Mini-Leitfaden: Der Kampf gegen Bakterien beginnt bei Oberflächenrauheit und hygienischem Design

Der Begriff bezieht sich auf mikroskopisch kleine Unebenheiten, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, aber für die Hygiene von großer Bedeutung sind. Sie wird als Ra-Wert gemessen, also als durchschnittliche Höhe der kleinen Erhebungen und Vertiefungen auf der Oberfläche. Je niedriger der Ra-Wert, desto glatter die Oberfläche.

Eine mechanisch polierte Oberfläche hat typischerweise einen Ra-Wert von maximal 0,51 μm, während eine elektropolierte Oberfläche einen Wert von bis zu 0,38 μm erreichen kann. Aber hier kommt das Wichtigste: Ein niedriger Ra-Wert bedeutet nicht automatisch, dass die Oberfläche leichter zu reinigen ist. Warum? Weil der Ra-Wert nur etwas über den Durchschnitt aussagt, also darüber, wie hoch und tief die mikroskopischen Unebenheiten der Oberfläche sind, aber nichts darüber, wie sie verteilt sind.

In der Praxis können sich zwei Oberflächen mit dem gleichen Ra-Wert sehr unterschiedlich verhalten. Sind die Rillen tief und schmal oder verlaufen sie in die gleiche Richtung, können Reinigungsflüssigkeiten nur schwer vollständig eindringen. Hier können sich Schmutz und Bakterien leicht festsetzen. Selbst nach einer gründlichen Reinigung können diese überleben und Biofilme bilden. Diese sind schwer zu entfernen und können sowohl die Lebensmittelsicherheit als auch die Haltbarkeit des Produkts beeinträchtigen. Eine glatte, gleichmäßig polierte Oberfläche bietet dagegen weniger Angriffspunkte für Bakterien. Sie ist leichter zu reinigen, trocknet schneller und verringert das Risiko einer Kreuzkontamination zwischen verschiedenen Produktionsprozessen.

Daher reicht es nicht aus, nur auf die Zahlen zu schauen. Die Struktur der Oberfläche spielt eine ebenso wichtige Rolle. Es kommt nicht nur darauf an, was das Messgerät anzeigt, sondern auch darauf, wie die Oberfläche in der Realität aussieht, wenn sie Lebensmitteln, Reinigungsmitteln und dem täglichen Gebrauch ausgesetzt ist. Mit anderen Worten: Kleine Unebenheiten können große Folgen haben, wenn man sie nicht ernst nimmt.

Wenn man erst einmal verstanden hat, wie wichtig die Oberflächenrauheit für die Hygiene ist, wird klar, warum Standards wie ASME BPE, DIN und ISO nicht nur technische Formalitäten sind. Verschiedene Branchen stellen unterschiedliche Anforderungen – sowohl an die Glätte der Oberflächen als auch an die dazugehörige Dokumentation. Daher ist es kein Zufall, dass die Standards sowohl in der Lebensmittel- als auch in der pharmazeutischen Produktion weit verbreitet sind, da in diesen Bereichen hohe Anforderungen an Reinigung und Rückverfolgbarkeit bestehen.

ASME BPE wird typischerweise für die Herstellung von Medikamenten verwendet, bei denen Hygiene und Rückverfolgbarkeit oberste Priorität haben. Die Unternehmen bevorzugen hierfür eine Oberflächenrauheit von bis zu Ra 0,38 μm, die durch Elektropolieren erzielt wird. ASME BPE ist jedoch nicht nur ein Standard, sondern ein umfassendes Regelwerk, das auch Anforderungen an die Materialauswahl, Schweißverfahren, Inspektion und Dokumentation umfasst. Er wurde für Umgebungen entwickelt, in denen es keinen Spielraum für Kompromisse gibt und in denen jede Oberfläche und jede Verbindung validiert und rückverfolgt werden muss. Ein gutes Beispiel für die Anwendung dieses Standards ist unser Clamp Bundklemmstutzen ASME BPE (Tri-Clamp), der mit einer maximalen Oberflächenrauheit im Inneren von entweder Ra 0,51 µm oder Ra 0,38 µm geliefert wird.

In der Lebensmittelindustrie, wo die Anforderungen nach wie vor hoch sind, sind sowohl DIN- als auch ISO-Standards weiter verbreitet. Hier reichen Ra-Werte bis zu 0,8 μm in der Regel aus, um eine reinigungsfreundliche Oberfläche zu gewährleisten, insbesondere im Zusammenhang mit der CIP-Reinigung. Beispielsweise ist der DIN Clamp Bundklemmstutzen aus AISI 316L eine robuste Lösung für diesen Zweck, insbesondere in Brauereien und Molkereien.

