Cleaning in Place (CIP)

prozessintegrierte Reinigung

Das Reinigungsprinzip Cleaning in Place existiert seit rund 50 Jahren und gehört zu den Standardmethoden zur Reinigung verfahrenstechnischer Anlagen. Es kommt hauptsächlich in Anwendungen zum Einsatz, in denen kritische Hygieneanforderungen bestehen, etwa in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie oder der Pharmazeutik. CIP-Anlagen ermöglichen die Reinigung von Kesseln, Reaktionsgefäßen, Rohrleitungen oder Maschinen unter Einsatz von Wasser, Hitze und Chemikalien, ohne diese zu zerlegen. CIP ist sehr effizient und in vielen verschiedenen Branchen zu finden.

Was ist Cleaning in Place?

Cleaning in Place (CIP) ist eine ortsgebundene Methode zur Reinigung verfahrenstechnischer Anlagen. Sie reinigt die produktberührenden Flächen der Anlagen ohne deren Demontage. In automatisierten Anlagen und Prozessen ist CIP in der Regel ein integrales Funktionselement. 

Vorteile von Cleaning in Place

  • Reduzierung der Reinigungszeiten
  • Reduzierung der Reinigungskosten
  • kontrollierte, mit den Prozessen abgestimmte Reinigung
  • wenig Abfallprodukte
  • geringe Energiekosten der Reinigungsanlage

  • gut reproduzierbare Reinigungsergebnisse
  • Einhaltung strenger Hygienevorgaben
  • wirtschaftliche Produktionsprozesse
  • gute Validierbarkeit des Reinigungsverfahrens

Aufbau und Komponenten der CIP-Anlagen

Wichtige Komponenten einer CIP-Anlage sind die Mess- und Dosiertechnik, die Konzentrat- und Anwendertanks sowie der Wärmeübertrager. In mehreren Konzentrattanks der Anlage befinden sich Säuren und Laugen wie Salpetersäure und Natronlauge. In den Anwendertanks findet durch die Vermischung mit Wasser die exakte Konzentrationseinstellung der Anwenderlösung statt. Der Laugentank ist mit einem Wärmeübertrager ausgestattet, der für die gewünschte Temperatur und damit für die erforderliche Viskosität der Lauge sorgt. Weitere Komponenten der Reinigungsanlage sind Tanks für Spülwasser und abhängig von der Anwendung Tanks für Reinstwasser oder Desinfektionsmittel wie Peressigsäure.

Der CIP-Prozess

Je nach hergestelltem Produkt und dem Verschmutzungsgrad der Produktionsanlage besteht der komplette Reinigungsprozess aus verschiedenen Schritten. Im ersten Schritt spült die CIP-Anlage mit Wasser vor und entfernt die groben Verschmutzungen. Anschließend erfolgt das Reinigen mit einem alkalischen Konzentrat. Das Ausspülen mit Wasser entfernt die Reinigungslauge. Mithilfe von Säure lassen sich im nächsten Schritt Kalkablagerungen entfernen. Auch die Säure wird anschließend wieder mit Wasser ausgespült. Um Mikroorganismen abzutöten, kommt im folgenden Prozessschritt Desinfektionslösung zum Einsatz. Das Nachspülen mit Wasser entfernt das Desinfektionsmittel aus der Anlage.

Die CIP-Anwendungsbereiche

Wichtigster Anwendungsbereich ist die Behälterreinigung in verfahrenstechnischen Prozessanlagen, wie sie in der chemischen oder pharmazeutischen Industrie zum Einsatz kommen.

In der Lebensmittelindustrie sind CIP-Anlagen beispielsweise in Käsereien, Molkereien oder bei der Milchtrocknung zu finden. Auch bei Nahrungsmittelherstellern von Convenience Food bzw. Tiefkühlprodukten. Sie sorgen für die Einhaltung der strengen hygienischen Anforderungen.

In der Getränkeindustrie wie in Brauereien sind ebenfalls hohe hygienische Standards einzuhalten. CIP-Anlagen sind dort daher häufig im Einsatz.

In der Öl- und Gas-Industrie halten CIP-Reinigungsanlagen zum Beispiel Tankanlagen und Rohrleitungen sauber.

CIP und die Anforderungen an die Pumpentechnologie

CIP-Reinigungsprozesse stellen hohe Anforderungen an die verwendete Pumpentechnik. Die Qualität und die Leistungsfähigkeit der Spülpumpe stellen kritische Faktoren für den Erfolg des Reinigungsprozesses dar. Oft sind die Probleme beim Einsatz von CIP auf ein schlecht arbeitendes Rücklaufsystem zurückzuführen. Die Folge sind ein erhöhter Einsatz von Reinigungsmitteln sowie Hitze und Arbeitszeit. Zusätzlich fallen mehr zu entsorgende Abfallstoffe an.

