Chris Horsley, Geschäftsführer von Babcock Wanson, untersucht die Alternative zu Dampf als bevorzugte Erhitzungsmethode von Brauereien
In der Brauereibranche wird traditionell Dampf als Erhitzungsmethode verwendet.
Jeder versteht Dampf. Flammrohrkessel und, in etwas geringerem Umfang, Dampferzeuger versorgen Brauereien seit Jahrzehnten mit dampfbasierter Prozesswärme. Die Würzeherstellung ist ein energieintensiver Prozess, der erhebliche Wärmemengen erfordert. Diese traditionellen Erhitzungsmethoden haben sich bewährt und immer wieder ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis gestellt.
Warum also jetzt etwas ändern und welche Alternativen gibt es?
Die Alternative sind Wärmeträgermedien-Erhitzungssysteme. Was die Frage betrifft, warum jetzt etwas ändern, so würde ich vorschlagen, dass die großen Brauereien, die Millionen Liter Bier und Lagerbier herstellen, weiterhin große Feuerrohrdampfkessel und -dampferzeuger verwenden werden. Angesichts des unglaublichen Aufschwungs des Marktes für Craft-Biere, die von kleinen, unabhängigen Brauereien hergestellt werden, sollte Dampf jedoch nicht immer als die attraktivste oder erschwinglichste Lösung angesehen werden.
Im Vergleich zu den großen Akteuren der Industrie produzieren diese unabhängigen Brauereien kleine Mengen Bier nach hohen Standards. Der Brauprozess ist jedoch im Wesentlichen derselbe. Wenn also Dampf als Wärmequelle gewählt wird, ist eine kleinere Version eines Dampfkraftwerks erforderlich, mit allen Kosten, Facharbeitern und Inspektionsanforderungen einer großen Brauerei.
Die Entscheidung für einen Wärmeträgerheizer beseitigt jedoch all diese Probleme auf einen Schlag und, was noch wichtiger ist, hat keinen Einfluss auf den Geschmack des fertigen Bieres. Wärmeträgersysteme sind viel einfacher zu bedienen und erfordern daher kein Fachpersonal, sind sehr kompakt und haben einen deutlich geringeren Energieverbrauch.
Die Wärmeträgerheizer basieren auf einem ähnlichen Prinzip wie ein Warmwassersystem für den Haushalt. Sie besteht aus einem Heizer, der an Durchfluss- und Rücklaufleitungen aus Kohlenstoffstahl angeschlossen ist und einen oder mehrere Verbraucher oder Systeme mit Wärme versorgen kann. Anstelle von Wasser, das durch diese Rohrleitungen fließt, wird ein Wärmeträgermedium – in der Regel ein einfaches Öl – als Wärmeübertragungsmedium verwendet.
Einer der Schlüsselfaktoren für eine sehr hohe Energieeffizienz des Systems ist die Fähigkeit eines Wärmeträgersystems, in einem einfachen geschlossenen Kreislauf bei hohen Temperaturen (bis zu 350 °C in Standardform) zu arbeiten. Im Vergleich zu einem Dampfsystem bedeutet dies, dass es keine Zustandsänderung der Flüssigkeit gibt, also kein Kondensat und daher keine Entspannungsdampfverluste, keine Abschlämmverluste oder erforderliches Zusatzwasser, keine Abwasserableitung und einen vollständig korrosionsfreien Betrieb ohne die Notwendigkeit einer teuren chemischen Aufbereitung. All dies führt zu erheblichen Einsparungen.
Der erste Würzekessel, der einen Wärmeträgerheizer von Babcock Wanson verwendete – und möglicherweise der erste Wärmeträgerheizer in der Brauereibranche, soweit uns bekannt ist – war die Wye Valley Brewery in Herefordshire. In der 80-brl-Anlage von Wye Valley befinden sich das externe Würzekesselsystem und die Kupferrohre neben einem Wärmeträgerheizer TPC1000B von Babcock Wanson, der mit Flüssiggas befeuert wird. Das Wärmeträgermedien zirkuliert durch den Wärmetauscher Würzekessels, der aufgrund der Verwendung eines Wärmeträgermediums nicht als Druckbehälter eingestuft werden muss. Nach dem sie kocht, fließt die Würze durch den Wärmetauscher, ohne dass Kupfergusspumpen verwendet werden müssen.
