Mit regenerativer Energiewirtschaftlich brauen

Das Heißwasser stammt aus einem von den Murauer Stadtwerken im Jahr 2011 neu gebauten Biomasse-Heizkraftwerk, das ausschließlich mit Holz aus der Region beheizt wird. Dass die Brauerei diese Wärme auch im Sudhaus nutzen kann, dafür hat Krones mit dem Umbau auf das Equitherm-System gesorgt. Dabei wird die gesamte Energie, die zum Maischen benötigt wird, vom Würzekühlprozess bereitgestellt. Die Genossenschaftsbrauerei produziert ihr Bier zu 100 % mit Wärme aus dem Biomasse-Heizkraftwerk der Murauer Stadtwerke. Die Ergebnisse eines aktuellen energietechnischen Gutachtens nach Abschluss des Umbaus zeigen: Die Maßnahmen zur energetischen Umrüstung haben sich als sehr wirkungsvoll erwiesen.

Für die Brauerei war es ein großes Anliegen, den traditionellen Charakter des vorhandenen Sudhauses zu erhalten, daher integrierte Krones die moderne Technik in die bereits bestehenden Kupferhauben. Die Maischgefäße und der wesentliche Teil der Würzekocheinrichtung wurden auf neuste Steinecker-Technologie umgerüstet, ebenso wurde der bestehende Würzekühler um das Equitherm-System erweitert. Die zwei Maischbottichpfannen wurden auf das energiesparende Shakesbeer-Eco-Plus-System umgebaut. Zugleich installierte Krones je einen neuen Vormaischer, passend zu den Kupferhauben.

Zunächst tauschte man die beiden dampfbeheizten Maischgefäße gegen den Maischbottich Shakesbeer-Eco-Plus aus. Die Heizenergie dafür stammt aus der ersten Stufe des Würzekühlers Equitherm, bei der pro Sud ca. 300 kWh Wärme auf hohem Temperaturniveau entzogen werden. Durch das Equitherm-System wird in einer ersten Stufe des Würzekühlers Energiespeicherwasser auf 95 °C erhitzt. Die Heißwürze erfährt in dieser zusätzlichen Stufe eine Vorkühlung von 98 °C auf minimal 83 °C. Die Energie wird in dem neu installierten Energiedruckspeicher zwischengespeichert. Der Würzekühler wird nun mit einer Brauwassertemperatur von 6 °C statt wie früher 3 bis 4 °C versorgt. Durch die Temperaturerhöhung ergibt sich nun zusätzlich eine Einsparung an Kälteenergie und damit auch an Strom, der zum Antrieb des Kältekompressors genutzt wird. Um die gewünschte Anstelltemperatur zu erreichen, wird nun mehr Brauwasser durch den Würzekühler gefördert. Damit kann das fehlende warme Brauwasser durch die Entnahme für Heizzwecke in etwa ausgeglichen werden.

In der Vergangenheit wurde die Würze mittels Frischdampf über eine erste Stufe des Außenkochers aufgeheizt. Heute ist ein Läuterwürzeerhitzer installiert, in dem die Würze auf Kochtemperatur gebracht wird.

Die Würzekochung erfolgt wie zuvor über einen Außenkocher, der von einem mechanischen Brüdenverdichter versorgt wird. Die Würzepfanne ist jetzt auf das Stromboli-Würzekochsystem umgerüstet und mit zusätzlichen Wärmetauscherflächen ausgestattet. Vor dem Umbau war die Ankochphase für den mechanischen Brüdenverdichter ein kritischer Prozess. Die Versorgung erfolgte mit Frischdampf. Der Außenkocher wurde so umgebaut, dass er heute mit Heizwasser ( 115 °C) betrieben werden kann. Nach erfolgtem Ankochen über die erste Außenkocherstufe wird die zweite Stufe mit komprimiertem Brüdendampf beaufschlagt. Eine Heizmitteltemperatur von 115 °C wird zum Ankochen der Würze und zum Aufheizen der Teilmaische beim Dekoktionsverfahren benötigt. Alle anderen Verbraucher werden mit 105 °C oder einer niedrigeren Temperatur versorgt.

Trotz einer Gesamtverdampfung von 6 % wurde das Brüdenkondensat bisher nicht thermisch recycelt. Hier wurde ein entsprechender Brüdenkondensatkühler nachgerüstet. Dieser dient dazu, die durch das Equitherm-System reduzierte Warmwassermenge am Würzekühler auszugleichen.

Da Dampf lediglich noch in der Keganlage zur Sterilisation der Kegs benötigt wird, setzt die Brauerei zur Dampferzeugung einen kleinen Biogaskessel ein. Wird gerade kein Dampf benötigt, so wird ein Kreislauf über den Schichtenwärmespeicher gefahren und die Überschussenergie dort eingelagert. Die Raumheizung bedient sich während der Heizperiode ebenfalls aus dem Speicher. Wird Dampf benötigt, obwohl kein Biogas zur Verfügung steht oder es nicht in ausreichender Menge vorhanden ist, kann der Dampfkessel mittels elektrischem Heizstab beheizt werden. Der entsprechende Strombedarf wird über einen Zähler separat erfasst.

Vor der Umstellung waren zwei Dampfkessel vorhanden. Einer davon wurde demontiert. Der zweite Kessel wurde stillgelegt. Er kann im Notfall oder bei geplanten Revisionsmaßnahmen des Heizkraftwerkes in Betrieb genommen werden und den Schichtenwärmespeicher beheizen.

Herzstück des neuen Gesamtsystems ist ein Schichtenwärmespeicher mit einem Fassungsvermögen von 110 000 l. Hier wird zum einen die Wärme aus dem Equitherm gespeichert, zum anderen kann für die verschiedenen Wärmeverbraucher aus den unterschiedlichen Temperaturschichten die jeweils benötigte Wärmeenergie entnommen werden. Über eine Kaskadenausmischung kann das Heizwasser z. T. mehrfach verwendet werden, wodurch sich die Rücklauftemperatur schrittweise auf etwa 80 °C reduzieren lässt.

Im Vergleich zur ursprünglich eingesetzten Brennstoffenergie konnte der spezifische Wärmebedarf um 25,7 % reduziert werden. Hierbei ist der Heizwärmebedarf für die Verwaltung und das Brauereimuseum als betriebsspezifischer Verbrauch enthalten. Dabei erfolgt die Wärmeversorgung des Betriebs ausschließlich mittels regenerativer Energien, also Nahwärme aus Biomasse und eigenem Biogas. Für die reine Produktion sank der spezifische Wärmebedarf auf unter 18 kWh/hl und liegt damit gegenüber dem Vergleichszeitraum sogar um 36,6 % niedriger. Beim spezifischen Strombedarf liegt der Betrieb trotz des mechanischen Brüdenverdichters bei 10,8 kWh/hl.

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Breweries Product Development,

Krones AG

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Krones AG

Sachverständiger für Wärmetechnik