Brauerei des 21. Jahrhunderts
Mikrogasturbine und Heizkessel
Die Mikrogasturbine ist ein kompaktes Stromversorgungssystem, es generiert Wärme und Strom. Es reduziert die Sitzenlasten und deckt die elektrische Grundlast ab.
Flexibler Betrieb der Mikrogasturbine mit Biogas, Erdgas oder Mischung aus beiden.
Die Microgasturbine ist die Ergänzung zum Heizkessel, welcher ebenfalls mit Biogas betrieben wird.
Vorteile:
- Dezentrale Lösung
- Hocheffiziente Technik
- Maximale Brennstoffausnutzung
- Minimale Emissionen
- Verringerung des CO2-Ausstosses
Eigenenergiebereitstellung schafft Versorgungssicherheit und ist eine wirtschaftliche Alternative zur konventionellen Feuerung.
Lastverfolgungsbetrieb ist möglich
Einfacher Systemaufbau
Geringe Schallemissionen
Breites Spektrum an Brennstoffen, robust gegenüber Schwankungen in der Brennstoffzusammensetzung und –menge
18 Vol.-% Restsauerstoff bei Volllast
Keine Abgasnachbehandlung notwendig
Kältemaschine mit Naturkältemittel (Propan R-290)
Kältespeichersystem zur Entlastung und Versorgung der Kühlsysteme. Aufnahme der Kälte aus den Wärmepumpensystemen, Absorbertechnologie. Ergänzt um ein System zur technischen Erzeugung von Schnee
zur Gewinnung und Speicherung von Kälte aus der Atmosphäre (Ice Age)
Kältespeicher um den Energieverbrauch der Kompressoren zu senken.
Die Fallstudie hat für die Karmelitenbrauerei ferner ergeben:
Energiespeichersysteme auch auf kaltem Temperaturniveau zur Speicherung von Kälte, die aus einem Überschuss an rückgewonnener Prozesswärme erzeugt wird
Ziel ist die autarke Versorgung aus regenerativen Quellen.
Ice Age
Brauereien kühlten lange Zeit ausschließlich mit Natureis, dies endete erst als Carl Linde 1872 die heutigen konventionellen Kältemaschine erfunden hat.
Fa. Ziemann hat jetzt gegebenen Vorzüge der Natureiskühlung mit modernster Technologie kombiniert und zu einer neuen, regenerativen Kälteversorgung für Brauereien zusammengeführt.
Herzstück des Verfahrens ist die Speicherung der Naturkälte in Form von technisch erzeugtem Schnee. Der Schnee erzeugt durch das Abschmelzen Kaltwasser, das Kaltwasser versorgt die Verbraucher innerhalb der Brauerei mit Kälteenergie.
Der Vergleich des durchschnittlichen Kältebedarfs einer Brauerei pro Hektoliter (hl) Bier mit dem Kältepotenzial des technischen Schnees zeigt: ein halber Kubikmeter (m3) Schnee setzt durch die freiwerdende Abschmelzenthalpie den gesamten Kältebedarf eines hl Biers frei.
Bei Ice Age wird der technische Schnee mit so genannten Schnee- oder Schneilanzen erzeugt. Diese Lanzen beschneien sehr energieeffizient und funktionieren auch noch bei Außentemperaturen über 0°C. Nicht zuletzt sind Schneelanzen einfach im Aufbau, nahezu wartungsfrei und dementsprechend weniger kostenintensiv als Schneekanonen.
Die Leistungszahl COP (engl. Coefficient Of Performance) ist definiert als das Verhältnis der erhaltenden Kälteleistung zur zugeführten elektrischen Leistung. In der Praxis können Schneelanzen beispielsweise etwa 3,77 m3 Schnee pro eingesetzter Kilowattstunde (kWh) Strom produzieren. Daraus errechnet sich ein COP-Wert des Schneeverfahrens von 210. Das heißt 210 kWh Kälteleistung pro zugeführter kWh elektrischer Leistung werden erreicht. Die Kälteerzeugung mittels Schneelanze hat somit eine 50- bis 70-fach höhere Effizienz als eine moderne Brauereikälteanlage.
Gespeichert wird der erzeugte Schnee z.B. in einem im Erdreich eingelassenen Tank beziehungsweise einem teichähnlichen Speichervolumen. Idealerweise liegt das Speichervolumen im Bereich des Kältebedarfs einer Monatsproduktion. So sind mit drei Beschneiungs- und einem Abschmelzmonat ein Drittel des Jahreskältebedarfs regenerativ mit höchster Energieeffizienz abzupuffern. Der Kältebedarf der Restmonate wird mit der bestehenden Kälteanlage zugeführt.
Bei dem Prototypen von Ice Age wird ein flaches Feld mit Schnee beschneit. Die Kältewirkung des Schnee kühlt das darunter durchfließende Kältemittel ab.