ASME BPE, DIN und ISO haben gemeinsam, dass sie klare Anforderungen an die Oberflächenrauheit festlegen – und damit auch an die Hygienesicherheit der gesamten Anlage. Sie spielen daher eine entscheidende Rolle bei der Auswahl von Komponenten unter Berücksichtigung von Reinigungsfreundlichkeit, Bakterienrisiko und Prozessanforderungen. Unabhängig davon, ob mit Schläuchen, Fittings oder festen Rohrverbindungen gearbeitet wird, sollte der Standard immer berücksichtigt werden, denn hier beginnt die Qualität der Oberfläche.

Wenn flexible Schläuche in der Prozessanlage zum Einsatz kommen, ist die Wahl der Kupplungen und der Oberflächenrauheit genauso wichtig wie die des Schlauchs selbst. Es geht nicht nur um dichte Verbindungen, sondern auch darum, eine hygienische Gesamtheit zu gewährleisten – von der Innenbeschichtung des Schlauchs bis zur Kontaktfläche der Anschlussstutzen.

3 Beispiele für Schlauchlösungen, bei denen Standard, Oberflächenqualität und Anwendung perfekt aufeinander abgestimmt sind:

• Dynamic Cleanroom ist für pharmazeutische und biotechnologische Produktionsbereiche konzipiert, in denen Hygiene eine entscheidende Rolle spielt. Der innere PFA-Liner hat eine spiegelglatte und chemisch beständige Oberfläche, die ihn ideal für sterile Umgebungen und CIP-Prozesse macht. In Kombination mit einem Clamp Bundklemmstutzen ASME BPE (Tri-Clamp) mit elektropolierter Oberfläche (Ra ≤ 0,38 μm) minimiert die Lösung das Risiko von Biofilmen und verhindert, dass Rückstände und Mikroorganismen sich festsetzen können.
  
  
• Maniflon/SD-PTFE eignet sich für aggressive Chemikalien und Arzneimittel in der Lebensmittel- und pharmazeutischen Produktion, auch in ATEX-klassifizierten Bereichen. Der Schlauch verfügt über eine antistatische PTFE-Innenseite und eine EPDM-Außenseite, die beide zur elektrischen Leitfähigkeit durch die Schlauchwand beitragen. Eine Stahlspirale und Kupferdrähte sorgen für eine effektive Ableitung statischer Elektrizität. Wählt man zusätzlich eine unserer kompatiblen AFT-Schlauchkupplungen, erhält man eine starke und dicht schließende Verbindung, die sowohl Druck als auch wiederholten Belastungen standhält. Mit einer Oberflächenrauheit von bis zu Ra 0,8 µm eignet sich der Schlauch besonders gut für Anlagen, in denen Chemikalienbeständigkeit und Hygiene gleichermaßen wichtig sind.
  
  
• Liquorflex/SD eignet sich für den Transport alkoholhaltiger Getränke mit einer Konzentration von bis zu 98 %. Die glatte UPE-Innenseite verhindert, dass das Produkt durch Geschmack oder Geruch beeinträchtigt wird, während die synthetische Gummiaußenseite, die sowohl verschleißfest als auch ozon- und witterungsbeständig ist, vor äußeren Einflüssen schützt. Kupferdrähte und eine Stahlspirale leiten statische Elektrizität sicher ab. Der ISO Clamp ist besonders gut für diese flexible Bauweise geeignet, da er eine schnelle Montage und Demontage ermöglicht. Dies ist in der Getränkeherstellung von Vorteil, da Geräte dort oft manuell bewegt oder gereinigt werden. Der ISO-Standard vereint funktionale Flexibilität mit einer Oberflächenqualität (Ra ≤ 0,8 μm), die ein hohes Maß an Hygiene im gesamten Durchfluss gewährleistet.

In allen drei Fällen ist die Oberflächenrauheit nicht nur eine Zahl. Sie ist eine Entscheidung, die sich direkt auf die Betriebssicherheit, die Reinigung und die Hygiene auswirkt. Wenn Fittings und Schläuche zusammenpassen, entsteht eine Komplettlösung, die Bakterien fernhält und einen ununterbrochenen Produktionsfluss aufrechterhält.

Unsere Spezialisten verfügen über fundierte Erfahrung in der Zusammenstellung von Fittings und Schläuchen, die sowohl den Anforderungen an die Oberflächenrauheit als auch den Hygieneanforderungen entsprechen. Vereinbaren Sie einen Termin und lassen Sie sich beraten, welche Lösung für Ihren Prozess am besten geeignet ist. Kontaktieren Sie uns unter anfrage@alfotech-deutschland.de oder rufen Sie uns an unter +45 7020 0422.