um den Globus nach denselben Standards abläuft und damit für gleichmäßig hohe Qualität sorgt.

Übersichtlich dokumentiert, erleichtert die professionelle Kalibrierung das nächste Audit. Und der Käufer der Lebensmittel oder Getränke kann sich auf geschmacklich und hygienisch einwandfreie Produkte freuen.