läuterbottiche ersetzen Maischefilter

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Läuterbottiche ersetzen
Maischefilter
Sudhauserweiterung | Die Oettinger Gruppe zählt mit
ihren fünf Standorten zu den führenden Brauereigruppen in
Deutschland. Ein Teil des Unternehmenserfolges ist in dem Einsatz
modernster Technik und Technologie begründet. Der Standort
Mönchengladbach wurde seit der Übernahme im Jahr 2003 in
allen Bereichen kontinuierlich modernisiert und ausgebaut. Der
im Jahr 2005 begonnene Neubau des hochmodernen Sudhauses
mit einer Schüttung von 22 Tonnen und 15 Suden pro Tag wurde
im März 2010 mit Fertigstellung der letzten Projektphase abgeschlossen.
Nach zügigen Verhandlungen und Besichtigung von Referenzanlagen erfolgte im November 2008 die
Auftragsvergabe an Krones AG für die
Umsetzung der zweiten Projektphase des
Sudhausneubaus in Mönchengladbach. In
der ersten Umbauphase wurden von einem
anderen Sudhaushersteller 2006 die Würzekochung inklusive Energierückgewinnung sowie der Whirlpool erneuert. Die
zweite Phase umfasste die Installation von
zwei Schrotmühlen vom Typ Variomill mit
einer Leistung von je 20 t/h, einer vollautomatischen Staubverarbeitungsanlage und
zwei Läuterbottichen vom Typ Pegasus mit
je zehn Metern Durchmesser.
Im August 2009 wurde die dritte und
letzte Projektphase für die Installation von
zwei neuen, mit Hochdruckheißwasser
Autoren: Dr. Karl Liebl, Geschäftsführer,
Oettinger Gruppe, Oettingen, Moritz Krech,
Braumeister, Oettinger Brauerei, Mönchen­
gladbach, Jochen Löfflad, leitender Inbetriebnahmetechnologe, und Peter Gattermeyer,
Abteilungsleiter Verfahrenstechnik Technologie, Krones AG, Werk Steinecker, Freising
beheizten Maischbottichpfannen vom Typ
ShakesBeer mit einem Gesamtinhalt von je
1013 hl an Krones vergeben.
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Gesamtkonzept für
15 Sude pro Tag
Das Gesamtkonzept des Sudhauses sieht
eine Tagesleistung von 15 Suden bei einer
Schüttung von 18 Tonnen vor. Jedoch war
ebenfalls gefordert, mit der maximal mögli-
chen Schüttung von 22 Tonnen immer noch
14 Sude pro Tag produzieren zu können.
Zwei Schrotmühlen schroten gemeinsam
im Wechsel in die beiden neuen Maischbottichpfannen. Von diesen werden wiederum
im Wechsel zwei Läuterbottiche bedient, die
jeweils in einen Vorlauftank abläutern. Mit
Eintritt in den Läuterwürzeerhitzer wird die
Anlage einschienig betrieben, d. h. ein Läuterwürzeerhitzer, eine Würzepfanne, ein
Whirlpool und ein Würzekühler mit angebundener Würzeleitung (Abb. 1).
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Zwei Schrotmühlen
für Redundanz
Bei den Mühlenaggregaten handelt es
sich um zwei baugleiche vollautomatische
Schrotmühlen Typ Variomill 20.2 mit einer
Nennleistung von 20 t/h und einer variabel einstellbaren Weichzeit. Diese schroten gemeinsam in die jeweilig vorgesehene
Maischbottichpfanne. Das Verkleidungsgehäuse ist mit einer Schallisolierung ausgestattet, um den Schallpegel niedrig zu
halten. Die gesamte Schrotleistung beim
Einmaischvorgang beträgt also maximal
40 t/h, die Einmaischzeit circa 30 min.
