Vakuumtrocknung

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Neben Torricelli, dem bekannten Erfinder des Barometers (1643), sind vor allem Otto von Guericke, dem Erfinder der Luftpumpe (1650), mit seiner Vorführung der Magdeburger Halbkugeln die ersten Erkenntnisse über den luftleeren Raum zu verdanken. Die wichtigsten seiner Beobachtungen, die er in seiner Schrift „Experimenta nova, ut vocantur, Magdeburgica de vacio spatio“ (Amsterdam 1672) zusammenfasste, werden auch heute noch als Grundlage in Physik und Technik anerkannt. Aber erst im 20. Jahrhundert fand die Anwendung der Luftleere auch einen breiteren Eingang in die Technik und zwar ursprünglich nur für das Gebiet der Vacuum-Verdampfung und -Destillation. Hier gebührt vor allem Eugen Hausbrand das Verdienst die theoretischen Beziehungen in seinen Arbeiten „Verdampfen, Kondensieren und Kühlen“ und „Das Trocknen mit Luft und Dampf“ eingehend behandelt zu haben.

Emil Paßburg, ein Pionier der Vakuumtechnik, dehnte dann diese Erkenntnisse auf das Gebiet der Trocknung unter Luftleere aus und schuf die ersten Grundtypen der Vakuumtrockner. Paßburg, dem damaligen technischen Leiter einer Zuckerfabrik, ist eine erste industrielle Anwendung der Vakuumtrocknung zu verdanken, da er bereits im Jahre 1881 Zuckerbrote mit Hilfe der Vakuumtechnik industriell trocknete.

Paßburg gründete um das Jahr 1908 eine Versuchsstätte zur Forschung und Entwicklung der Vakuumtechnik in Erfurt. Erwin Lothar Holland-Merten, ein begeisterter Forscher, übernahm im Jahre 1922 die Leitung dieser Einrichtung und entwickelte diese zu einer selbstständigen Forschungsstätte weiter. Diese stand seit 1922 ununterbrochen unter der Leitung von Holland-Merten. Beim Übergang auf die frühere Vacuumtrockner G.m.b.H. Erfurt, heute Deutsche Vacuumapparate G.m.b.H., Erfurt, wurde sie von dieser schließlich zu einer selbständigen Forschungsstätte für die Vakuumtechnik ausgebaut.

Holland-Merten beschreibt in seinem Werk „Die Vakuumtechnik“ von 1936 die erfolgreiche Verwendung vakuumgetrockneter Muttermilch. Auf Initiative von Marie Elise Kayser, Gründerin und Leiterin der Frauenmilch-Sammelstelle an der Landesfrauenklinik in Erfurt, wurde eine Alternative zum Zerstäubungs-Trocknungs-Verfahren gesucht, da die in dem bisherigen Verfahren erzielten Ergebnisse ungenügend waren. Die um 1931 aufgenommenen Versuchsreihen der Forschungsstätte von Holland-Merten bestätigten das Potential der Vakuumtrocknung. In Zusammenarbeit mit Dreyer, Direktor der Deutsche Vacuumapparate GmbH in Erfurt, wurde 1932 der Landesfrauenklinik eine Apparatur zur Trocknung übergeben, welche nach vierjährigem Betrieb mehr als 2000 Liter Muttermilch in ein sehr begehrtes Trockenprodukt verarbeitete. Dem Erfolg geschuldet, veröffentlichte Kayser 1936 im Archiv für Gynäkologie Bd. 161 ihre wissenschaftlichen Studien. Der Vakuumtrocknung ist es zu verdanken, dass Muttermilch produktschonend und inhaltsstofferhaltend als getrocknetes Produkt, lagerfähig und leicht zu verarbeiten zur Verfügung stand. Eine Revolution in der Medizin und „Lebensretter“ für unzählige Neugeborene.

Die Vakuumtrockner unterliegen kaum Einschränkungen hinsichtlich der Anwendung in den verschiedenen Vakuumgebieten: Grob-, Zwischen- und Feinvakuum. Sie sind für alle Vakuumbereiche anwendbar, wobei lediglich die Dichtungselemente in ihrer Konstruktion, der jeweiligen Vakuumhöhe sowie der Beständigkeit gegenüber dem Produkt angepasst sein müssen. Jeder Flüssigkeitsentzug bis zum Anfall eines Trockenrückstandes, der praktisch frei von Feuchte ist, kann als Trocknung angesprochen werden. Jedoch rechnet man in der Verfahrenstechnik nur solche Vorgänge zur Trocknung, bei denen der Rückstand in einer mehr oder weniger festen Form erhalten wird. Alle übrigen Verfahren zum Entzug der Feuchte, insbesondere die, bei denen der Rückstand flüssig verbleibt, sind nach den Gesichtspunkten der Verdampfung bzw. der Destillation zu betrachten. Ungeachtet dessen sollten die Verfahren in der Praxis nicht strikt voneinander getrennt werden, da die per Definition angewandte Trocknung in Kombination mit Vorverdampfungsstufen wirtschaftlich hoch effiziente Anwendungsmöglichkeiten erschließt.