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drinktec 2009

Bier trinken und Umwelt schonen!

Brauingenieure der TU München arbeiten an einer neuen Verfahrenskombination, mit der man beim Brauen bis zu 20 Prozent Energie einsparen könnte. Auf der Fachmesse drinktec in München (14. bis 19. September) stellen die Weihenstephaner Wissenschaftler das Herzstück ihrer energiesparenden Idee aus.

Um Bier zu brauen muss in einen Dampfkessel bei Temperaturen von 110 bis 160 Grad Celsius das „Rohbier“, die so genannten Würze, eingedampft werden. Dieser Prozess benötigt fast die Hälfte des Gesamtenergieverbrauchs einer klassischen Brauerei. Seit Jahren sucht man deshalb nach Lösungen, die den Wärme- und Stromverbrauch beim Brauen zu senken.

Eine Möglichkeit wären Blockheizkraftwerke, die sehr energieeffizient und umweltschonend arbeiten. Doch für ein Sudhaus eignet sich dieses Verfahren bisher nicht, denn neben Strom wird zwar auch Wärme erzeugt, allerdings nur bis 90 Grad Celsius. Zum Würzeeinkochen sind aber mindestens 110 Grad Celsius notwendig. Ingenieure vom Lehrstuhl für Rohstoff- und Energietechnologie der TU München verfolgen seit August 2008 eine heiße Spur, um dieses Manko zu beheben. Sie kombinieren das Blockheizkraftwerk mit einem so genannten „Zeolithspeicher“.
Solche Speicher arbeiten thermochemisch mittels Zeolith-Kugeln von 2...3 mm Durchmesser, die aus Silikatmineralen bestehen. Sie sind ein guter Wärmespeicher: Ein Gramm Zeolith hat eine innere Oberfläche von etwa 500 Quadratmetern. Die Poren haben sich zunächst voll Wasser gesaugt. Wird das Zeolith erwärmt, trocknen die Kügelchen aus - der Speicher ist geladen. Sobald man wieder Wasser zuführt, setzen die Zeolith-Kugeln mit bis zu 250 Grad Celsius Wärme frei. Die Brauingenieure machen sich dieses thermochemische Prinzip zunutze, um die 90 Grad Celsius aus dem Blockheizkraftwerk fürs Sudhaus um die fehlenden 20 Grad Celsius aufzustocken.

Hierfür lässt sich ein leeres Zeitfenster im Produktionsprozess nutzen. „Nachts braucht eine mittelständische Brauerei nur wenig Energie“, so Projektleiter Dr.-Ing. Winfried Ruß. „In dieser Zeit speisen wir die ungenutzte Wärme des Blockheizkraftwerks in den Zeolithspeicher ein.“ Tagsüber, wenn zum Kochen der Würze hohe Temperaturen gefragt sind, kann die zusätzliche Wärme zum gewünschten Zeitpunkt fast auf einen Schlag wieder ins Gesamtsystem eingespeist werden.

Im Computer funktioniert die neu kombinierte Produktionskette schon perfekt. Der Praxistest beginnt jetzt: Die Forscher der TU München haben unter Mithilfe von Kollegen der RWTH Aachen am Standort Weihenstephan erstmals einen Versuchsstand gebaut, der die Vorgänge im Sudhaus mit der neuen Gerätekombination simuliert. Winfried Ruß ist neugierig auf die Messdaten: „Wir wissen bereits, dass es funktionieren wird. Aber wie viel Energieeinsparung möglich ist, wissen wir noch nicht.“ Die Forscher gehen von mindestens zehn Prozent aus.

Im zweiten Schritt werden die TUM-Ingenieure dann den Energiehaushalt der gesamten Brauerei simulieren. Vom Reinigungssystem über Sudhaus sowie Gär- und Lagerkeller bis hin zur Flaschenabfüllung sollen dann alle Anlagen mit nur 90 Grad Celsius anstatt bis zu 160 Grad heißem Dampf beheizt werden. Hierdurch und auf Grund zusätzlicher Abwärmenutzung erwarten die Forscher eine Energieeinsparung von insgesamt 20 Prozent. „Das ist mehr, als alle Energiesparmaßnahmen in der Brauindustrie der vergangenen zehn Jahre in der Summe gebracht haben“, so Ruß. Bis Mitte 2011 wird das Experiment abgeschlossen sein. Auf das Ergebnis warten kleine und mittlere Brauereien gespannt. Erste Interessenten für ein Pilotprojekt haben sich schon gemeldet.
Möglicherweise können wir schon in ein paar Jahren echtes „Energiespar-Bier“ trinken - mit gesundem Durst und einem grünen Gewissen. Die dazu nötige Technik kann man sich vom 14. bis 19. September auf der Fachmesse drinktec 2009 in München ansehen: Die Weihenstephaner Forscher der TU München stellen dort ein Modell des Zeolithspeichers aus. (Halle A4, Stand 335)

(Peter von Bechen)


 


 

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