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Verwendung von Energie in der Brauwirtschaft
Für die produzierende Industrie stellt sich in jedem Fall immer auch die Frage: Wie kann die Prozesswärme klimaneutral bereitgestellt werden? Als Lösung bieten sich, individuell ganz verschieden, Energieeinsparungen, Rückgewinnung oder gleich ganz neue Technologien an. Eine kleine Ideensammlung aus der BRAUWELT.
Das Trocknen des Malzes beansprucht im Mälzungsprozess die meiste elektrische Energie (Foto: Bühler)Malz, der übliche Verdächtige
Fragt man einen Mälzer nach dem größten Energieverbraucher in seinem Betrieb, dann stehen die Darrventilatoren meistens ganz oben auf der Liste. In der Weiche nimmt das Malz von selbst Wasser auf. Nach der Keimung muss dieses Wasser wieder aus dem Malz getrocknet werden. Eine Möglichkeit zur Effizienzsteigerung dieses Prozesses ist es, während des Schwelkens die Ventilatoren nicht auf 100 Prozent ihrer Maximalleistung zu fahren. Ein weiterer Grund dafür, die Ventilatoren bedarfsgerecht zu fahren, besteht darin, dass eine Charge in den meisten Fällen „zu früh“ fertig ist, so dass eine Pause zwischen Schwelk- und Abdarrphase entsteht. Bühler entwickelte einen Algorithmus, der auf Grundlage von Grünmalzfeuchte, maximaler Schwelkdauer und Endfeuchte dem Bediener eine genau kalkulierte Ventilatordrehzahl vorgibt und damit maximale Effizienz der Ventilatoren erreicht. Die Lösung präsentiert sich vollständig digital und ist ohne Anfangsinvestition nachrüstbar. Das Geschäftsmodell sieht ein Beteiligungsmodell an den eingesparten Energiekosten vor, ein klarer Fall einer Win-Win-Situation!
Das Werk in Eemshaven an der Küste profitiert vom guten Angebot an erneuerbarer Windenergie Emissionsfreie Malzproduktion
Bleiben wir bei der Malzproduktion, steigen aber in eine vollkommen neue Größenordnung ein: Die Holland Malt plant für ihr Werk Eemshaven in den Niederlanden, mit einer Kapazität von 280000 t, den 100-prozentig emissionsfreien Betrieb. Uff, ein wahrhaft ehrgeiziges Unterfangen! Säulen des Projekts: kompromisslose Wärmerückgewinnung, ein riesiger Energiespeicher und entsprechend dimensionierte Wärmepumpen. Der Umbau des Werkes soll bis Ende 2023 fertiggestellt sein und ist derzeit eines der größten Wärmepumpen-Projekte in Westeuropa. Ein äußerst herausforderndes Unterfangen, das zugegebenermaßen vom Standort an der Küste und der dort ausreichend verfügbaren Windenergie begünstigt wird.
Die Hochtemperaturwärmepumpe in der Brauerei Aying erreicht einen cop (coefficient of performance) von knapp 4 Hochtemperaturwärmepumpen
Apropos Wärmepumpe … einen Hebel, um an der Energieeffizienz zu drehen, stellen Hochtemperatur-Wärmepumpen dar. Ein Pilot-Projekt in der Brauerei Aying beschäftigte sich mit den Möglichkeiten, den Betrieb der neuen Flaschenreinigungsmaschine zu optimieren. Die Realisierung eines Verfahrens, das die neue Waschmaschine mit einer Hochtemperaturwärmepumpe und dem bereits bestehenden Blockheizkraftwerk verbindet, bewirkte substantielle Einsparungen an Primärenergie- und Wassereinsatz.
Anlagen zur anaeroben Gewinnung von Biogas sind in modularer Containerbauweise auf dem Markt erhältlich Abwasserbehandlung für den Mittelstand
Die Effizienz der Prozesse steigt mit der Größe der Brauerei. Je kontinuierlicher der Betrieb, desto besser lassen sich Stoff- und Energieströme aufeinander abstimmen. Für den oben geschilderten Betrieb der Flaschenwaschmaschine im Verbund mit einer Hochtemperaturwärmepumpe gilt dies z.B. ganz besonders. Nach Möglichkeit sollte man hier blockweise produzieren, um ein Auskühlen der Anlage zu vermeiden.
Aber auch für mittelständische Brauereien existieren auf den meisten Gebieten schon heute sehr attraktive Lösungen, um an der Energieschraube zu drehen. Etabliert hat sich etwa die anaerobe Abwasserbehandlung. Hier lassen sich einerseits die organischen Bestandteile im Abwasser zu Biogas verwandeln, das in einem Blockheizkraftwerk oder einer Gastherme genutzt werden kann. Nebenbei spart sich der Betrieb darüber hinaus noch Abwassergebühren. Marktreife Lösungen werden platzsparend und modular in Standard-Containern angeboten.
Vereinfachtes Schema eines Dampfkesselsystems mit Brennwertnutzung in einer BrauereiSpeichertechnik Wasserstoff
Warum sollte man in der Brauerei den komplizierten Weg der eigenen Wasserstofferzeugung gehen und dabei bis zu 30 Prozent Verlust im Wirkungsgrad in Kauf nehmen? Ganz einfach: Die steigend volatile erneuerbare Stromproduktion macht den Wasserstoff zur attraktiven Speichertechnologie. Hier kann der Wasserstoff seine Stärken ausspielen: Er ist günstig und mit hoher Energiedichte speicherbar und dann mit hohem Wirkungsgrad verwertbar. Auch nachts und bei Flaute. Die Wasserstofftechnologie in Brennkesseln ist etabliert und sicher beherrschbar. Bei Anschaffung eines neuen Kessels empfiehlt sich – auch wenn die Rolle, die Wasserstoff bei der Energieversorgung spielen wird, immer noch nicht absehbar ist – entsprechende Schnittstellen für eine spätere Umrüstung vorzusehen. Bei vorhandenen Anlagen ist es sinnvoll, jetzt die Zukunftssicherheit zu prüfen.
Die Brauerei als Fernwärmeversorger
Die ganzheitliche Betrachtung von Industrie und Energiewirtschaft kann bessere und günstigere Gesamtsysteme ermöglichen. Die Wärmeversorgung einer Wohnanlage mit rund 800 Wohnungen in Graz/Österreich entstand durch Nutzung der anfallenden Gärwärme (bzw. der Abwärme der Kälteanlagen) der Brauerei Puntigam. Die gesamte Nutzfläche des sogenannten „Brauquartiers“ ist dabei für den Betrieb mit einer Niedertemperaturheizung von ca. 45 °C ausgelegt. Zwei Wärmepumpen stellen die Abwärme der Brauerei auf dem notwendigen Temperaturniveau sicher und liefern jährlich rund vier Millionen Kilowattstunden Wärme an die Kunden.
Wenn auch „grünes Bier“ nur den Iren wirklich attraktiv erschienen mag … die Brauwirtschaft ist gerade dabei, ihre Hausaufgaben in puncto Energiewende zu machenEs tut sich was
Die Brauwirtschaft hat als energieintensiver Industriezweig in besonders starkem Maße an der Verteuerung der Energie zu knabbern. Wer langfristig überleben möchte, kommt nicht umhin, alle Prozesse kritisch nach ihrer Energieeffizienz zu hinterfragen. Und, wo angebracht, dann auch in neue Technologien zu investieren. Die Entwicklung geht aber in die richtige Richtung, wie viele erfolgreiche Anwenderbeispiele zeigen.