Abb. 1 Schematische Übersicht des Sudhaus-Aufbaus
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gezielten Erhöhung der Sudhausausbeute
kann an beiden Mühlen Glattwasser als Einmaischwasser verwendet werden.
lFlexible Staubanlage
Bei der Auslegung und Planung der Staubanlage stand höchste Flexibilität im Vordergrund. Es sollte die Möglichkeit bestehen,
sowohl mit als auch ohne Wiederverwendung von Staub arbeiten zu können. Dazu ist ein Staubeinmaischtank installiert,
dem der Staub über eine pneumatische
Förderanlage zugeführt und über einen
Vormaischer mit Wasser eingemaischt
wird. Diese „Staubmaische“ wird beim Einmaischvorgang zudosiert und komplett mit
vermaischt. Soll der anfallende Staub nicht
wiederverwendet werden, wird dieser über
eine pneumatische Förderanlage mit nachgeschalteter Schnecke den Treberbunkern
der beiden Läuterbottiche zugeführt und
zusammen mit den Trebern ins Verkaufssilo
transferiert.
Abb. 2 Maischbottichpfanne, 35. Sud ohne CIP, Heizrate geregelt auf 1 K/min
In der letzten Projektphase im Februar
2010 wurden die beiden alten Maischbottichpfannen durch zwei neue vom Typ
ShakesBeer mit einem Durchmesser von
6 m und einem Gesamtinhalt von 1013 hl
ersetzt. Die beiden alten Maischbottichpfannen waren mit Maischeinnenkochern
und zwei kleinen Rührflügeln ober- und
unterhalb des Kochers ausgestattet. An der
äußersten Kapazitätsgrenze dieser Bottiche
war es möglich, eine Schüttung von 16 t
fahren zu können.
Das neue Maischsystem verfügt über
die beiden ShakesBeer-typischen Merkmale der innen liegenden Heiztaschen an den
Zargen und den frequenzgeregelten Vibrationseinheiten im Gefäß. Beide Gefäße
verfügen nur über Zargenheizflächen, auf
zusätzliche Bodenheizflächen konnte verzichtet werden, da aufgrund der sehr guten
Wärmeübertragung die geforderten Heizraten von ≥ 1 K/min ausschließlich über
eine Zargenheizung realisiert werden. Die
Rührwerke haben gegenseitig angeordnete Flügel zur schonenden und homogenen
Durchmischung.
Abb. 3 Läutertrend
Die Entscheidung zur Installation von
zwei Schrotmühlen je 20 t/h anstelle einer
Schrotmühle mit einer Leistung von 40 t/h
fiel deshalb, damit im Bedarfsfall bei Verfügbarkeit von nur einer Mühle (z. B. aufgrund
von Wartungsarbeiten an der zweiten Mühle) der Sudbetrieb aufrechterhalten werden
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lMaischbottich-Pfannenanlage
kann. Seitens der Automation ist es ebenfalls möglich, vollautomatisch mit nur einem der beiden Aggregate zu arbeiten. Beide
Mühlen sind mit automatischer Schrotleistungsregelung ausgestattet, um konstante
Ergebnisse innerhalb einer Schrotung und
von Sud zu Sud erreichen zu können. Zur
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Aufheizung mit HochdruckHeißwasser
Eine Besonderheit ist in diesem Fall die
Auslegung und Umsetzung des Aufheizvorgangs mit dem Heizmedium Hoch-
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druck-Heißwasser (HDHW). Im Gegensatz
zum Medium Dampf besteht bei HDHW
die Möglichkeit, gezielt auf die HeizmittelVorlauftemperatur und den Volumenstrom
Einfluss zu nehmen. Über eine Pumpe kann
abgekühltes HDHW definiert aus dem Rücklauf der Heizzonen in den Vorlauf gepumpt
werden und dadurch eine gewünschte Vorlauf- und somit Heizmitteltemperatur eingestellt werden. Aus möglichst niedrigen
HDHW-Temperaturen an den Heizflächen
resultiert eine sehr schonende Maischarbeit. Als zweites Regelinstrument ist eine
Klappe zur Einstellung des Volumenstroms
verbaut, über welche auf eine konstante
Heizrate geregelt wird, sodass jeder Sud
der Produktionswoche exakt gleich lange
Aufheiz- und Maischzeiten aufweist. Als
Maischverfahren kommt ein Infusionsverfahren zum Einsatz mit einer Maischdauer
von 130 bis 150 min, je nach sortenspezifischer Einmaischtemperatur und Länge der
Rasten.
lLäuterarbeit signifikant verbessert
Nach Inbetriebnahme der neuen Maischbottichpfannen verbesserte sich auch die
Läuterarbeit signifikant. Die Nettoläuterzeit blieb trotz Erhöhung der Schüttung von
16 auf 18 t gleich, der Trübungsverlauf
verbesserte sich, und die Abtropfzeit konnte
um 20 min reduziert werden bei gleichzeitiger Erhöhung der Trebertrockensubstanz
von 20 auf 21 Prozent.
