25.03.2018
Flüssiges Gold
Die Herstellung von Whisky umfasst eine Reihe von Vorgängen, bei denen potenziell explosionsgefährdete Atmosphären vorherrschen. Erfahren Sie mehr über den Einsatz von Pepperl+Fuchs Produkten in der Destillerie eines bekannten Whisky-Herstellers.
Die moderne Whisky-Destillerie
Die raue Schönheit der Highlands mit ihren sagenumwobenen Seen und Burgen, die pittoreske Altstadt von Edinburgh und seine einzigartige Tradition von Dudelsack und Kilt – das ist Schottland. Doch Kennern und Genießern kommt bei Schottland gleich der weltberühmte Single Malt in den Sinn. Im Norden des kleinen Landes haben die weltweit bekanntesten Whisky-Brennereien ihren Sitz. Dort, wo sich der Nebel in den Tälern mit der salzigen Meeresluft und den würzigen Dämpfen der gemälzten Gerste vermischen, entsteht der berühmte Scotch Whisky. Seit Jahrhunderten wird der edle Tropfen in Schottland hergestellt und es dauert Jahre oder gar Jahrzehnte bis der Whisky in großen Eichenfässern gereift ist und seine unverkennbare Geschmacksnote entwickelt hat.
Schottland gilt als größter Whisky-Produzent weltweit. Viele der heute noch bestehenden und weltbekannten Destillerien wurden bereits im 18. Jahrhundert gegründet. Heute haben sie sich zu teils großen Konzernen entwickelt, die die Produktion der namhaften Whisky-Marken beherrschen und längst auf moderne Anlagen setzen. Um die enormen Produktionsvolumina zu erreichen und gleichzeitig den hohen Anforderungen an Diversifizierung oder Spezialisierung auf hochwertige Whisky-Sorten gerecht zu werden, bedarf es einer ausgeklügelten und sicheren Prozesssteuerung. Bevor das exklusive Getränk zur Reifung in die Holzfässer abgefüllt wird, wo es seine würzigen, rauchigen, blumigen oder fruchtigen Aromen voll entfalten kann, müssen die erlesenen Rohstoffe präzise und sicher verarbeitet werden.
Die Grundzutaten eines jeden Whiskys – Getreide, Wasser und Hefe – werden gemälzt, geschrotet, gemaischt, fermentiert und destilliert. Die Herstellung umfasst eine Reihe von Vorgängen, bei denen potenziell explosionsgefährdete Atmosphären vorherrschen. „Aus den Mühlen, Maischebottichen und Destillierapparaten entweichende Stäube und Gase können in den Gebäuden eine explosionsgefährdete Atomsphäre erzeugen. Aufgrund dessen sind diese Bereiche mehrheitlich als Zone 2 klassifiziert“, erzählt Steve Dickinson, Technical Sales Support Manager bei Pepperl+Fuchs GB Ltd und ergänzt: „Deshalb gibt es Vorkehrungen zum Zündschutz in diesen Anlagen.“ Dies erfordert auch, dass die Automatisierungssysteme der Destillerien den aktuellen Bestimmungen für explosionsgefährdete Bereiche entsprechen. So erneuerte erst kürzlich ein international bekannter schottischer Whisky-Hersteller neben der Messtechnik auch seine Steuerung und Signalübertragungssysteme, um die in der Destillerie eingesetzten Feldgeräte und Ventile präzise zu überwachen und eine exakte Signalübertragung sicherzustellen.
Digitale Präzision
Um bei der Rohstoffverarbeitung eine gleichbleibend hohe Qualität zu gewährleisten, wird die exakte Messung und Datenübertragung zur entscheidenden Prämisse. Abhängig von der Größe der Brennerei und der Anzahl der Destillieranlagen können allein bis zu 200 Regelventile für die Destillation notwendig sein. Bei der Umleitung von Steuerbefehlen zu den Ventilen setzt der renommierte Whisky-Hersteller auf das für Zone 2 zertifizierte Remote-I/O-System LB von Pepperl+Fuchs, das Sensoren und Aktoren via PROFIBUS DP mit der Steuerung verbindet. „Das Remote-I/O-System ist ein modulares System zur Signalanpassung zwischen Feldgeräten in explosionsgefährdeten Bereichen und den Steuerungen oder dem Leitsystem“, erklärt Steve Dickinson. Die Vorzüge traditioneller Technik verbinden sich dank Remote-I/O perfekt mit denen fortschrittlicher Technologien. „Dies spielte bei der Modernisierung der traditionsreichen Destillerie eine erhebliche Rolle – denn die gesamte bestehende Feldbustechnik kann erhalten bleiben und über das Remote-I/O-System mit der Bustechnologie des neuen Leitsystems verbunden werden“, fügt Sandy Glidden, Area Sales Manager bei Pepperl+Fuchs GB Ltd hinzu. Das LB-System für Zone 2 überzeugt dabei durch die Nutzung von eigensicheren und nicht eigensicheren Stromkreisen sowie einer Kombination verschiedener Explosionsschutzarten.
Modulare Remote-I/O-Systeme übertragen Prozessdaten aus dem nicht explosionsgefährdeten oder explosionsgefährdeten Bereich, indem sie binäre und analoge Sensoren und Aktoren über eine Busschnittstelle mit dem Leitsystem verbinden.
