Molkereitechnik Mit der grünen Molkerei Energie und Wasser sparen

Redakteur: M.A. Manja Wühr

Ein EU-Projekt zeigt, wie sich in Molkereien Energie und Wasser einsparen lassen. Die Milchindustrie sieht sich mit einem steigenden Kostendruck konfrontiert. Nun zeigt das EU-Projekt Susmilk Wege aus der Kostenfalle. Entwickelt wurde u.a, ein Membranfiltrationsverfahren, das die Milch auf bis zu 30 Prozent der Trockenmasse aufkonzentriert.

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Prototyp zur Konzentrierung von Milch
Prototyp zur Konzentrierung von Milch
(Bild: Acram)

Europäische Molkereien setzen jährlich 130 000 GWh Energie zur Milchproduktion ein. Allein die Produktion von einem Liter Milch benötigt etwa 1,2 Liter Wasser. Zudem durchlaufen Milchprodukte während ihrer Verarbeitung eine Vielzahl von Heiz- und Kühlprozessen.

Hier setzt das EU-Projekt Susmilk an. Unter Leitung des Fraunhofer Umsicht haben die europäischen Projektpartner Module entwickelt, die in bestehenden Molkerei-Infrastrukturen Energie- und Wasserein- sparungen ermöglichen.

Event-Tipp der Redaktion Das von PROCESS organisierte Energy Excellence Forum am 10. Mai 2017 im Industriepark Höchst in Frankfurt am Main zeigt eine Vielzahl von technischen Konzepten und Lösungen zur Steigerung der Energieeffizienz auf. Welche Themen beim letztjährigen Energy Excellence Forum diskutiert wurden, lesen Sie in unserem Beitrag „Energiekosten sparen – wettbewerbsfähig bleiben“.

Individueller Baukasten

So ermöglicht beispielsweise die im Projekt entwickelte gasbetriebene Hochtemperaturwärmepumpe, die überschüssige Wärme einer Molkerei für andere Prozesse nutzbar zu machen. Eine weitere Möglichkeit zur Energieeinsparung bieten verbesserte Solarpanele, die auch für höhere Temperaturniveaus nutzbar sind und Solarwärme als erneuerbare Energiequelle zur Verfügung stellen.

Mit Abwärme und Solarwärme arbeitet ebenso der von Susmilk-Projektpartnern entwickelte Absorptionskühler, den Molkereien für Kühlprozesse einsetzen können. Diese Lösung verzichtet auf elektrische Kühl­energie und ermöglicht es, unabhängiger gegenüber Energieversorgern zu werden.

Ein weiterer Baustein aus der Fraunhofer-Forscher ist die energieeffiziente Herstellung von Milchkonzentrat, aus dem sich beispielsweise Käse oder Joghurtprodukte herstellen lassen.

Trockensubstanzgehalte von 30 Prozent

Basierend auf dem Prinzip der Membranfil­tration ist ein Prototyp zur Milchkonzentrierung entstanden, „mit dem wir in der Lage sind, Trockensubstanzgehalte von 30 Prozent oder mehr zu erreichen“, sagt Dr. Christoph Glasner vom Fraunhofer Umsicht, der das Projekt koordiniert hat.

Die Skalierbarkeit der Technologie und die Anpassungsfähigkeit durch die eingesetzten Membranen erlaubt es, die Konzentrierung an unterschiedlichen Stellen des Milch­transports und der -verarbeitung anzugliedern. So muss beispielsweise nicht mehr die Milch, sondern lediglich das verdichtete Konzentrat zur Molkerei transportiert werden. So sind weniger Milchsammelwagen nötig, was wiederum den Energieverbrauch beim Transport als auch den Reinigungsaufwand der Wagen senkt.

Die Aufbereitung von Schmutz-​wasser war ebenfalls ein Schwerpunkt des Projektes: Denn das in der Produktion und Anlagenreinigung zwingend anfallende Abwasser ist organisch hoch belastet. Mittels Membrantechnologie lässt es sich aufreinigen und die eingesetzten Chemikalien wiedergewinnen, um es in geschlossenen Kreisläufen wieder einzusetzen. Auf diese Weise wird eine ganzheitliche umweltfreundliche, industrielle Produktion gewährleistet.

Onlinerechner zeigt Potenzial

„Im Susmilk-Onlinerechner können Molkereien übrigens kalkulieren, wo die Verbesserungspotenziale ihres Betriebs liegen“, sagt Glasner. Das Tool basiert auf den Daten der Pilotanwendungen und berechnet beispielsweise, wie viel Wassereinsparungen durch die Wiedergewinnung von CIP-Lösungen möglich wären oder wie viel Membranfläche für die Milchkonzentration notwendig ist. „Für detaillierte Analysen, die die Individualität der Molkerei berücksichtigen, müssten sich die Unternehmen allerdings direkt an uns wenden.“

Eine abschließende Evaluation des Susmilk-Konzepts konnte zeigen, dass der Einsatz der im Projekt entwickelten Module je nach Molkerei eine signifikante Energie- oder Wassereinsparung herbeiführen kann: So kann mit Susmilk die Milchindustrie in Europa bis zu 50 Prozent der Gesamtenergie reduzieren. Zudem sind Einsparungen von 30 Prozent des gesamten Wasserverbrauchs möglich. Dabei könnten fossile Energiequellen zu 100 Prozent durch erneuerbare Energien ersetzt werden. WÜH

* * Kontakt zu Fraunhofer Umsicht: Tel.+49-208-8598-1133

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