Ergebnis: Nach Inbetriebnahme der neuen Maischbottichpfannen ergab sich ein
deutlich besserer Abläuterprozess. Bei zwei
Tonnen höherer Schüttung war die Läuterzeit bis zu 20 min schneller bei niedrigerer
Trübung und deutlich höheren Trebertrockensubstanzen. Dies belegt die bessere
Substratumsetzung während des Maischens bei gleichzeitig äußerst schonendem
Maischvorgang.
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Läuterbottichanlage
statt Maischefilter
Herz der Läuteranlage sind zwei baugleiche Läuterbottiche System Pegasus mit einem Durchmesser von jeweils 10 m, die die
vorhandene Maischefilteranlage ersetzen.
Die Läuterbottiche sind auf eine Tagesproduktion von jeweils acht Suden bei einer
Schüttung von 18 t ausgelegt. Die Läuterfläche beträgt 71,5 m2, die Senkbodenbelastung liegt bei 18 t Schüttung bei 252
kg/m2, bei 22 t Schüttung bei 308 kg/m2.
Der Standort Mönchengladbach der Oettinger Gruppe wurde kontinuierlich modernisiert und ausgebaut
Die Aufhackmaschine ist sechsarmig und
ausgestattet mit den bewährten Steinecker
Aufhackmessern.
Die Gesamtbelegungszeit beträgt unter
Einhaltung der geforderten Trübungswerte
170 min, die Nettoläuterzeit liegt bei circa
130 min. Von den beiden Treberzwischenbehältern werden die Treber mittels zweier
Luftkompressoren in die drei Trebersilos
gefördert. Zwei stehende Vorlauftanks mit
je 1000 hl Inhalt und ein gemeinsamer
Glattwassertank komplettieren die Läuterbottichanlage.
Erwähnenswert ist der geringere Personalaufwand, da eine manuelle Reinigung
der Filtertücher bzw. Membranen der Maischefilter entfällt. Treberreste, die hierbei
zum Teil unerreichbar für den Bediener
waren, spielen bei der vollautomatischen
Entleerung der Läuterbottiche keine Rolle
mehr.
tichpfannen konnte das Sudhaus als Gesamtanlage im März 2010 endgültig bei
18 t Schüttung abgenommen werden.
Die Abnahme verlief wiederum über eine
Produktionswoche inklusive CIP. Es wurden die Hauptsorten Pils und Export sowie
Weizen und Bock eingebraut und analytisch begleitet. Basis der Abnahme waren
die Vorgaben der MEBAK und der DIN
8777 sowie eigens vermerkte bzw. zusätzlich geforderte Garantien. Der Mahlspalt
der Variomills war während der Abnahme
auf 0,40 - 0,45 mm eingestellt. Die Mühlen
liefen störungsfrei und lieferten einwandfreies Schrot, wie auch die Ergebnisse der
Treberanalysen im Folgenden zeigen.
Das Maischverfahren lief nicht zuletzt
aufgrund der konstanten Heizraten problemlos und gleichmäßig vom ersten bis
zum letzten Sud. Die garantierten Heizraten von ≥ 1 K/min über den gesamten
Temperaturbereich und mindestens 40
Sude ohne Zwischenreinigung wurden
problemlos erreicht. Durch Reduzierung
der Vorlauftemperatur des Heizmediums
konnte das Fouling an den Heizflächen
lAbnahmeergebnisse
Es erfolgte eine Vor- und eine Endabnahme
der Anlage. Da bei Installation der Läuterbottiche die Schüttung der Gesamtanlage
aufgrund der alten Maischbottichpfannen
auf 16 t begrenzt war, konnte eine Abnahme hinsichtlich der Auslegungsparameter
nicht durchgeführt werden. Trotzdem fand
eine Vorabnahme mit der zum damaligen
Zeitpunkt maximalen Schüttung von 16 t
statt. Die Vorabnahme erstreckte sich über
eine volle Produktionswoche mit 47 Suden. Alle Garantiewerte wurden erreicht.
