Neubau einer Hefereinzuchtanlage. Die Darguner Brauerei gehört zum dänischen Brauereikonzern Harboes Bryggeri A/S und liegt in Dargun in Mecklenburg-Vorpommern. Anfang 2011 entschied sich die Brauerei für den Neubau einer Hefereinzuchtanlage von GEA Brewery Systems. Diese neue Anlage liefert Reinzuchthefe für untergärige Biere und ist aus dem Brauprozess in Dargun nicht mehr wegzudenken.

Fokus auf Innovation und Wertschöpfung

Darguner Brauerei

Die technische Aufrüstung der Brauerei begann 1991, als eine Dosenabfüllanlage in Betrieb genommen wurde. 1992 folgten das Sudhaus, der Gär- und Lagerkeller mit der Hefereinzuchtanlage sowie Filtration und Wasseraufbereitung für einen Jahresabsatz von ca. 350.000 hl Bier. Parallel dazu wurden die Abfüllanlage für Glasflaschen und ein firmeneigenes Labor in Betrieb genommen. Die erste Erweiterungsphase wurde mit dem Bau eines Lagerhauses abgeschlossen. In den Jahren 1996/1997 erhöhte das Unternehmen seine Braukapazität auf ca. 700.000 hl.

Im Jahr 2003 begann die Darguner Brauerei als eine der ersten Brauereien in Deutschland mit der Abfüllung von Bier in PET-Flaschen. Gleichzeitig wurde die Erweiterung des Sudhauses in Angriff genommen und das Lager ausgebaut. Mit diesem Projekt konnte die Kapazität im Sudhaus 2005 mehr als verdoppelt werden.

Heute liegt der Ausstoß in Dargun bei ca. 1,8 Millionen Hektolitern Bier pro Jahr. Damit ist die Brauerei eine der größeren Braueinrichtungen in Deutschland. Dank kontinuierlicher Neuinvestitionen und Modernisierungen ist die Darguner Brauerei heute eine moderne und technisch gut aufgestellte Brauerei.

Moderne Technologien ermöglichen eine präzise Steuerung der Produktionsprozesse und somit auch die Herstellung von hochwertigen Bieren – die nach dem Reinheitsgebot von 1516 gebraut werden. Nur beste Rohstoffe werden verwendet. So wird eine konstant hohe Produktqualität erzielt.

Hefevitalität – Voraussetzung für eine gleichbleibend hohe Bierqualität
Anfang 2011 beschlossen die Brauer in Dargun den Neubau einer Hefereinzuchtanlage durch GEA.

Für eine Sudhauskapazität von 70 Suden pro Woche mit einer Ausschlagmenge von 400 hl benötigte die Darguner Brauerei eine optimale Versorgung mit frischer Hefe, um die Qualitätsanforderungen wie schneller Gärbeginn und optimierte Gärzeiten zu erfüllen, und natürlich, um das hohe Qualitätsniveau der Biere zu halten. Die neue vollautomatisierte Propagationsanlage sollte eine Konzentration von 120 Millionen Hefezellen je Milliliter Anstellhefe liefern.

Ausgereifte Verfahrenstechnik von GEA
GEA konzipierte die Anlage als Zwei-Tank-Anlage. Entsprechend der Wochensudzahl und der Menge der Ausschlagwürze ergab sich für den Propagator und den Assimilationstank ein Bruttovolumen von 16 hl bzw. 340 hl. Die Brauerei stellte für die Geräte einen neuen abgetrennten Raum zur Verfügung, in dem die Propagationsanlage sowie eine eigene Single-Use-CIP-Anlage untergebracht wurden. Die Verbindung des Reinzuchtraums mit der vorhandenen Würzeleitung wurde über einen By-Pass realisiert.

Beide Tanks sind als Druckbehälter ausgelegt und mit entsprechenden Armaturen ausgestattet. Somit ist eine Heißreinigung wie auch eine Sterilisation beider Tanks möglich. Im Rohrleitungssystem der Propagationsanlage wurden Doppelsitzventile des Typs VARIVENT® mit dem Rückmeldesystem T.VIS® von GEA eingesetzt. Die Druckregelung und die Tankreinigung erfolgt durch das VARITOP® System. Automatische Gasarmaturen regeln die CIP- und Gasversorgung, die mit einer CIP-Vorlaufsterilluft- und Abluftschiene ausgerüstet ist. Die Gasarmaturen sind in die automatische Reinigung integriert.

Prozesssteuerung

GEA Hefereinzuchtanlage

Die Steuerung der neuen Hefereinzuchtanlage wurde in die bereits vorhandene Gärkellersteuerung eingebunden. Die softwareseitige Einbindung und Inbetriebnahme erfolgte durch die Brauerei mit technologischer Unterstützung durch die Braumeister von GEA. Dank der perfekten Vorbereitung und der hervorragenden Zusammenarbeit mit dem Team der Darguner Brauerei beanspruchte die Inbetriebnahme nur fünf Tage.

