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Brauerei 4.0

Auf der Suche nach dem Zukunftskonzept für den Brauprozess

| Autor / Redakteur: Dr. Rudolf Michel* / Manja Wühr

Wie sieht die Brauerei der Zukunft aus? Mit dem Konzept Brewery 4.0 sucht Gea Antworten auf Fragen der Digitalisierung und kontinuierlichen Produktion.
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Wie sieht die Brauerei der Zukunft aus? Mit dem Konzept Brewery 4.0 sucht Gea Antworten auf Fragen der Digitalisierung und kontinuierlichen Produktion. (Bild: © Jacob Lund / Fotolia.com; GEA [M] Frank)

Für Gea ist die Zukunft der Brauerei digital – verknüpft mit kontinuierlichem Brauen und just-in-time-Produktion. So sollen Brauereien noch brachliegendes Potenzial bei Flexibilität und Nachhaltigkeit heben können. Auf der diesjährigen Drinktec will der Technologiekonzern seine Vision der Brauerei von morgen zur Diskussion stellen.

Für Brewery 4.0 hat Gea in den vergangenen Jahren diverse Forschungs- und Entwicklungsprojekte initiiert und konzernweit weitergedacht. Im Zentrum stehen die Anforderungen einer Industrie, bei der nur die kreativsten Köpfe im Wettbewerb bestehen können. Bei der Auswertung der Forschungsergebnisse und Kundenanfragen kristallisierten sich folgende Branchenbedürfnisse heraus: hochwertige Produkte bei absolut zuverlässiger, sicherer Technologie, Flexibilität gegenüber Nachfrageschwankungen, Lieferfähigkeit, Verbesserung der eigenen Produktivität bei immer geringeren Betriebskosten und einer nachhaltigen Ökobilanz. Nun lädt Andreas Holleber, der das Brauereigeschäft von Gea leitet, Branchenvertreter zur Diskussion dieser Ergebnisse auf die Drinktec 2017 ein: „Mit Brewery 4.0 zeichnen wir die Zukunft der Brauindustrie für die nächsten zehn Jahre. Deshalb ist es uns wichtig, mit Praxis und Wissenschaft die Anforderungen für die Bierproduktion zu diskutieren, um unser Konzept zu validieren.“

Kontinuierliche Würzeproduktion

Gea geht davon aus, dass sich die Bierproduktion im Main­stream-Segment der Großbrauereien in den nächsten Jahren immer mehr dem kontinuierlichen oder semi-kontinuierlichen Brauen zuwendet. Als per se kontinuierliches Verfahren zum Trennen der Maische werden zwei Dekanter eingesetzt, die insbesondere Rohstoffe ohne Spelzen wirkungsvoll separieren. Was für den europäischen Verbraucher ungewöhnlich ist, ist in anderen Teilen der Welt gang und gäbe: So wird Bier in Asien, Afrika und Südamerika unter anderem aus Reis, Mais und Hirse oder stärkehaltigen Wurzeln wie Maniok oder Cassava gewonnen. Selbst für Malzrohstoffe eröffnet das zweistufige Dekanterverfahren wesentliche Vorteile in puncto Nachhaltigkeit: Bei gleicher Kapazität sind mehr Sude möglich, die Spitzenlast in der Dampfversorgung wäre geringer und deshalb ein kleinerer Dampfkessel nötig. Dieser würde konstant bei optimalem Wirkungsgrad arbeiten und somit weniger Primärenergie verbrauchen. Am Konzept für ein kontinuierliches Sudhaus, in dem aber auch Sortenwechsel realisierbar sind, arbeiten die Gea-Experten seit mehreren Jahren. Ihre Betriebserfahrungen aus realisierten Projekten gehen in das Brewery-4.0-Konzept ein. Auf der Drinktec 2017 wird Gea ein hocheffizientes Maischsystem und auch ein Würzeausdampfsystem als Element einer semi-kontinuierlichen Prozessvariante zeigen.

Weiterer Bestandteil des Prozesses ist die Isomerisierung des Hopfens. Für den energieintensivsten Teil der Sudhausarbeit hat Gea bereits eine Innovation patentiert: Mittels der Hopstar-Iso-Technologie wird dieser Prozess parallel zum Würzekochen durchgeführt. Weil der Hopfen mechanisch vorbehandelt und höher erhitzt werden kann, beschleunigt sich die Umwandlung der Alpha-Säuren in die angenehme Bittere der Iso-Alpha-Säuren. Nach der Reaktion im Hopstar-Iso wird die isomerisierte Lösung abgekühlt und je nach Rezept zur Würze dosiert. Im geschlossenen Kreislauf bleiben Hopfenöle erhalten, die einen wertvollen Beitrag zum Geschmackseindruck des fertigen Bieres leisten. Schließlich steigern das optimierte Prozessdesign und die höheren Temperaturen die Hopfenausbeute um 15 bis zu 30 Prozent. Darüber hinaus reduziert diese Technologie die Gesamtverdampfung in der Würzepfanne und damit den Primärenergieaufwand im Sudhaus maßgeblich: In Zusammenwirkung mit dem Gegenstromstripping kann die Gesamtverdampfung von derzeit meist vier Prozent auf unter einen Prozent gesenkt werden.

Für den kontinuierlichen Würzebehandlungsprozess haben die Gea-Ingenieure das smarte Energiespeichersystem ESS 4.0 entwickelt, das die Energie zwischen Würzekühlung und Würzeerhitzung rückgewinnt. Neu ist: Aufgrund des kontinuierlichen Prozess­ablaufs kommt es ganz ohne ein Speichermedium aus.

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