Bis zum letzten Tropfen

In einem Jahr werden weltweit rund 200 Milliarden Liter Bier produziert, was rund 4 Milliarden Flaschen und Dosen sowie zahlreiche Fässer und Wagenladungen Bier im Wert von rund 130 Milliarden Euro entspricht. Inzwischen können die verschiedenen Verluste in den verschiedenen Produktionsstufen zwischen 2,1 und 6,4 Prozent der Gesamtproduktion liegen, was einen erheblichen Anteil an Bier und Geld darstellt.

Angesichts der zunehmenden Umweltgesetzgebung und der damit verbundenen Kosten steht die globale Brauindustrie vor der Herausforderung, diese Verluste und Abfallströme zu reduzieren. Juan Jurado, Filtrations- und Separationsspezialist bei Alfa Laval, sagt, dass die Notwendigkeit einer höheren Effizienz im Brauprozess durch den Wunsch nach "höherer Produktivität bei gleichem Ressourceneinsatz" getrieben wird. In wachsenden Biermärkten wollen die Brauereien auch "die Produktion mit kleineren Standorten bei geringeren Investitionen und vernünftigen Betriebskosten ausbauen", sagt er.

Die globale Wachstumsrate für Bier liegt bei 4 bis 6 Prozent pro Jahr, angeführt von Asien, Brasilien und Afrika. "In den letzten Jahren war Brasilien Marktführer bei den höchsten Investitionen in Brauereien", sagt Kim Dalum, Market Unit Manager Brewery bei Alfa Laval. "Weltweit werden jedes Jahr rund 10 Milliarden Euro in die Industrie investiert, ein Großteil davon getrieben durch Kapazitäts- und Effizienzsteigerungen."

China ist der größte Biermarkt der Welt und führt die Vereinigten Staaten mit einer Jahresproduktion von rund 4,6 Milliarden Litern an. Dalum stellt fest, dass sich der chinesische Bierkonsum in den letzten zwei Jahrzehnten versechsfacht hat, so dass eine höhere Effizienz erforderlich ist, um den daraus resultierenden erhöhten Produktionsanforderungen gerecht zu werden. In allen Märkten wollen Unternehmen umweltfreundlicher werden, indem sie eine Null-Abfall-Betriebsphilosophie anstreben, sagt er.

Im Wesentlichen besteht das Brauen darin, Gerste zu keimen, indem man sie in Wasser einweichen, dann trocknen und mahlen lässt. Wasser wird hinzugefügt und erwärmt, um den Zucker freizusetzen. Diese Lauge, die "Würze" genannt wird, wird dann vom Treber getrennt und in Gärtanks geleitet, wo die Hefe den Zucker in der Würze in Alkohol umwandelt. Nach der Gärung wird das Bier konditioniert und gefiltert.

In jeder Phase des Prozesses fallen Abfälle an. Auf 1.000 Tonnen Bier können 137 bis 173 Tonnen feste Abfälle in Form von Treber, "Trub" (ein unerwünschter Stoff, der bei der Würzeproduktion entsteht), Abfallhefe und "Kieselgur", eine Substanz zum Filtern des Bieres, entstehen. In China bleiben nach der Gärung rund 500.000 Tonnen Bier im Trub zurück. Bei der Filterung entstehen rund 120.000 Tonnen Kieselgurschlamm und 5 bis 6 Millionen Tonnen Treber.

Jurado sagt, dass Brauereien das Abfallproblem in vielerlei Hinsicht reduzieren können. Einige Nebenprodukte des Brauprozesses - Althefe und Getreide - können in potenziell wertvolle Produkte umgewandelt werden. In den Hauptwürze- und Bierleitungen kann eine beträchtliche Menge an Bier zurückgewonnen werden, und die Abfallmengen zur Entsorgung können drastisch reduziert werden, sagt er.

Das Sortiment der BREW-Zentrifugalseparatoren und BRUX-Bierrückgewinnungsseparatoren von Alfa Laval, die in Verbindung mit den M39-Membran-Bierrückgewinnungsfiltermodulen verwendet werden, kann Bier zurückgewinnen, das sonst verloren gehen würde. Hier wird die Überschusshefe in einem Tank gesammelt und im Membransystem weiterverarbeitet, wo das Bier durch Filtration von der Hefe getrennt wird. Das gefilterte Bier von guter Qualität wird zurückgewonnen und die Abfallhefe konzentriert. Zwischen 30 und 50 Prozent des Volumens der Überschusshefe werden reduziert und eine ähnliche Menge Bier kann gewonnen werden.

"Dieser Prozentsatz der Bierrückgewinnung bedeutet zusätzliche 6 Millionen 33-Zentiliter-Flaschen pro Million Hektoliter Bierkapazität und Jahr", sagt Jurado.

Dalum fügt hinzu: "Überschüssige Hefe macht 2 bis 4 Prozent der Bierproduktion aus, und 2 bis 3 Prozent der gesamten produzierten Menge können zurückgewonnen werden. In dieser Phase hat Bier ein hohes Gewicht und stellt einen Wert von 20 EUR pro Hektoliter dar. Das Gesamtpotenzial von Altbier aus Überschusshefe liegt dann bei etwa 500-700 Millionen Euro pro Jahr."

Alfa Laval Foodec Dekanter werden verwendet, um Abfälle und die Handhabung von Nebenprodukten zu verbessern, um trockenere Nebenprodukte mit höherem Marktwert und Abwässer mit reduzierter biologischer Belastung zu produzieren. Typische Anwendungen sind die Entwässerung von Althefe, Treber und Kieselgur sowie die Rückgewinnung von Würze und Bier.

Typischerweise können 500.000 bis 4 Millionen Liter Würze mit hohem Gewicht im gleichen Sud ohne Mischen für jede Million Hektoliter Jahresproduktion gewonnen werden. "Darüber hinaus ist eine weitere Errungenschaft die Reduzierung des Wasserverbrauchs im Whirlpool, einem klassischen Gefäß zur Entfernung von Trub aus der Würze, das für viel weniger kontaminiertes Abwasser sorgt, das zur Kläranlage gelangt", sagt Jurado.

Darüber hinaus kann das Volumen der Kieselgurschlämme um das Fünffache reduziert werden. "Für eine durchschnittliche Brauerei, die 400 Millionen Liter produziert", sagt Dalum, "entspricht das etwa 1,2 Millionen Liter pro Jahr, was einer Reduzierung von rund 1.200 Tonnen Kieselgurschlamm entspricht."

Alfa Laval Toftejorg Jet Heads, die zur Reinigung verwendet werden, können während des Brühens die Hälfte der Wassermenge, die in verschiedenen Tanks verwendet wird, einsparen. Die Dekanter der Generation G2 und G3 und die Filtration MFG-Membranmodule finden Anwendung in Braukläranlagen. Dekanter sorgen für eine effiziente Schlammentwässerung, um die Hälfte der Anzahl der LKWs, die feste Abfälle aus den Brauereien entnehmen, zu reduzieren, während Filtermodule den CSB-Gehalt (chemischer Sauerstoffbedarf) im Endabwasser um das bis zu 10-fache senken. CSB ist ein Maß für die Verschmutzung durch organische Verbindungen. "Die Lösungen von Alfa Laval werden Brauereien dabei unterstützen, immer anspruchsvollere ökologische und finanzielle Ziele zu erreichen", sagt Jurado. "Die Lösungen ermöglichen es ihnen, Bier mit hoher und konstanter Qualität, mit minimalen Verlusten und einem verbesserten Management der wertschöpfenden Nebenprodukte effizient zu produzieren und letztendlich ihr Ergebnis zu verbessern."