Energieeffizienz und CO2-Einsparung sind in Zeiten des Klimawandels auch für Brauereien von oberster Priorität. Gerade der Brauprozess bietet zahlreiche Potenziale, den thermischen und elektrischen Energiebedarf zu reduzieren, überschüssige Energie zurückzugewinnen und wiederzuverwenden sowie alternative Energiequellen zu nutzen – und so letztendlich Ressourcen zu sparen und die Umwelt zu schonen.
Beim Stichwort Recycling denkt ein Großteil der Getränkebranche vermutlich zuerst an das Wiederverwenden von Reststoffen wie PET, HDPE oder Aluminium. Aber auch beim Brauprozess ist Recycling möglich, und zwar von Energie: Denn das Brauen von Bier ist sehr energieintensiv, vor allem thermische Energie wird in großem Maße benötigt.
Bei der klassischen Energierückgewinnung im Sudhaus wird ein Großteil der für die Würzekochung eingesetzten Energie zurückgewonnen. Diese wird dann entweder am Läuterwürzeerhitzer wieder dem Brauprozess direkt zugeführt oder es wird warmes Brauwasser erzeugt. Davon ist aber in der Regel ohnehin mehr vorhanden als der Brauprozess benötigt.
Vor mehr als zehn Jahren machten sich die Steinecker Brauexperten deshalb daran, einen ganzheitlichen Ansatz zu entwickeln, um die überschüssige thermische Energie der Heißwürze wiederverwerten zu können. 2011 präsentierten sie dem Markt schließlich EquiTherm.
Das System EquiTherm gewinnt die überschüssige Energie der Heißwürze zurück und ersetzt damit den primären Energieverbrauch beim Maischprozess. Dadurch verringert sich der Bedarf an Ressourcen deutlich: Im Sudhaus lassen sich so bis zu 55 Prozent an thermischer und 40 Prozent an elektrischer Energie einsparen.
Das Prinzip von EquiTherm ist einfach zusammengefasst: Dank des Energierückgewinnungssystems benötigen Brauereien Primärenergie im Sudhaus oftmals nur noch beim Würzekochen. Denn das System gewinnt die Überschussenergie in einer ersten Stufe am Würzekühler zurück und puffert diese in Form von Heißwasser mit einer Temperatur von 95 bis 96 Grad Celsius in einem Energiespeicher. Anschließend wird dieses Heißwasser zum Beheizen des Maischprozesses eingesetzt – und das mit deutlich reduziertem Temperaturniveau im Vergleich zum Einsatz von Dampf als Heizmedium.
In der zweiten Stufe des Würzekühlers wird dann das benötigte warme Brauwasser gewonnen, welches durch Anheben der Eiswasser-Temperatur auf die optimale Menge eingestellt werden kann.
„Die rekuperierte Energie kann den gesamten Maischprozess versorgen und ein Warmwasser-Überschuss lässt sich ausschließen“, so Dr. Ralph Schneid, Leiter der Produktentwicklung bei Steinecker. „Die Energie- und Wasserbilanz verbessert sich also deutlich.“
Aber nicht nur energetisch, auch technologisch bietet EquiTherm deutliche Vorteile für den Brauprozess und das daraus entstehende Produkt: Denn das Bier verfügt über eine höhere Geschmacksstabilität, da die Maische thermisch weniger belastet wird. „Die niedrigere Heizmitteltemperatur reduziert nicht nur das Fouling an den Heizflächen, sie schont auch schaumpositive Eiweißfraktionen und verursacht weniger Zufärbung in der Würze“, erklärt Dr. Ralph Schneid.
Am grundlegenden Konzept hat sich seit der Einführung des EquiTherm Systems nicht viel verändert. Allerdings wurde es vor allem hinsichtlich der Regelung bei der Entnahme von Energie aus dem Speichertank optimiert, um das Temperaturniveau und somit den Wirkungsgrad des Systems zu steigern. Die Erfahrung hat gezeigt, dass neben dem reduzierten Energiebedarf auch deutlich kleinere Lastspitzen beim Bereitstellen von thermischer und elektrischer Energie auftreten. Bei einer Nachrüstung des Systems in einer Bestandsanlage werden somit die Kessel- und Kälteanlagen spürbar entlastet, bei Neuprojekten können diese deutlich kleiner ausgeführt werden.
