Hygienic Design – Richtlinien für Produktionsanlagen
Christine Barreto | 29. September 2021
Das Hygienic Design ist eine Gestaltungsrichtlinie für Produktionsanlagen mit Lebensmittelkontakt im Hinblick auf die Reinigbarkeit der Anlagen. Auch bekannt als hygienisches Design geht es dabei insbesondere um die Gestaltung der Anlagen, die Geometrie der Bauteile, die Oberflächenbeschaffung, aber auch um die verwendeten Materialien. Die strengen Auflagen für die Fertigungsanlagen mit Lebensmittelkontakt setzen sich aus einer Vielzahl an Normen und Richtlinien zusammen, u.a. aus:
- den Hygienic Design Grundsätzen der EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group),
- der EG 1935/2004,
- der EG 178/2002,
- der EG 852/2004,
- der EG 2002/72.
In ihnen werden beispielsweise die Minimierung des Risikos einer mikrobiellen Kontamination geregelt und eine Positivliste der Werkstoffe geführt, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen dürfen.
Was bedeutet Hygienic Design für die Lebensmittelindustrie?
Klare Richtlinien gibt die EHEDG vor, die European Hygienic Engineering & Design Group. Sie wurde 1989 als internationales Netzwerk von Unternehmen der Lebensmittelbranche, Anlagenherstellern, Forschungsinstituten und Gesundheitsbehörden gegründet, die das Ziel hat, gewisse Hygienestandards bei der Produktion, Verarbeitung und Verpackung von Lebensmitteln zu fördern. In der Lebensmittelindustrie spielt der Aspekt der Reinigbarkeit von Geräten und Produktionsanlagen eine große Rolle. Die EHEDG versteht Reinigbarkeit als Voraussetzung für die Desinfektion der Anlagen. Bei schwer zu reinigenden Produktionsanlagen können sich längere Reinigungs- und Dekontaminationsabläufe ergeben, die höhere Kosten verursachen. Die Anlagen laufen Gefahr länger still zu stehen als nötig und auch aggressivere Chemikalien müssen ggfs. eingesetzt werden. Genau diesen und weiteren negativen Aspekten, wie z. B. die Vermehrung von Mikroorganismen, die Kontamination durch Fremdkörper oder das Eindringen und der Befall von Schädlingen, gilt es mit dem Hygienic Design entgegenzuwirken.
Gestaltung und Konstruktion nach dem Hygienic Design
Alle Oberflächen, die direkt oder indirekt mit Lebensmitteln in Berührung kommen, müssen leicht zu reinigen sein. Bei der Reinigbarkeit dieser Oberflächen spielen diverse geometrische und oberflächliche Kriterien eine maßgebliche Rolle. So sollten beispielsweise raue Oberflächen vermieden werden, da sich dadurch die Reinigungszeit verlängert. Produktreste können sich in den Unregelmäßigkeiten der Oberflächen festsetzen. Dichtungen müssen so gestaltet sein, dass keine Produkt- oder Schmutzrückstände in Spalten hängen bleiben können. Ebenfalls sollten freiliegende Befestigungselemente, wie Schraubengewinde, Scharniere, Metall-Metall-Verbindungen, etc., vermieden werden. Außerdem sollten alle Innenwinkel von 135° oder kleiner einen Mindestradius von 3 mm haben und scharfe Ecken sollten vermieden werden. Ein weiteres Kriterium ist die selbsttätige Entleerung der Geräte und Rohrleitungen, die durch Oberflächen mit einem Neigungswinkel von mindestens 3° gewährleistet werden kann.
Diese und viele weitere Kriterien sind Grundlage für die EHEDG Hygienic Design Bewertung. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung hat für diverse Konstruktionsbeispiele einen anschaulichen Flyer gestaltet, den Sie hier ansehen können.
Muss es immer Edelstahl sein?
Ganz klar – nein. In den EHEDG Richtlinien zu Hygienic Design (Guidelines – EHEDG) werden wesentlich mehr Konstruktionswerkstoffe für Maschinen und Anlagen als nur Edelstahl erwähnt. Edelstahl ist zwar durch seine Widerstandsfähigkeit gegen Säure weniger anfällig für Beschädigungen bei der Hygienisierung. In der Praxis der Lebensmittelproduktion schließt das aber andere Werkstoffe für die Anlagen oder Komponenten keineswegs aus. Die EHEDG führt folgende Eigenschaften auf, die der eingesetzte Werkstoff bei der bestimmungsgemäßen Verwendung aufweisen muss:
- inert gegenüber dem Produkt,
- inert gegenüber Reinigungs- und Desinfektionsmitteln,
- korrosionsbeständig,
- ungiftig,
- nicht-haftend,
- mechanisch stabil,
- […] ihre Oberflächenbeschaffenheit darf nicht beeinträchtigt werden.
Neben Elastomeren, Kleb- und Dichtstoffen, Schmierstoffen, Signalübertragungsflüssigkeiten und Wärmedämmstoffe zählt die EHEDG auch Kunststoffe als mögliche und in manchen Fällen bessere Alternative zu Edelstahl auf. Insbesondere bei Anwendungen, bei denen geringes Gewicht, eine hohe Verschleißfestigkeit oder eine höhere Chemikalienbeständigkeit als bei Edelstahl gefragt sind, kommen Komponenten aus Kunststoff in Frage. Natürlich unterliegt auch lebensmittelechter Kunststoff strengen gesetzlichen Auflagen u.a. von der EU-Verordnung 10/2011 oder FDA. Die Kriterien für den Lebensmittelkontakt von Kunststoff reichen von Temperatur- und Reinigungsfähigkeit hin zur Hydrophobizität. Hydrophobizität beschreibt das „wassermeidende“ Verhalten von Oberflächen. Diese Oberflächen lassen das Wasser abperlen. Weitere Infos und Details dazu finden sich in den jeweiligen Verordnungen und Richtlinien.
Über das Hygienic Design hinaus sind natürlich die grundsätzlichen Voraussetzungen von Kunststoff für den Lebensmittelkontakt unumgänglich. Die Additive Fertigung (bzw. 3D-Druck) von Kunststoffbauteilen für die Lebensmittelindustrie nimmt dabei eine immer größere Rolle ein. Mit dem 3D-Druck kommen deutlich kürzere Entwicklungszeiten der Bauteile einher, aber auch die Kosten- oder Liefersituation kann dadurch verbessert werden. Mehr Informationen zum lebensmittelechten 3D-Druck von Kunststoffbauteilen finden Sie hier: https://blog.igus.de/lebensmittelechte-bauteile-3d-drucken/
Keinen eigenen 3D-Drucker zur Hand? Dann nutzen Sie den igus 3D-Druck-Service von lebensmittelechten Bauteilen: https://www.igus.de/info/3d-druck-lebensmittelecht
Der Ratgeber für Konstrukteure von Lebensmittelmaschinen
Hygienic Design-Vorgaben und die richtige Auswahl von Energieketten
✅ Was ist hygienegerechtes Design und was fordern die Normen?
✅ Was sind Anforderungen an Kabelführungen im Lebensmittelbereich?
✅ Wie hat ein führender Hersteller von Aufschnittanlagen diese Aufgabe gelöst?