Nach Installation der neuen Maischbot-
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auf ein Minimum reduziert werden, sodass
Standzeiten von weit mehr als den garantierten 40 Suden ohne CIP erreicht werden. Auch das oft beim Einsatz von HDHW
auftretende Nachheizverhalten konnte
mittels der Aufheizregelung und des geringen HDHW-Volumens im Heizkreis der
Maischbottichpfannen eliminiert werden.
Alle für die Maisch- und Schrotarbeit relevanten Analysedaten erfüllten die geforderten Garantien.
Positiv festzustellen war ein signifikanter Unterschied bei der Verkostung nach
DLG. Die mit Maischefilter hergestellten
Biere wiesen generell eine deutlich wahrnehmbare breitere Nachbittere auf, die auf
den erhöhten Gerbstoffeintrag aufgrund
der Feinvermahlung des Malzes mittels
Hammermühle zurückzuführen ist. Dieser sensorische Eindruck wurde durch die
Umstellung auf Läuterbottiche mit Nassschrotung bei Beibehaltung des restlichen
Equipments und aller Parameter im Sudhaus eliminiert.
Die genannte sensorische Verbesserung
hat einen weiteren wirtschaftlichen Aspekt,
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denn bei gleichbleibender chemisch-physikalischer Haltbarkeit konnten die gerbstoffseitigen Stabilisierungskosten um circa 15
Prozent verringert werden (Abb. 2).
lGeringe Treberverluste
Die Abläuterung verlief ebenso sehr gleichmäßig und reproduzierbar ab (Tab. 1). Bei
zum Beispiel 15 Suden Pils in Folge betrug
der Unterschied in der Gesamtbelegungszeit nie mehr als zwei Minuten. Die Gesamtbelegungszeit betrug im Schnitt 170 min,
was 8,5 Suden pro Tag und Läuterbottich
entspricht und den Auslegungswert von
acht Suden pro Tag deutlich übertrifft. Die
Garantie für den Trübungswert von mehr
als 60 Prozent unter 20 EBC wurde voll erreicht.
Die Gesamt-Treberverluste betrugen für
die Hauptsorten Pils und Export im Schnitt
0,98 Prozent und lagen damit weit unter
dem Garantiewert von 1,2 Prozent und
ganze 40 Prozent unter der Forderung in
der DIN 8777 von 1,6 Prozent. Insbesondere der auswaschbare Extrakt von durchschnittlich 0,42 Prozent für Pils und Export
bei einer Kaltwürzekonzentration von 14,2
Prozent bestätigt die optimale Einstellung
und Funktion des Läutersystems.
lHöhere Sudhausausbeute
Sowohl im Rahmen der Vor- als auch bei
der Endabnahme wurde circa die Hälfte der
Sude mit beziehungsweise ohne Staubwiederverwendung gefahren, um den Einfluss
von Staub auf die Extraktausbeute zu untersuchen. Bei beiden Abnahmen war die
Sudhausausbeute (OBY-Overall Brewhouse
Yield) bei den Suden mit Staub mit 0,2 - 0,3
Prozent signifikant höher als bei den Suden ohne Staub. Ein negativer Einfluss von
Staub auf die Sudhausarbeit, insbesondere
hinsichtlich Trübung und Nettoläuterzeit,
war nicht zu verzeichnen.
Der gesamte Lieferumfang von der
Schrotmühle bis zum Vorlaufgefäß erfüllte
die vorgegebenen Kriterien sowohl aus technologischer Sicht als auch hinsichtlich der
Leistung. Beide Abnahmen wurden in Zusammenarbeit der Oettinger Brauerei und
der Krones AG ohne Begleitung durch ein
externes Institut durchgeführt (Abb. 3). n