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Zwischen Reinheit und Geschmack

In einer der größten Bier-Pasteurisierungsanlagen Deutschlands, kommen Plattenwärmetauscher von Kelvion zum Einsatz damit Geschmack und Hygiene stimmen.

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Bei der Pasteurisierung von Bier benötigt man vor allem eins: viel Gefühl. Die Kunst besteht darin, die gesetzlichen Hygiene-Auflagen nicht zu vernachlässigen und gleichzeitig die hohen Ansprüche an den Geschmack des Bieres zu erfüllen.

Bild eines Plattenwärmetauschers aus EdelstahlKELVION Plattenwärmetauscher aus Edelstahl
Auf der einen Seite werden durch das Erhitzen die schädlichen Keime abgetötet; auf der anderen Seite könnte aber zu große und zu lange Hitze den Geschmack zumindest minimal beeinträchtigen und auch die Farbe dunkler werden lassen. Jeder Braumeister ist daher bemüht, die Pasteurisierung, den letzten Arbeitsschritt vor der Abfüllung in die Flaschen, besonders sorgfältig auszuführen. Dies gilt natürlich vor allem für eine der größten und modernsten Braustätten Europas, die Binding-Brauerei AG in Frankfurt am Main, die zur Radeberger Gruppe gehört. Gegen den Trend – immerhin sinkt der Bierkonsum in Deutschland – konnte die Binding-Brauerei ihre Kapazitäten in den vergangenen Jahren beträchtlich erhöhen. Dadurch war auch eine neue Pasteurisierungsanlage vonnöten. Der beauftragte Generalunternehmer ist zum einen spezialisiert auf die Messtechnik in Brauereien und zum anderen auf die Errichtung von Kurzzeiterhitzern für die Bierpasteurisierung. 
Bild einer NT-Platte für gedichtete PlattenwärmetauscherKELVION NT-Platte für gedichtete Plattenwärmetauscher

Als Verfahren für die Pasteurisierung wählt man die Kurzzeiterhitzung mit Plattenwärmetauschern. Solche Apparate benötigen wenig Platz und verfügen über eine sehr gute Energiebilanz. Eine Reinigung zur Erhaltung der Effizienz kann bei hohen Temperaturen oder hartem Wasser erforderlich werden. Plattenwärmetauscher lassen sich schnell und einfach ortsgebundenen (CIP) reinigen, einer Methode für geschlossene Systemen durch Zirkulation einer Reinigungs-Flüssigkeit. Allerdings stellen Kurzzeiterhitzer hohe Ansprüche an die Temperaturregelung, da die Temperatur während der Pasteurisierung nur um wenige Zehntel Grad Celsius schwanken darf. Deshalb setzte der Anlagenbauer als Kernstück des Kurzzeiterhitzers einen Plattenwärmetauscher von Kelvion ein. Das Unternehmen kann in der Pasteurisierung auf über 85 Jahre Branchenerfahrung zurückgreifen.

Darstellung des PasteuriesierungsprozessPasteuriesierungsprozess

Die Erwärmung und Abkühlung des Bieres findet während der Pasteurisierung in drei Abschnitten statt: In der ersten Zone der Anlage wird das frisch gebraute Bier, das eine Temperatur von 3°C aufweist, in einem Wärmeaustauscher zunächst auf 67°C angewärmt. In einer zweiten Zone wird das Bier mit heißem Wasser auf die Pasteurisierungstemperatur von 72 °C gebracht, die in der angeschlossenen Heißhaltestrecke für die vorgegebene Zeit eingehalten werden. Diese Haltezeit liegt zwischen 30 Sekunden und maximal einer Minute. Anschließend wird das Bier in der Regenerationszone wieder heruntergekühlt, wobei an dieser Stelle 94% der eingesetzten Energie wieder zurückgewonnen wird. Das Bier hat nun eine Temperatur von 7°C, die in einer nachgeschalteten Kühlstufe auf 2°C heruntergekühlt wird. Diese Kühlstufe verwendet im Gegensatz zu den vorherigen Stufen Propylenglykol als Kühlmittel.

Darstellung des Funktionsprinzips eines gedichteten PlattenwärmetauschersFunktionsprinzip eines gedichteten Plattenwärmetauschers

Doch gab es noch weitere Aufgaben zu lösen: Die Binding-Brauerei legt nicht nur viel Wert auf die Auswahl ihrer Rohstoffe, sondern auch auf den Umgang mit den Ressourcen. Aus diesem Grund wird in dieser Pasteurisierungsanlage der Wärmetauscher nicht mit Dampf beheizt, sondern mit Heißwasser. Dieses entsteht bei den vorangegangenen Brauprozessen und besitzt eine Temperatur von 180°C – eindeutig zu heiß für den Gerstensaft. Er würde sofort karamellisieren. Daher installierte Kelvion einen zweiten Plattenwärmetauscher mit einer Fläche von 11 m2, der auf einen Arbeitsdruck bis zu 10 bar ausgelegt ist. Der Plattenwärmetauscher erwärmt Kreislaufwasser mittels des zur Verfügung stehenden Heißwassers von 180°C auf eine Temperatur von lediglich 70 bis 75°C. Das Kreislaufwasser wird im Plattenwärmetauscher genutzt, um das Bier zu erwärmen, ohne die Qualität des Bieres zu gefährden.

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