Magazin Luftfeuchte 2021 AUG 01

Autor:
Achim Ochs

Moderne Bierbraukunst mit betriebskostensparender Trocknung


Sehr geehrte Leser,

der Neubau der Traditionsbrauerei Wieninger in Teisendorf bei München ist ganz auf die sichere Lagerung von schmackhaftem Bier ausgelegt. Der Betrieb eines Adsorptions-Trockners garantiert dabei auch bei feuchter Außenluft im Lager eine stets trockene Innenraumluft und damit Sicherheit und Hygiene.

Die Privatbrauerei M.C. Wieninger aus Teisendorf bei München pflegt die Bierbraukunst seit 350 Jahren. Inzwischen produziert sie 16 Biersorten, von Traditionsbieren bis zu leichten Biermischge-tränken. In einem modernen Neubau der Brauerei gärt das Bier nach und reift in 50 Tanks mit Volumen von 100 bis 300 hl. Insgesamt lagern dort 11.000 hl in großvolumigen Edelstahlbehältern, deren Außenwandung auf etwa 0 °C gekühlt wird und die selbst nicht über eine weitere Dämmung verfügen. Eine maximal mögliche Dämmung gegenüber der Außenluft gewährleistet hingegen die Konstruktion des besonders dicht ausgeführten Lagergebäudes. Im Winter beträgt die Raumtemperatur in der Lagerhalle 3 bis 4 °C, im Sommer sind es zwischen 8 und 10 °C. Damit sich auf den Oberflächen der hochwertigen Edelstahltanks kein Kondensat und Eis bilden, wird muss die Raumluft demnach stark getrocknet werden.



Leistungsfähiger Trockner
Der größte Aufwand zur Trocknung des Lagers besteht im Sommer, wenn in die Räume eingeströmte, warme und feuchte Außenluft abkühlt und es an den kühlen Oberflächen zur Kondensation kommt. Deshalb und wegen der tiefen Temperaturen wurde ein leistungsfähiger Adsorptionstrock¬ner „Typ DA 18.000“ des Herstellers Condair eingesetzt. Er kann der Luft in einer Stunde bis zu 32 kg Wasser entziehen. Dazu bläst ein energieeffizienter Ventilator die Raumluft durch einen mit dem Adsorptionsmittel Silikagel beschichteten Rotor. Auf dessen großer Oberfläche adsorbiert die Luft-feuchtigkeit, während sich der Rotor weiterdreht und gegenüberliegend mit heißer Luft regeneriert wird. „Ich kenne Adsorptionstrockner schon seit 15 Jahren und war deshalb von einem Einsatz überzeugt, als es um die Planung des Neubaus ging“, erläutert Bernhard Löw, erster Braumeister bei Wieninger. „Man braucht allerdings ein sehr dichtes Gebäude, um den Ein¬trag von feuchter Außenluft zu minimieren und um sicher und energieeffizient arbeiten zu können.“ Und auch die gewohnte Arbeitsweise musste modifiziert werden: In einer Brauerei wird normalerweise sehr viel mit Wasser hantiert. Nun muss der Wassereinsatz auf das Notwendig¬ste begrenzt werden, auch beim Reinigen. Damit möglichst wenig Bier ausläuft, das dann wegge¬spritzt werden muss, sind Tanks und Anlagentechnik intelligent verrohrt.




Umfangreiche Planung
„Die Verfahrenstechnik ist wasserarm gestaltet, damit nasse Flächen verringert werden“, beschreibt es Thomas Sigle, Abteilungsleiter Anlagenbau der planenden und ausführenden Firma Kiefer Klimatechnik aus Stuttgart. Er ist verantwortlich für das Konzept und die realisierte Technik für das Raumklima. Im Vorfeld stimmt er den Stahlbau mit dem Architekten ab, plante die Lüftungstechnik und erstellte ein Leistungsverzeichnis für die Entfeuchtungsanlage, inklusive notwendiger Montagen sowie Mess-, Steuer- und Regelungstechnik. Die Anlagen und deren Dimensionierung legte er nach den Parametern nasse Fußbodenfläche, Luftwechsel durch Infiltration und maximale Außenluft-feuchte aus. Auch er hat gute Erfahrungen mit Adsorptionstrocknern gemacht. „Andere Brauereien machen es nach dem gleichen Prinzip und sind höchst zufrieden“, bestätigt er.

Exakte Feuchteregulierung bei geringen Arbeitstemperaturen
Die geringen Raumtemperaturen im Winter kann ein Adsorptionstrockner am besten bewältigen. Der Trockner läuft vollständig im Umluftbetrieb, eine nennenswerte Infiltration von feuchter Außenluft wird durch die besonders dichte Bauweise der Lagerhalle verhindert. Die Erwärmung der Umluft beim Durchlauf des Sorptionsrotors kompensieren die Kühlaggregate der Tanks, ebenso einen möglichen Wärmeeintrag von außen im Sommer. Unter dem First wird die getrocknete Luft auf 35 m Raumbreite eingeblasen. „Trockene Luft von oben ist gut für den Bediener, weil er dann nicht im Zug steht“, weiß der Braumeister. Unten wird die mit Feuchte beladene Luft wieder in den Kreislauf gesaugt. Die beidseitigen Ausblasdüsen unter dem Giebel verhindern auch stehende Luft. Die kalten Tanks sind der Antrieb für die Raumströmung und den Kaltluftabfall. Die Anlage kann Luft auf Werte von rund 2,5 g/kg trocknen, und das auch bei niedrigen Temperaturen. Das entspricht einen Taupunktzustand der Raumluft kleiner - 5 °C.

