Während sich die Grundlagen des Brauens über die Jahrhunderte kaum verändert haben, sind die Technologien zur Herstellung gewaltig verbessert worden. So wird heute an vielen Stellen im Prozess Stickstoff eingesetzt. Mit dem Gas werden Tanks zwischen zwei Nutzungen gespült, um sicherzustellen, dass Rückstände der Maische, der Bierwürze oder des Bieres nicht oxidieren und das nächste Los mit herben oder sauren Aromen verunreinigen. Stickstoff kann Sauerstoff und Kohlendioxid in Tanks ersetzen und Bier von einem Tank in den nächsten drücken. Stickstoff wird auch in Fässer injiziert, um diese vor dem Versand, der Lagerung und dem Verbrauch unter Druck zu setzen.
Insgesamt viel Stickstoff also. Wer das Gas vor Ort erzeugt, kann daher viel Geld sparen.
Diese Brauanlage nutzt Stickstoff, der vor Ort durch das Druckluftsystem erzeugt wird.
Vorteile der Stickstofferzeugung vor Ort
Statt Stickstoff einzukaufen, bietet die Herstellung von Stickstoff vor Ort vielen Brauereien vor allem drei Vorteile: einen geringeren Ausfall von Produktionszeiten, keine Verschwendung von Gas und niedrigere Kosten.
1. Geringerer Zeitverlust
Wer seinen Stickstoff vor Ort produziert, ist unabhängig davon, ob sein Stickstofflieferant den Lieferplan einhält. Selbst wenn sich Lieferungen nur um wenige Tage verschieben, kann es nötig werden, die Produktion zu stoppen. Mögliche Produktverluste und Produktionsausfall sind die Folge. Sobald das verdichtete Gas eintrifft, muss es hereingebracht und an das System angeschlossen werden; die alten Kanister müssen entfernt werden. Wenn der Stickstoff durch Eigenproduktion immer verfügbar ist, fallen solche Wartezeiten und diese Arbeiten weg.
2. Keine Gas-Verschwendung
Man braucht keine exakten Messungen, um zu wissen, dass extern eingekaufter Stickstoff zum Teil verschwendet wird. Denn der flüssige Stickstoff wird in der Regel nicht sofort, sondern erst nach und nach verbraucht. Während er sich ungenutzt in Tanks befindet, verursacht die Wärme der Umgebung, dass er sich ausdehnt. Wenn dieser Druck nicht abgelassen wird, können die Tanks explodieren. Um das zu verhindern, müssen Tanks geöffnet werden, um Gas in die Atmosphäre freizulassen. Während das gewiss eine gute Sicherheitspraktik ist, wird Stickstoff – und damit Geld – verschwendet. Die Stickstofferzeugung vor Ort erlaubt es Brauereien, nur so viel Gas zu erzeugen, wie sie auch wirklich verbrauchen.
3. Niedrigere Kosten
Es ist meist preiswerter, Stickstoff selbst zu erzeugen, als ihn einzukaufen. Viele Brauereien wissen nicht um den Markt und die unterschiedlichen Preise für verdichtetes Kohlendioxid und Stickstoff; abhängig davon, wie weit eine Brauerei zum Standort der Gaserzeugung ist, können die Preise erheblich variieren. Während etwa eine Brauerei 0,25 Euro pro Kubikmeter beziehungsweise 0,21 Euro pro Liter zahlt (mit Flasche zwischen 1,50 und 3 Euro pro Kubikmeter), könnte eine andere Brauerei in der gleichen Stadt dreimal mehr zahlen müssen.
Durchschnittlich kostet der Einkauf von Flüssigstickstoff zwischen 0,18 und 0,28 Euro pro Kubikmeter (0,15 bis 0,24 Euro/Liter); Kohlendioxid ist typischerweise etwas teurer. Stickstoff selbst zu erzeugen, ist dagegen wesentlich günstiger. Je nach Einkaufs- und Lieferkosten in einem Gebiet können Brauereien hierdurch Einsparungen von 40 bis 75 Prozent realisieren.
Stickstoff wird eingesetzt, um das Produkt von einem Tank in den nächsten zu bewegen.
Durch die täglichen Einsparungen macht sich ein Stickstoffgenerator in der Regel schnell bezahlt. Je nach Nutzungsintensität amortisiert sich die Anschaffung für viele Brauereien schon innerhalb der ersten beiden Jahre nach Inbetriebnahme.
Stickstofferzeugung und ölfreie Luft
Zur Erzeugung von Stickstoff benötigen Sie zunächst Druckluft. Einige kleine Systeme zur Stickstofferzeugung arbeiten mit einem internen Kompressor. Damit können allerdings nicht die in einer Brauerei notwendigen Kapazitäten erzeugt werden.
Ölfreie Kompressoren sind als Druckluftlieferanten gut geeignet. Sie können nicht nur den Stickstoffgenerator versorgen, sondern auch Steuerluftventile und Abfüllanlagen. Da diese Kompressoren nicht mit Öl geschmiert werden, besteht in keiner Phase der Herstellung das Risiko, dass das Produkt kontaminiert werden könnte. Wer sich für einen ölfreien, drehzahlgeregelten Kompressor (VSD) entscheidet, kann zusätzlich zur Stickstofferzeugung weitere Einsparungen erzielen. Denn die Drehzahlregelung senkt den Energiebedarf der Druckluftversorgung für andere Prozesse in der Bierherstellung.
Wir haben Generatoren für verschiedene Anforderungen an Volumen und Stickstoffreinheit im Programm. Wenn Sie wissen möchten, ob sich die Anschaffung eines Stickstoffgenerators für Ihr Unternehmen lohnt, beraten wir Sie gerne!
Ihr Ansprechpartner:
Ronny Toepke, Tel. 0201-2177-631
Wie arbeitet ein Stickstoffgenerator?
Unsere Luft setzt sich aus etwa 78 Prozent Stickstoff und 21 Prozent Sauerstoff zusammen. Stickstoffgeneratoren entfernen die Sauerstoffmoleküle. Das wird durch zwei unterschiedliche Methoden erreicht: (A) Stickstofferzeugung durch Druckwechseladsorption (PSA) oder (B) die Membrantechnik.
Die Druckwechseladsorption (PSA) trennt Moleküle mit Hilfe eines Kohlenstoff-Molekularsiebs (CMS). Das Medium verfügt über seine gesamte Oberfläche über Poren von der Größe der Sauerstoffmoleküle, wodurch die Sauerstoffmoleküle vom Sieb adsorbiert werden. Stickstoffmoleküle sind größer als Sauerstoff, so dass sie das CMS umgehen und weiter zum Tank geführt werden. PSA-Generatoren umfassen zwei Kammern: eine zur Adsorption des Sauerstoffs und eine weitere, die zur Desorption zu einem niedrigen Druck wechselt. Diese Generatoren können Stickstoff mit einem Restgehalt an Sauerstoff von 10 Teilen per Million oder einem Reinheitsniveau von 99,999 % erzeugen.
Die Membran-Stickstofferzeugung funktioniert anders als die PSA-Methode. Anstelle einer Adsorption nutzt dieser Prozess ein Bündel kleiner Polymer-Hohlfasern, um Sauerstoff aus dem Gasfluss zu entfernen. Diese Fasern haben kleine Öffnungen auf der Oberfläche, die groß genug sind, um Sauerstoff durchzulassen, während Stickstoff dafür zu groß ist. Mit dieser Methode kann Stickstoff mit einem Reinheitsniveau von 99,5 Prozent erzeugt werden.
September 2017
