Die am häufigsten formulierte Anforderung bei der Beschaffung von Geräten für Lebensmittel, Getränke und Molkereiprodukte lautet „Kontaktfläche Ra ≤ 0.8 μm“. Das ist nicht falsch, aber es ist nur die Einstiegslinie: Ein Tank, dessen Ra-Wert eingehalten wird, der aber eingefallene Schweißnähte aufweist, fällt bei der Reinigungsvalidierung (CIP) dennoch durch.
Kurzurteil
Werkstoff 316L (nicht 304), Kontaktfläche Ra innerhalb 0.8 μm, Schweißnähte glatt geschliffen und sauergebeizt/passiviert, konstruktiv ohne Toträume. Erst wenn alle vier Punkte gleichzeitig erfüllt sind, gilt die Anlage als „reinigbar“; nur den Ra-Wert zu erfüllen, ist das häufigste Halbfertigprodukt.
Was die beiden Systeme fordern
- 3-A Sanitary Standards: US-amerikanisches System für Molkerei-/Lebensmittelgeräte, mit klarer Obergrenze für die Kontaktflächenrauheit (üblicher Wert Ra ≤ 0.8 μm) sowie Anforderungen an Reinigbarkeit, Totraumfreiheit und Verbindungsarten;
- EHEDG: europäisches System für Hygienic Engineering, ebenfalls mit Ra ≤ 0.8 μm als üblicher Basis, betont jedoch stärker die Reinigungsvalidierung (Cleanability) und Konstruktionsdetails: Gefälle, Entleerung, keine Gewindeverbindungen, Dichtungsformen.
Die Gemeinsamkeit beider ist wichtig: Sie regeln nicht „wie glänzend geschliffen wird“, sondern „ob sauber gereinigt werden kann“. Ra ist das Mittel, die Reinigungsvalidierung das Ziel.
Warum Ra nicht ausreicht
Ra ist die arithmetische mittlere Abweichung des Profils – sie mittelt eine tiefe Kerbe und eine wellige Fläche heraus. Daher kommt es vor:
- Gesamt-Ra 0.6 μm ist konform, aber an der Schweißnahtwurzel befindet sich eine 0.3 mm tiefe Vertiefung → Produktansammlung, Bakterienwachstum;
- Polierrichtung senkrecht zur Produktströmungsrichtung → mikroskopisch entstehen „Fangrinnen“, die schwerer zu reinigen sind als eine mit gleichem Ra in Strömungsrichtung polierte Oberfläche;
- Anlassfarbe der Schweißnaht nicht entfernt → fehlende Passivschicht, selbst bei eingehaltenem Ra kommt es zu Lochfraß.
Bei der tatsächlichen Abnahme sollte neben Ra auch geprüft werden: ob sichtbare Vertiefungen/Kratzer vorhanden sind, ob die Schweißnaht bündig zum Grundwerkstoff geschliffen ist, ob nach dem Schweißen gebeizt oder elektropoliert wurde, ob die Polierrichtung mit der Produktströmungsrichtung übereinstimmt.
Wie die Fertigung diese Anforderung umsetzt
- Mechanisches Polieren: üblicherweise Ra 0.4–0.8 μm erreichbar, kostengünstiger, Polierrichtung kontrollierbar;
- Elektropolieren (EP): Ra 0.2–0.4 μm erreichbar, zudem chromangereicherte Oberfläche (dickere und gleichmäßigere Passivschicht), häufig in der Pharmazie und bei hohen Reinheitsanforderungen eingesetzt;
- Schweißnahtbehandlung: bündig zum Grundwerkstoff schleifen, anschließend Beizen/Passivieren oder lokales Elektropolieren; unbehandelte Schweißnähte nach dem Schweißen sind der häufigste Konformitätsmangel dieser Branche;
- Werkstoff: Reinigungsmittel sind oft chloridhaltig alkalisch/sauer, 316L ist die Untergrenze; 304 zeigt bei häufiger CIP früher oder später Rostpunkte.
Häufige Fallstricke
- Nur stichprobenartig Ra messen, Schweißnähte und Toträume nicht prüfen – das Audit betrachtet Konstruktion und Reinigungsergebnis;
- Schweißnähte mit Kohlenstoffstahlwerkzeugen schleifen, Eisenkontamination verursacht lokale Rostpunkte, die fälschlich als „falscher Werkstoff“ beurteilt werden;
- 2B-Blech direkt als lebensmittelecht einsetzen: 2B ist Walzoberfläche, Ra zwar niedrig, aber gewellt, und das Schweißnahtproblem besteht ebenso;
- In der Bestellung nur „lebensmittelecht 316L“ angeben, ohne Ra-Obergrenze, Polierverfahren und Schweißnahtbehandlung – bei Anlieferung ist keine Beurteilung möglich;
- Dichtungen und Dichtungswerkstoffe vernachlässigen – oft sind gerade die Dichtungen die Quelle von Reinigungstoträumen.
Für Geräte in Lebensmittel-/Pharmabereich: Teilen Sie uns die Anforderungen an die Kontaktfläche (Ra-Obergrenze, Polierverfahren, ob Elektropolieren erforderlich), die Reinigungsmethode und die anzuwendende Norm mit. Wir können Oberfläche und Schweißnahtbehandlung zeichnungsgerecht steuern und liefern chargenbegleitende Werkstoffzeugnisse sowie Oberflächenprüfprotokolle.