Um dies zu vermeiden, muss sichergestellt sein, dass das Rücklaufsystem die Reinigungslösungen schnell und effizient zurückführt. Eine schlecht arbeitende oder falsch eingestellte Spülpumpe erfüllt diese Anforderung nicht. Sie verursacht einen Rückstau der Reinigungslösung und ein schlechtes Reinigungsergebnis. Nur eine exakt auf den gewünschten Durchfluss abgestimmte, zuverlässige und leistungsstarke Spülpumpe sorgt dafür, dass stets frisches Reinigungsmittel an die zu reinigenden Flächen gelangt und die Verschmutzungen wirkungsvoll abtransportiert.

Von großer Bedeutung für das Reinigungsergebnis ist die Fluidgeschwindigkeit. Für optimale Ergebnisse sind die vorgegebenen Werte weder zu über- noch zu unterschreiten. Kommen Hochdruck-Reinigungsköpfe zum Einsatz, muss die eingesetzte Pumpentechnik den erforderlichen Arbeitsdruck bereitstellen.

Warum ist CIP wichtig?

Nicht nur in verfahrenstechnischen Anlagen der Lebensmittel- oder Getränkeindustrie gelten immer strengere Hygienevorschriften. Auch die sich stetig verschärfende Gesetzgebung im Gesundheits- und Arbeitsschutz sorgt für höhere Anforderungen an die Sauberkeit von Produktionsanlagen in verschiedenen Branchen. Glänzende Oberflächen sagen in den wenigsten Fällen etwas über die Sauberkeit der Anlagen aus. Vor allem in Behältern, Tanks, Rohrleitungen und Maschinen gilt es, die mit den verschiedenen Medien und Produkten in Berührung kommenden Flächen gründlich zu reinigen und zu desinfizieren. CIP erfüllt diese Aufgabe.

Aus wirtschaftlicher Sicht müssen verfahrenstechnische Anlagen kontinuierlich produzieren. Die Stillstandszeiten der Anlagen sind so kurz wie möglich zu halten. Das Zerlegen der Anlage für die zwingend notwendigen Reinigungsarbeiten ist unter allen Umständen zu vermeiden, um die durch die Ausfallzeiten entstehenden Produktionsausfälle zu minimieren.

Mit CIP-Anlagen lassen sich hohe Kosteneinsparungen erzielen, indem sie den Reinigungsprozess in die verfahrenstechnischen Abläufe integrieren und automatisieren. In den Anlagen installierte Transmitter und Sensoren melden Daten zu Durchfluss, Druck und Leitfähigkeit. Mit den Daten ist exakt feststellbar, wann ein Behälter sauber ist. Gegenüber manuellen CIP-Verfahren lassen sich die Betriebskosten durch die automatisierte CIP-Lösung erheblich senken. Sie spart Reinigungsaufwand und -zeit und reduziert die Menge des Reinigungsmittels. Das System amortisiert sich schnell und sorgt für sichere, hygienische Betriebsabläufe.

Steigende Energiekosten machen CIP-Anlagen ebenfalls immer attraktiver. Das Reinigungsverfahren arbeitet sehr energieeffizient und reduziert sowohl den Energieverbrauch der Prozess- als auch den der Reinigungsanlage. Dank automatisierter Prozesse mit exakt einstellbaren Durchflussmengen, Temperaturen und Einwirkzeiten der Reinigungskonzentrate sind nicht nur perfekte Reinigungsergebnisse, sondern auch ein optimierter Energieverbrauch erzielbar.

Das ursprünglich aufgrund hoher Hygieneanforderungen für die Nahrungsmittel- und Milchprodukteindustrie entwickelte Reinigungsprinzip CIP kommt heute in vielen Branchen und verfahrenstechnischen Anlagen zum Einsatz. Rohrleitungen, Behälter, Tanks, Reaktionsgefäße und Maschinen lassen sich automatisiert reinigen, ohne die Anlagen zu zerlegen. In der Regel ist die Integration des Reinigungsprozesses in den Gesamtablauf der Produktionsanlagen problemlos möglich. 

Interessieren Sie sich für CIP oder haben Sie Fragen zu dem effizienten und wirtschaftlichen Reinigungsverfahren, kontaktieren Sie die URACA-Experten jetzt. Gerne beraten sie Sie umfassend zu diesem Thema.