Die FieldConnex Feldbusinfrastruktur sorgt für die reibungslose Datenkommunikation zwischen der Anlage und dem Leitsystem und leistet zudem die Spannungsversorgung für alle Feldgeräte.
Sichere Überwachung und Kontrolle von Feldgeräten
PROFIBUS PA kommt in der Whisky-Destillerie für alle messenden Feldgeräte, beispielsweise zur Messung von Füllstand, Druck, Durchfluss und Temperatur, zum Einsatz. Die exakte digitale Übertragung von PROFIBUS PA mit FieldConnex-Feldbustechnik erfüllt dabei die Anforderungen an eine präzise Messung und Signalübertragung.
„Von der Leitwarte aus versorgen FieldConnex PROFIBUS Power Hubs die Segment Protectoren im Feld“, weiß Andreas Hennecke, Produktmarketingmanager für Feldbussysteme bei Pepperl+Fuchs und erläutert: „Dies reduziert Verdrahtungskosten und vereinfacht gleichzeitig den Zugang zu Diagnoseinformationen.“ Die Konfiguration erfolgt mithilfe von GSD-Dateien, sodass alle Messungen in der Leitwarte mit digitaler Präzision dargestellt werden können.
Über PROFIBUS PA werden Fernkonfiguration, Alarme und Diagnosedaten von Feldgeräten an das Wartungssystem übertragen und ermöglichen so, bei nachlassender Anlagenperformance proaktiv eingreifen zu können. „Um eine Flut an Informationen oder Alarmen zu verhindern, werden die Daten auf zwei Wegen verteilt“, so Dickinson. Der Anlagenbetreiber der Whisky-Destillerie erhält nur die ermittelten Messwerte und einen Sammelalarm, wenn eine Störung vorliegt; Wartungstechniker und Personal hingegen haben vollen Zugang zu allen übrigen Daten. „Dies ermöglicht ihnen, die Prozesse der Anlage funktionsfähig und auf einem hohen Performance-Level zu halten“, weiß Glidden.
Whisky wird im Pot-Still-Verfahren in Brennblasen aus Kupfer hergestellt.
Zwei Technologien clever kombiniert
PROFIBUS Power Hubs in der Leitwarte verbinden und versorgen Feldgeräte über PROFIBUS PA. Vor der Verwendung von Remote-I/O im Edelstahlgehäuse wurden die Ventile über SPS-Karten mit einer Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung betrieben.
„Mit dem Einsatz des LB-Systems in Zone 2 hat sich der Verdrahtungs- und Installationsaufwand des Whisky-Herstellers erheblich reduziert, wodurch die Steuerung weniger Platz einnimmt“, erläutert Hennecke. Integrierte LEDs ermöglichen einen sofortigen Überblick über jeden Kanal und vereinfachen die Wartung.
Mit der Unterstützung durch den technischen Support von Pepperl+Fuchs verliefen sowohl die Inbetriebnahme als auch die Einrichtung unkompliziert, zeit- und ressourcensparend. „Zusätzlich schätzt der Betreiber der schottischen Destillerie den Fernzugriff auf die Konfigurations- und Diagnosedaten der Messtechnik“, so Dickinson. „Für den leitenden Verfahrenstechniker der Whisky-Brennerei haben sich die Verwendung von PROFIBUS DP, PROFIBUS PA und der digitalen Infrastruktur von Pepperl+Fuchs als eine kosteneffektive Methode erwiesen. So lassen sich Instandhaltungen und Reparaturen minimieren, um den hohen Anforderungen an das Produktionslevel gerecht zu werden“, fügt Glidden hinzu.
Die Qualität, Reinheit und der Ursprung des verwendeten Quellwassers spielen eine besonders wichtige Rolle.
- Vorbereitung: Ein Großteil des Getreides wird gemälzt, Mais hingegen sogar gekocht
- Schroten und Maischen der Gerste
- Fermentierung: Alkohol wird durch Gärung aus Zucker erzeugt Fermentierung: Durch Zugabe von Hefe beginnt der gelöste Zucker zu gären, bis er schließlich in Alkohol umgewandelt wird.
- Die Maische wird durch das Pot-Still-Verfahren 2 bzw. 3 in Brennblasen aus Kupfer destilliert
- Abfüllung und Lagerung
Whisky gilt in Schottland als Nationalgetränk. Pro Sekunde werden durchschnittlich 34 Flaschen Whisky aus Schottland exportiert.
Allein die Hälfte aller schottischen Destillerien konzentrieren sich entlang des bekannten „Malt Whisky Trails“ in der Region Speyside, die zwischen dem mystischen See Loch Ness und der Stadt Aberdeen an der Ostküste gelegen ist.
Der derzeit teuerste Whisky der Welt ist der Macallan M. Der Single Malt Whisky wurde 2014 zu einem stolzen Preis von 467.000 € versteigert.
Einer Legende nach waren die Kelten die ersten, die eine wasserklare Flüssigkeit destillierten. Das Wort „Whisky“ hat seine Wortherkunft im Schottisch-Gälischen, wo „uisge beatha“ so viel bedeutet wie „Wasser des Lebens“.
Oft lagert Whisky aber deutlich länger, sodass der Brennmeister stets in die Zukunft blicken muss, wie die Nachfrage auf dem Markt in fünf, zehn oder 15 Jahren ist.
Whisky wird ungekühlt aus dem tulpenförmigen Nosing Glas getrunken, um die vielfältigen Aromen gut wahrnehmen zu können.