Die 50 EquiTherm Systeme, die aktuell in Brauereien weltweit im Einsatz sind, produzieren momentan durchschnittlich über 135 Millionen Hektoliter Kaltwürze pro Jahr. Der Primärenergie-Einsatz konnte dabei nachweislich um 2,5 bis 3,0 Kilowattstunden pro Hektoliter Kaltwürze reduziert werden. Und das rechnet sich:
EquiTherm wird bei der Planung eines neuen Brauereiprojekts optimal auf die zu produzierenden Biersorten ausgelegt. Aber auch die Nachrüstung in Bestandsanlagen ist möglich. Der Aufwand dafür ist in erster Linie von den dort integrierten Maischgefäßen abhängig, wie Dr. Ralph Schneid erklärt: „EquiTherm benötigt Heizflächen im Maischgefäß, welche einen hohen Wärmeübergang ermöglichen. Idealerweise sind die Heizflächen aus diesem Grund als Pillow Plates ausgeführt, wodurch der Einsatz von Heißwasser mit 96 Grad Celsius als Heizmedium erst möglich wird. Bei Maischgefäßen älterer Bauart wird daher meistens eine neue Heizzarge installiert.“
Es ist jedoch auch bei Neuprojekten möglich, erst konventionell mit Dampf als Heizmedium zu starten und dann später auf das System EquiTherm umzusteigen. Dafür besteht die Möglichkeit, die Maischgefäße „EquiTherm ready“ auszulegen und für den späteren Umschluss vorzubereiten.
Mit der Idee zu EquiTherm waren die Brautechnologie-Experten von Steinecker damals schon ihrer Zeit voraus. Seit im Jahre 1998 mit Merlin die erste große Innovation im Bereich nachhaltige Brauanlagen entwickelt wurde, war das Thema Ressourcenschonung aus der Produktentwicklung bei Steinecker nicht mehr wegzudenken. Obwohl das Thema Energieeinsparung damals noch deutlich weniger präsent war als heute, hat man sich bei Steinecker schon immer Gedanken gemacht, wie sich der Brauprozess energieeffizienter gestalten lässt – mit großem Erfolg: Denn heute kann Steinecker die Anforderungen des Markts nach ressourcenschonenden Anlagen mit bewährten Lösungen beantworten, die in den letzten Jahren des Praxiseinsatzes perfektioniert wurden. „Die Erfahrung aus jeder verkauften EquiTherm Anlage kommt uns zugute, denn dadurch wird das System letztlich immer ein bisschen effizienter“, beschreibt Dr. Ralph Schneid.
Am Thema Nachhaltigkeit wird niemand in naher Zukunft mehr vorbeikommen.
Dr. Ralph SchneidLeiter der Produktentwicklung bei Steinecker
2010 kam der Impuls für die Entwicklung des Energierückgewinnungssystems EquiTherm, welches nun auch zentrales Element von Brewnomic ist (mehr lesen Sie in der Infobox zu Brewnomic am Ende dieses Artikels). Mittlerweile konnte Steinecker mit seinem Energierückgewinnungssystem schon einige Energiepreise gewinnen. Auch nutzen viele der mehr als 50 begeisterten Kunden auf der ganzen Welt das Thema des energieeffizienten Brauens als Marketing-Argument, um den Nachhaltigkeitsgedanken in ihren Bieren zu unterstreichen.
„Am Thema Nachhaltigkeit wird niemand in naher Zukunft mehr vorbeikommen, daher sollte sich jede Brauerei damit auseinandersetzen, wie sie sich diesem Thema stellen möchte. Energie zu sparen bedeutet nicht nur monetäre oder marketingrelevante Vorteile, sondern wirkt sich schlussendlich auch positiv auf die Umwelt aus. Und genau hier ist heute unbedingt ein Handeln gefragt, um die Zukunft unseres Planeten sicherzustellen“, fasst Dr. Ralph Schneid zusammen.
Brewnomic ist der jüngste Coup aus dem Hause Steinecker – und, wenn man so möchte, ein konsequentes Weiterdenken und -entwickeln des Nachhaltigkeitsansatzes von EquiTherm.
Denn hinter Brewnomic steckt das Konzept einer energetisch autarken und CO2-neutralen Bierproduktion. Dabei umfasst es viele unterschiedliche Bausteine, die auch einzeln eingesetzt eine Vielzahl an Verbesserungen mit sich bringen, um den Brauprozess nachhaltiger zu gestalten.