Der Propagator wird zunächst mit 7 bis 8 hl kalter Würze befüllt. Während des Sterilisationsschrittes wird die Würze im Gefäß für ca. 30 Minuten auf eine Temperatur von >105 °C erhitzt und anschließend wieder auf 15 bis 20 °C abgekühlt. Die Sterilisation und Kühlung des Tankinhaltes erfolgt durch Heiz- und Kühlflächen an der Tankwand. Nach der Belüftung wird der Propagator mit Laborhefe aus dem Carlsberg-Kolben beimpft und bis zum Erreichen der optimalen Hefezellzahl kontinuierlich weiterbelüftet.

Die Belüftung erfolgt über eine Belüftungslanze (Sterilluft wird von unten in den Tank geleitet). Das von GEA gelieferte scherungsarme Transfersystem sorgt für eine feine Verteilung der Luftbläschen und führt so zu einer optimalen Sauerstoffaufnahme durch die Hefezellen.

Die Hefekonzentration wird mittels der Thoma-Zählkammer im Labor bestimmt. Durch präzises Anpassen der Prozessparameter sind die Ergebnisse reproduzierbar.

Wenn die gewünschte Hefezellenkonzentration im Hochkräusenstadium erreicht ist, wird der Inhalt des Propagators mit der Zirkulationspumpe in den bereits mit 52 hl steriler Kaltwürze gefüllten Assimilationstank weitergeleitet. Anschließend wird der Propagator vollständig entleert und gereinigt. Danach steht er sofort wieder für die nächste Reinzucht zur Verfügung. Wenn der Assimilator die erforderliche optimale Hefezellzahl (120 bis 160 Millionen Hefezellen pro ml) erreicht hat, werden weitere 165 Hektoliter Kaltwürze zugeführt, um auf das Anstellvolumen zu kommen. Nach dem Einsatz der Propagationshefe zum Anstellen wird der Assimilator entweder gereinigt und sterilisiert. Oder es wird ein Rest von 35 hl Hefesuspension im Tank belassen, der dann für eine weitere Assimilation verwendet wird. Die Anstellhefe aus diesem zweiten Assimilationsschritt ist besser an die Prozessbedingungen adaptiert.

Die Hefe im Assimilator lässt sich über eine Zirkulationsleitung bis zu acht Mal pro Tag umwälzen. Der Einlauf ist – unter Berücksichtigung des optimalen Mischwinkels und der Füllstände – in der Wand angebracht. Das führt zu einer Rotation des Tankinhalts als auch zu einer besseren Wärmeübertragung an der Tankwand sowie zu einem homogeneren Tankinhalt.

Diese Anordnung berücksichtigt den nach der Entleerung im Tank verbleibenden Restinhalt von 35 hl. Diese Menge wird für den nächsten Vermehrungszyklus, d. h. für die Produktion der nächsten Charge, genutzt. Hierdurch sind die Hefezellen bereits an die Prozessbedingungen im Vermehrungstank angepasst, was Zeit spart.

Genau wie im Propagator erfolgt auch im Assimilator die Belüftung durch eine senkrecht im Konus eingebrachte Belüftungslanze. Die Belüftungsraten sind auf den Prozess abgestimmt und können in einem weiten Bereich variiert werden. Durch eine Intervallbelüftung wird die Luftversorgung optimiert und die Schaumbildung reduziert. In Kombination mit dem speziellen Homogenisierungsverfahren können die feinen Luftblasen länger in der Suspension gehalten und damit ein verbesserter Stoffübergang erzielt werden. Diese Methode steigert die Stoffwechselaktivitäten der Hefezellen, verbessert die Hefevitalität und erlaubt zudem eine Reduktion des Steigraums in den Prozesstanks.

Bilanz nach einem Jahr
Mit dieser neuen Generation von Hefereinzuchtanlagen von GEA bestätigt die Brauerei nach über 12 Monaten kontinuierlicher Produktion folgende Ergebnisse:
• Hefekonzentrationen von 120 bis 160 Millionen Hefezellen pro ml (durchschnittlich 140 Millionen Hefezellen pro ml)
• verbesserte Hefevitalität
• kurze Propagationszeiten
• sichere Prozessführung durch volle Automatisierung
• hohe mikrobiologische Sicherheit durch Befolgung der Grundsätze des Hygienic Design (EHEDG-Richtlinien) in der gesamten Anlage
• geringer Personalaufwand
• unverändert hohe sensorische Bierqualität

Fazit
Die innovative GEA Hefereinzuchtanlage wurde in der Darguner Brauerei innerhalb von vier Wochen errichtet und in Betrieb genommen. Durch eine optimierte Prozessführung konnte das Vermehrungsverfahren unter vollständiger Erreichung der Zielvorgaben des Kunden an den Gesamtprozess der Brauerei angepasst werden. Aus dem Brauprozess in Dargun ist die neue Anlage nun nicht mehr wegzudenken.

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