Mehr Nachhaltigkeit, weniger Verschwendung: Intelligente Produktionsanlagen für Kleingebäck

Pressemitteilung /

Die industrielle Kleingebäckproduktion erfolgt heutzutage vollautomatisch. Bis zu 15 Prozent der produzierten Backwaren landen allerdings nicht in der Auslage oder auf dem Frühstückstisch, sondern werden wegen Fehl- und Überproduktion wieder vernichtet. Wie sich dieser Herstellungsprozess von Brötchen, Donuts, Brezeln & Co. nachhaltiger gestalten lässt, hat das Fraunhofer IEM mit einem Konsortium aus Forschung und Industrie untersucht.

Freisteller einer Berlineranlage auf weißem Hintergrund.
© SensoBack
Herzstücke der Backstraße sind Sensoren, die an mehreren Stellen im Herstellungsprozess die Qualitätsvorgaben hinsichtlich Form, Gewicht oder Teigeigenschaften erfassen. So wird es erstmals möglich, den Backprozess Schritt für Schritt entlang der Backstraße zu überwachen, jeden Backschritt mit den Vorgaben zu vergleichen und die einzelnen Prozesse schnell anzupassen.

Das Ziel: Weniger Backwaren wegwerfen, stattdessen Ressourcen optimal nutzen und eine bessere Qualität sicherstellen. Das Ergebnis ist ein intelligentes System, das die Produktqualität entlang der Backstraße kontinuierlich erfasst und die Parameter der Maschine automatisch an Zutaten und Mengen anpasst. Das Projekt „SensoBack“ (Entwicklung eines Sensor-, Steuerungs- und Leitstandsystems mit Cloudanbindung für die Kleingebäckproduktion) wurde nun nach drei Jahren erfolgreich abgeschlossen.  

Besser backen

„Selbst bei den neuesten Hochleistungsanlagen hängt die Produktqualität und die Ressourceneffizienz schlussendlich vom Anlagenbediener ab“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Ansgar Trächtler, Leiter der Fachgruppe „Regelungstechnik und Mechatronik“ am Heinz Nixdorf Institut und Leiter des Fraunhofer IEM. Denn trotz aller Automatik passe der Mensch die einzelnen Prozessparameter, beispielsweise die Temperatur, an die verschiedenen Rohstoffeigenschaften wie unterschiedliche Mehlsorten an.  

Das neu entwickelte System soll den Bäcker*innen dabei helfen, die Produktqualität zu optimieren und gleichzeitig die vorhandenen Ressourcen besser auszunutzen. Der Plan für ein nachhaltigeres industrielles Backen: An mehreren Stellen des Herstellungsprozesses erfassen Sensoren in der Produktionsanlage die Qualität der Backware hinsichtlich Form, Gewicht und Teigeigenschaften. Das intelligente System vergleicht dabei jeden Backschritt mit den Vorgaben. Basierend auf diesen Messgrößen greift eine Prozessregelung: „Einzelne Parameter der Maschine können schnell so angepasst werden, dass trotz wechselnder Zutateneigenschaften oder -mengen die Kleingebäckwaren eine gleichbleibend hohe Qualität aufweisen. Beispielsweise wird das gewünschte Gewicht der erzeugten Teiglinge über die Anpassung des Drucks beim Portionieren sichergestellt“, erklärt Leon Bussemas, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Heinz Nixdorf Institut.  

Die Daten werden dabei für jeden einzelnen Teigling gespeichert und sind leicht über ein grafisches Frontend einsehbar sowie anpassbar. „Der modular aufgebaute ‚virtuelle Backmeister‘ ermöglicht es den Kunden, einzelne Services zur Analyse, Alarmierung und Optimierung des Backprozesses hinzuzubuchen und je nach Wunsch in der Cloud oder lokal auf eigener IT-Infrastruktur auszuführen. Dies ist ein gelungenes Beispiel eines Software-as-a-Service-Ansatzes“, so Mike Figge vom Fraunhofer IEM.  

Neben dem Fraunhofer IEM waren das Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn, der Bäckereimaschinen-Hersteller WP Kemper GmbH (Projektleitung), der Spezialist für Bildverarbeitung und Robotik CLK GmbH und der Plattformentwickler myview systems GmbH am Projekt beteiligt. Das Projekt wurde im Rahmen des Leitmarktwettbewerbs Produktion.NRW mit insgesamt 1 Millionen Euro durch den Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) unterstützt.

 

Hier geht es zur vollständigen Pressemeldung der Universität Paderborn.