Dampf für Kölsch und Co.

Die Privatbrauerei Gaffel Becker & Co. OHG blickt auf eine lange Brautradition zurück: Das erste Bier von Gaffel wurde bereits im Jahr 1908 gezapft. In den 1920er-Jahren war Gaffel am Standort Eigelstein eines der größten Brauhäuser in Köln. Bis heute ist die Brauerei im Familienbesitz und produziert durchschnittlich etwa 4 Mio. l im Monat – Tendenz steigend. Der Umzug von der Braustätte Eigelstein im Herzen von Köln in den südöstlichen Stadtteil Porz-Gremberghoven schafft effizientere Produktionsbedingungen und eine bessere logistische Anbindung. Moderne Brau-anlagen und eine neue Dampfkesselanlage tragen dazu bei, Bier von hoher Qualität bei niedrigen Energiekosten zu produzieren.

Das Kesselhaus der Betriebsstätte Porz-Gremberghoven hat das Anlagenbauunternehmen Dankl Dampfsysteme aus Freilassing umgesetzt. Die Aufgabe umfasste die Planung und Errichtung der Dampfversorgung auf Basis der anwenderspezifischen Prozessanforderungen. Unterstützung in allen Projektphasen erhielt Dankl durch Bosch Industriekessel. Wesentliche Faktoren waren das Erreichen eines elastischen Betriebsverhaltens und die durchgängige Effizienz. Aber nicht nur im technischen Bereich, auch im Design zeigte Bosch Flexibilität. Statt der üblichen Rot-Grau-Kombination ist der Kessel in der hauseigenen Gaffel-Firmenfarbe dunkelblau ausgeliefert worden. Die Schaltschränke sind auf Wunsch der Brauerei entsprechend in Edelstahl ausgeführt.

Der gewählte Bosch-Kesseltyp UL-S kann für die hohen Prozesswärmeanforderungen im Sudhaus bis zu 8000 kg Dampf/h bereitstellen. Hinzu kommen weitere Abnehmer wie die CIP-Anlagen und die Entalkoholisierungsanlage. Der Industriekessel ist für die typischen Lastsprünge der Dampfverbraucher in Brauereien ausgelegt. Durch das große Regelverhältnis von 1:10 arbeitet die Anlage flexibel und effektiv in jedem Arbeitspunkt. Der moderne Erdgasbrenner von Dreizler passt seine Feuerungsleistung stufenlos an den tatsächlichen Dampfbedarf an und deckt auch Kleinlasten effizient ab. Dadurch nimmt die Häufigkeit der Brennerzuschaltungen und -abschaltungen deutlich ab. Die damit verbundenen Energieverluste durch das vorgeschriebene Vorlüften der Rauchgaswege bei jedem Brennerstart werden vermindert und die Lebensdauer von Brenner und Kessel erhöht.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Drehzahlregelung des Brennergebläses. Sie spart der Brauerei jede Menge Strom durch die Reduzierung der Gebläsedrehzahl abhängig von der aktuellen Brennerleistung. Dies führt im Teillastbereich zu einer wesentlich geringeren elektrischen Leistungsaufnahme. Darüber hinaus reduziert sich die Lautstärke im Kesselhaus erheblich und Gebläse- und Brennerbauteile werden weniger mechanisch belastet.

Hohe Effizienz ist beim energieintensiven Brauprozess ein wichtiger Aspekt. Bereits im Boschwerk ist der Dampfkessel mit einem Economiser ausgestattet worden. Dieser Wärmetauscher nutzt die Restwärme des heißen Abgases, um Speisewasser auf rund 145 °C vorzuwärmen. Dadurch reduziert sich der interne Dampfbedarf der Anlage und somit der Brennstoffverbrauch bei der Dampferzeugung. Ein weiterer positiver Effekt: Die Abgastemperatur sinkt um etwa 100 K. Der Kesselwirkungsgrad von rund 96 % bestätigt die hohe Energieeffizienz.

Um besonders niedrige Emissionen zu erreichen verfügt der Erdgasbrenner über eine interne Abgasrezirkulation. Ein Teil des Abgases wird noch im Feuerraum zurück zur Brennermischeinrichtung geführt. Dies senkt die Spitzentemperaturen in der Flamme und vermindert somit die thermische Stickoxid-Bildung deutlich: Die Stickoxid-Emissionen liegen in den meisten Arbeitspunkten nur noch bei etwa 60 mg/kWh und bleiben selbst bei Volllast unter 80 mg/kWh. Für ein stets optimales Gas-/Luftgemisch ist eine Sauerstoffregelung in der Anlage verbaut. Eine Sauerstoffmesssonde misst den Sauerstoffgehalt kontinuierlich und kompensiert Änderungen der Lufttemperatur, des Luftdruckes und der Gasqualität automatisch. Das führt zu einer Wirkungsgradoptimierung der Feuerungsanlage und reduziert gleichzeitig die Umweltbelastung.

Komfort und Sicherheit bietet der hohe Automatisierungsgrad der Dampfkesselanlage. Die Kesselsteuerung BCO enthält die intelligente Automatikfunktion SUC (start-up control). Beispielsweise nach dem Wochenende kann der Kesselwärter einfach via Knopfdruck die Anlage aus dem kalten Zustand hochfahren, statt den komplexen Startvorgang manuell durchzuführen. Die SUC überwacht und regelt dabei alle relevanten Startvorgänge wie zum Beispiel das schrittweise Öffnen der Dampfentnahmearmatur. Integrierte Schutzeinrichtungen sorgen für einen gleichmäßigen Warmhalte- und Normalbetrieb. Darüber hinaus sammelt und speichert die Steuerung alle wichtigen Betriebsdaten. Über den Softwarebaustein Condition Monitoring lassen sich diese effizient darstellen und bewerten. So kann das Bedienpersonal bei der Gaffel-Brauerei als auch der zuständige Bosch-Servicetechniker beispielsweise im Falle von zu hohen Absalzraten oder unerwünschter Kondensation sofort reagieren.

Weiteren Bedienkomfort bieten automatische Mess- und Regeleinrichtungen. Diese umfassen die kontinuierliche Leitwertmessung, Absalz- und Abschlammeinrichtungen sowie die stufenlos geregelte Speisewasserregelung. Die Ansteuerung dieser Komponenten erfolgt über die Kesselsteuerung. Zur Anlagenausstattung gehört auch die Zusatzwasser- und Kondensatüberwachung. Im Falle von Fremdstoffeinbruch leitet sie automatisch das Zusatzwasser oder Kondensat zuverlässig ab, ohne den Kesselbetrieb zu unterbrechen. Auch die Speisewasserentgasung ist vollständig automatisiert. Bevor das frische Wasser zur Dampferzeugung eingesetzt werden kann, müssen korrosive Bestandteile wie gelöstes Kohlendioxid und Sauerstoff entfernt werden. Dabei wird das Wasser auf 103 °C erhitzt. Eine automatische chemische Dosierung bindet Resthärte und -sauerstoff bedarfsgerecht. Dadurch kann die Menge der eingesetzten Chemikalien minimiert werden.

Halle 4, Stand 313

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