Apoldaer Vereinsbrauerei senkt ihren Energieverbrauch um 38 % dank Prozessoptimierung von GEA

Optimierungserfolg in Zahlen:

• Die Energieausbeute stieg von 50 % vor der Umrüstung auf 85,3 % danach.

• 38% Energieeinsparung pro Charge: Die Brauerei spart nun jährlich mehr als 88.000 Kilowattstunden thermische Energie ein.

• Die Verdampfungsrate konnte von 5 % auf 3,8% gesenkt werden, während sich die Qualität der Würze gleichzeitig verbesserte.

Durch eine Auswertung des gesamten Brauprozesses konnten die Herausforderungen benannt werden.

Im Rahmen eines Servicebesuchs führte der GEA-Technologe Heiko Reichert eine Energieberatung durch und bewertete den gesamten Brauprozess. Seine Beobachtungen, Messungen und Empfehlungen wurden in einem Servicebericht zusammengefasst. Er stellte fest, dass es zu viele manuelle Eingriffe gab, um Schwankungen in der Rohstoffqualität auszugleichen, durch die sich die Brauer gezwungen sahen, während des Läuterns und des Würzekochens ständig Anpassungen vorzunehmen und den Prozess zu überwachen. 

Sowohl die Anwohner als auch die Brauerei beklagten zudem erhebliche Emissionen aus dem Dampfkamin während des Kochens. Dies verursachte Geruchsbelästigungen und führte zum Verlust wertvoller Energie. Verantwortlich hierfür waren die schwankende Verdunstung und der variable Betrieb des Dampfkondensators.
Je nach Biersorte schäumte die Würze während des Kochens so stark auf, dass bis zu fünf Hektoliter durch den Dampfkamin verloren gingen. Die Brauer mussten diesen Prozess daher kontinuierlich überwachen, um bei Bedarf eingreifen zu können.

Das Hauptproblem bestand darin, dass das Kochen und das Erhitzen der Maische manchmal gleichzeitig und mit unterschiedlichen Anforderungen erfolgten. Dies erhöhte den Dampfverbrauch, insbesondere wenn sich die Anforderungen zu Spitzenwerten summierten.  

Eine Optimierung des Würzekochprozesses wurde mit der Software „Intelligent Wort Management“ erreicht.

Auf Grundlage der Empfehlungen aus dem GEA-Servicebericht beschloss die Brauerei, den Würzekochprozess einschließlich Erwärmung, Kochen und Energierückgewinnung zu optimieren. Zu diesem Zweck wurden zusätzliche Messtechnik und die neue GEA Intelligent Wort Management (IWM+) Software installiert. Dies ermöglichte die Regelung aller thermischen Energieflüsse während des Kochens sowie die Echtzeitberechnung der Wirkungsgrade des Würzeerhitzers und des Dampfkondensators. Die Würze konnte nun kontinuierlich und gleichmäßig gekocht werden, wodurch Energieverschwendung reduziert wurde. Zudem konnten die Verdampfungsmengen auf das zur Aufrechterhaltung der Produktqualität erforderliche Minimum reduziert werden.

Durch Automatisierung und technische Änderungen wurde der Prozess stabilisiert, sodass die Brauer mehr Zeit hatten, sich auf das Brauen zu konzentrieren, anstatt ständig die Maschineneinstellungen überwachen zu müssen. Die Echtzeitanalyse ermöglichte eine zeitnahe Erkennung potenzieller Prozessprobleme, sodass diese nicht erst entdeckt wurden, wenn es für eine Behebung bereits zu spät war.

Ein umfassendes Energierückgewinnungssystem wurde eingeführt, sodass der zurückgewonnene Dampf zum primären Heizmedium in der Brauerei wurde.

GEA IWM+ beeinflusst nicht nur den Würzekochprozess direkt und reagiert automatisch auf interne und externe Einflussfaktoren, sondern integriert auch das Energiespeichersystem.

Durch diesen Optimierungsprozess konnte die Apoldaer Vereinsbrauerei ihren langfristigen Energieverbrauch und ihre CO2-Emissionen senken.

Die verbesserte Effizienz des Brauprozesses führte zu einer Einsparung von mehr als 88.000 Kilowattstunden thermischer Energie pro Jahr.

Das Problem der Geruchsemissionen aus dem Dampfkamin, das die Anwohner störte, konnte durch die Anpassung des Dampfkondensators (PfaDuKo) umgehend gelöst werden. Dieser gewinnt während des Kochens Energie aus dem Dampf zurück und ermöglicht es, einen großen Teil der Würze auf Kochtemperatur zu erhitzen. Durch die optimale Einstellung des PfaDuKo wird der Energiebedarf erheblich reduziert und die Geruchsemissionen werden minimiert.
Die IWM+-Software regelt den Dampfkondensator entsprechend dem Energieeinsatz während des Kochvorgangs und optimiert die Entlüftung des PfaDuKo, um nicht kondensierbare Gase aus dem System zu entfernen. Die Energierückgewinnungsrate stieg von 50 Prozent vor der Umrüstung auf 85,3 Prozent danach.

Insgesamt spart die Apoldener Vereinsbrauerei somit 38 % Energie pro Charge, was 88.000 Kilowattstunden thermischer Energie pro Jahr entspricht. Die Dampfemissionen während des Kochvorgangs wurden beseitigt. Die Verdampfungsrate konnte von 5 % auf 3,8 % gesenkt werden, wobei sich gleichzeitig die Qualität der Würze verbesserte.

Um sicherzustellen, dass die Produktqualität nach der Modernisierung unverändert blieb, wurden vor und nach der Umrüstung Proben entnommen und in einem externen Labor analysiert. Die Ergebnisse zeigten trotz der geringeren Verdampfung eine leichte Verbesserung der relevanten Parameter. Die notwendigen Umrüstungen wurden in nur vier Tagen abgeschlossen, ohne dass es während der Inbetriebnahme zu Betriebsunterbrechungen kam.

Diese Erfolgsgeschichte zeigt, wie eine gezielte Optimierung des Brauprozesses durch Automatisierung und technologische Unterstützung zu erheblichen Energieeinsparungen führen kann. Die Zusammenarbeit mit GEA hat es der Brauerei ermöglicht, ihre Effizienz zu steigern und gleichzeitig die Produktqualität aufrechtzuerhalten. Dies unterstreicht die Bedeutung von Innovation und Nachhaltigkeit.

Das Energieeffizienzprojekt wurde vom Freistaat Thüringen mit Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert.