Ziel der Entwicklung
Das Schlachttieraufkommen in Deutschland bezieht sich zu etwa 60 Prozent auf die Schlachtung von Schweinen. Der zur Säuberung der Tiere notwendige Brühprozess bei festgelegten Temperaturen von 58-62 Grad Celsius dient gleichzeitig der Aufhebung der Immobilisierung der Borsten als Voraussetzung für die Produktion von Lebensmitteln. In der Mehrzahl der kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) werden hierfür geschlossene Brühkessel eingesetzt, in welchen während einer Arbeitsschicht (in der Regel acht Stunden) das Medium Brühwasser durch eine ansteigende Schwebstoff- und mikrobiologische Belastung zu einer Keimkontaminierung der Tierkörper führt. Wird die erlaubte Oberflächenkeimbelastung überschritten, müssen in KMU immer wieder Schlachttierkörper aussortiert werden, was zu wirtschaftlichen Verlusten führt.
Ziel des Projektes war es, den Schlachtprozess für Schweine in KMU sicherer und wirtschaftlicher zu gestalten. Durch den Einsatz innovativer Technologien sollte der Brühprozess als zentrales Glied der Prozesskette, in dessen Mittelpunkt die „Brühwasseraufbereitung“ steht, in folgenden Parametern deutlich verbessert werden: Dekontamination der Oberflächen der Tierkörper; Keimabtötung/-senkung im Brühwasser über elektromechanische Verfahren; Klärung des Brühwassers während des gesamten Schlachtprozesses; Optimierung des Verfahrensschrittes zur Borstenlösung.
Grundlage der Erreichung des Ziels war eine Kombination aus Ultraschall und UV-C-Strahlung in einem Bypasssystem. Zusätzlich sollte geprüft werden, ob der Einsatz von Ultraschall direkt in Tierkörpernähe einen Effekt auf den Hygienestatus hat und ob durch die mechanische Belastung eine verbesserte Borstenlösung möglich ist.
Vorteile und Lösungen
Mit dem FuE-Projekt wurden alle technologischen und funktionellen Zielstellungen erreicht. Mit der Modellanlage ist auch die Maßstabsübertragung in Größenordnungen, wie sie für KMU der Schlachtbranche üblich sind, gelungen. Es wurden die Verbesserung der Hygienesituation, ein verringerter Brühwasserverbrauch und gleichzeitig eine Verbesserung der Borstenlösung erreicht. Zum Beispiel konnte der Indikatorkeim Staphylococcus carnosus in der Versuchsanstellung auf ein Prozent des Ausgangswertes reduziert werden.
In Deutschland werden jährlich zirka 59 Millionen Schweine, die etwa 5,6 Millionen Tonnen Fleisch liefern, geschlachtet. Geht dabei ein Prozent der Schlachttiermasse durch verunreinigtes Brühwasser verloren, bedeutet das einen Verlust von 56.000 Tonnen. Wird der aktuelle Preis für Schlachtschweine von 1,67 Euro je Kilogramm Schlachtgewicht angesetzt, ergibt sich ein finanzieller beziehungsweise volkswirtschaftlicher Verlust von insgesamt 93,52 Millionen Euro. Ist es möglich, die Verluste durch verbesserte optimierte Brühwasseraufbereitungsverfahren deutlich und nachhaltig zu reduzieren, so können vor allem KMU das verbesserte Ergebnis für die Erhaltung von Arbeitsplätzen, für Ausbildungsplätze und weitere Modernisierungen einsetzen.
Im Modellbetrieb werden jährlich 105.000 Tiere geschlachtet. Der durch verunreinigtes Brühwasser verursachte Verlust von einem Prozent der Schlachttiere pro Jahr führt zu einem wirtschaftlichen Verlust für den Betrieb von zirka 166.000 Euro jährlich.
Die Investitionskosten für die neue Brühwasseraufbereitunganlage in einem Brühkessel von 5,2 m³ Fassungsvermögen betragen zur Zeit für beide Komponenten (Ultraschallkomponente und Bypassanlage) insgesamt knapp 53.000 Euro. Bereits mit einer Halbierung der Verluste durch kontaminiertes Brühwasser und unter Berücksichtigung aller betriebswirtschaftlich relevanten Kostenpositionen hat sich die Investition in das innovative Brühwasseraufbereitungsverfahren am Ende des ersten Produktionsjahres amortisiert. Der Modellbetrieb erzielt ein Umsatzplus.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Vermarktungsfähigkeit sowohl der neuen Anlage als auch des technologischen Verfahrens der Brühwasseraufbereitung und damit die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten ihrer Etablierung in KMU werden als hoch eingeschätzt. Gerade im Schlacht- und Zerlegegewerbe besteht ein hohes Interesse daran, die Produktqualität hinsichtlich der wesentlichen mikrobiologischen Parameter zu verbessern. Derzeit gibt es kein vergleichbares Verfahren, welches es kleinen und mittleren Schlachtbetrieben ermöglicht, ohne große Umbauten und ohne hohe Investitionskosten neben höheren Erträgen stabile Produktqualitäten zu produzieren, welche mit denen von großen Schlachtbetrieben konkurrieren können. Besonders die relativ niedrigen Investitionskosten, die auch für kleine Betriebe tragbar sind und umgehend zur Senkung von Verlusten führen, machen das entwickelte Verfahren attraktiv.
Aktuell wird davon ausgegangen, dass etwa 90 Prozent der kleinen und mittleren Schlacht- und Zerlegebetriebe (zirka 3.500 KMU) mit Brühkesseln arbeiten. Gelingt es zunächst zirka zehn Prozent der Unternehmen in den kommenden Jahren von einer Investition in das innovative Brühwasseraufbereitungssystem zu überzeugen, so ergibt sich ein primäres Marktpotenzial von zirka 350 KMU beziehungsweise 350 zu vermarktenden Anlagen. Ihr Verkauf führt im Herstellerbetrieb zu einer Umsatzsteigerung von zirka 18,4 Millionen Euro. Selbst bei fünf Prozent der Unternehmen, die sich für diese Investition entscheiden, das sind 175 KMU, kann ein Umsatzplus von immerhin noch 9,2 Millionen Euro erwartet werden.
Mit dem abgeschlossenen Forschungsvorhaben ist es dem Projektbearbeiter gelungen, sein Know-how und seine wissenschaftlichen Kompetenzen auf den Gebieten Schlachtung, Brühprozess, Hygiene des Schlachtkörpers und Fleischqualität zu verbessern und zu erweitern.
Folgende Aktivitäten im Rahmen weiterer Forschungstätigkeit sind geplant: Transferieren der Forschungsergebnisse auf der Basis von Beratungsleistungen an interessierte KMU; Auftragsforschung für KMU zur Weiterentwicklung eines hygienischen und qualitativ einwandfrien Schlachtprozesses unter Anwendung der neu gewonnenen Erkenntnisse zu Ultraschall und UV-C-Strahlung; Einwerben von Folgeprojekten; ein erstes, sich bereits in Planung befindliches Projekt hat nicht nur die Verbesserung von Hygiene und Qualität der Schlachtkörperoberfläche sondern auch eine weitere Verbesserung der sich anschließenden Kühl- und Lagerungs-prozesse zum Ziel.