Die Kesselsteuerung für den Würzekessel war für Wye Valley ein wichtiger Aspekt. Ihr meistverkauftes Bier ist das Herefordshire Pale Ale, das eine Farbe von nur 8 EBC hat, sodass bei der Farbaufnahme große Sorgfalt geboten ist. Das integrierte Steuerungssystem, das mit einem festen Durchfluss des Wärmeträgermediums und dem Babcock Wanson-Brennersteuerungssystem gekoppelt ist, hat eine sehr präzise Wärmeübertragung auf den Prozess sichergestellt, was auch zu einer Senkung der Gesamtbrennstoffkosten führt.
Vor kurzem hat die Freedom Brewery – die erste britische Brauerei für Craft-Lagerbier – an ihrem Standort Abbots Bromley in Staffordshire auf einen Babcock Wanson TPC400B Wärmeträgerheizer umgestellt, der ähnlich aufgebaut ist. Andrew Taylor, Director der Freedom Brewery, kommentiert die Entscheidung, von Dampf auf Wärmeträgermedien umzusteigen: „Wir haben uns für Wärmeträgermedien entschieden, weil sie kostengünstiger zu installieren und zu betreiben sind, weniger Platz benötigen als Dampf und eine umweltfreundlichere Lösung bieten.“ Wärmeträgerheizsysteme sind äußerst kompakt und erfordern keine speziellen Anlagenarbeiten, sodass sie an einem geeigneten Ort in der Nähe des Verbrauchers aufgestellt werden können, ohne dass spezielle Anlagenräume oder lange Verteilerrohrleitungen erforderlich sind.
Seit der Installation ist Andrew mit der Leistung des Wärmeträgerheizers äußerst zufrieden: „Der Heizer hat unsere Erwartungen übertroffen. Er ist kompakt, viel schneller in Betrieb zu nehmen als ein Dampfkessel und, da er keinen Dampf als Wärmeübertragungsmedium verwendet, viel billiger im Betrieb, da keine Wasseraufbereitung und kein Kondensatrücklauf erforderlich sind.“
Für Andrew war aber letztendlich die Senkung der Energiekosten der ausschlaggebende Faktor: „Unsere Energiekosten pro gebrautem Liter sind jetzt ein Sechstel niedriger als zuvor!“ Das liegt zum Teil daran, dass das System den Brennstoffeinsatz präzise an den Energiebedarf der Anlage anpasst, um eine möglichst hohe Betriebseffizienz zu erzielen. Mit dem geringeren Bedarf an Energieeinsatz gehen auch geringere Abgasemissionen einher – ein weiterer Umweltvorteil für die Freedom Brewery.
Die Verwendung eines Wärmeträgermediums anstelle von Wasser hat weitere entscheidende Vorteile, darunter die Beseitigung von Problemen, die durch Ablagerungen bei Fehlfunktionen der Wasseraufbereitung oder durch Gefrieren aufgrund niedriger Umgebungstemperaturen verursacht werden. Hinzu kommt verbesserte Sicherheit.
Obwohl Wärmeträgerheizer in einer Vielzahl von Industriezweigen weit verbreitet sind, sind sie in der Brauereibranche nach wie vor nur wenig bekannt. Das ist seltsam, da ihre Vorteile oft die von Dampf deutlich überwiegen, insbesondere was den Energieverbrauch betrifft, wie ich hier hoffentlich gezeigt habe. Dass man weiterhin auf Dampf setzt, liegt meiner Meinung nach an der Tradition. Das ist zwar schön und gut, aber nur weil es schon immer so gemacht wurde, heißt das nicht, dass es keine bessere Alternative gibt: Wärmeträgermedienheizsysteme.
Babcock Wanson bietet eine vollständige Produktreihe und Dienstleistungen für Kesselhäuser und anderen Prozesserwärmungsbedarf. Dazu gehören Dampfkessel, Wärmeträgerheizer, Schnelldampferzeuger und Heißwasserkessel zur VOC- und Geruchsbehandlung durch thermische Oxidation, Wasseraufbereitung oder Prozesslufterhitzungslösungen. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Babcock Wanson unter 020 89537111 oder info@babcock-wanson.co.uk
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