Energie mit Synergie
Meist verwenden Adsorptionstrockner die Wärmequellen Dampf oder Strom zur Regeneration des Rotors bei ca. 120 °C. Bei dem Bierlager der Brauerei Wieninger jedoch nutzt man dazu 85 °C heißes Wasser, das bereits vorhanden ist und erzeugt so Syner¬gien. Die Brauerei benötigt heißen Dampf für ihre Prozesse. Diesen produziert ein Holzhackschnitzelkessel. Bisher musste die Abwärme des Kessels im Sommer durch eine separate Kühlung kompensiert werden, immerhin rund 40 MWh pro Jahr. Diese Wärme setzt die Brauerei jetzt zur Regeneration des Sorptionsrotors ein. Ein Nahwärmenetz bringt das heiße Wasser zum Trockner. „Die geringe Trockentemperatur als ansonsten üblich führte aber dazu, dass der Trockner und sein Rotor nun größer ausgelegt werden mussten“, erklärt Achim Ochs, Condair. Der Rotor ist auch tiefer als normal, hat somit ein größeres Volumen und kann dadurch die geringe Regenerationstemperatur ausgleichen. Zusätzlich zum Holzkessel speisen zwei nachhaltige KWK-Anlagen, die Strom aus Klärgas produzieren, Wärme in das Netz.






Herausforderung Montage
Der 1,5 t schwere Trockner konnte nur oberhalb der Tanks durch das geöffnete Dach eingebracht werden. Die Montage erfolgte auf einem eigens dafür angefertigten Podest direkt in der Lagerhalle. Für die Luftleitungen unter dem Giebel mussten die Monteure vom Schrägsteiger außer¬halb des Gebäudes aus arbeiten. „Eine solche Montage per Steiger ist schon speziell und absolut nicht alltäglich“, betont der Fachingenieur. „Wir mussten in einer Höhe von bis zu 15 m arbeiten - konstruktiv und logistisch nicht einfach. Mit den anderen Gewerken mussten wir daher stunden-genau koordinieren.“ Alle Installationen auf der Ebene der Tanks, die mit Wasser gereinigt wird, sind in hochwertigem Edelstahl ausgeführt.

Kaum Nacharbeiten
Ein Blower-Door-Test belegte die Dichtigkeit des Gebäudes. Diese ist wichtig, denn „eine Infiltration von feuchter Sommerluft muss man teuer bezahlen, weil der Trockner dann Höchstleistung bringen muss“, berichtet Sigle. Zuletzt wurde noch die Akustik nachgebessert. Ein Nachbar meinte, noch etwas zu hören. „Auftragskonform wurden die garantierten Akustikwerte von maximal 45 dB(A) eingehalten“, berichtet Sigle und ergänzt: „Formal hatte er zwar keinen Anspruch darauf, aber aus Kulanz des Bauherren wurden Schalldämpfer in der Außenluft und Fortluft nachgerüstet.“

Zuverlässiger und effizienter Betrieb
Zirka 2.500 Betriebsstunden lief der Trockner im ersten Jahr. Im Dezember fuhr der Braumeister bei 0 °C Raumtemperatur mit einer relativen Restfeuchtigkeit von 25 %. Im Sommer hatte er 15 % relative Restfeuchtigkeit eingestellt. „Das geht bei der Anlage relativ einfach. Die Bedienung ist sehr anwenderfreundlich“, berichtet er. „Andere fahren mit einer relativen Restfeuchtigkeit von 5 %. Ich überlege nun, ob ich das in Abhängigkeit der Außentemperatur flexibel anpasse, denn jedes Prozent kostet ja viel Geld.“ Zum Energiesparen seien das die Stellschrauben. Sein Fazit ist: „Die Anforderungen, die an die Lüftungsanlage gestellt wurde, sind zu 100 Prozent erfüllt.“

Neben den Energieeinsparmöglichkeiten durch ein sorgfältig durchdachtes Betriebskonzept ergibt sich aus der geschickten Nutzung anderer Energiequellen als Strom zur Rotorregeneration ein beachtliches Einsparpotenzial hinsichtlich der Betriebskosten. Im Hinblick auf die, auch für Industrie- und Gewerbe enormen Preise für elektrische Energie, sollte neben der Betrachtung der reinen Investitionskosten den Betriebskosten besonderes Augenmerk geschenkt werden. So sind die Beschaffungskosten an sich für ein Sondergerät, welches die Möglichkeit einer Regeneration mittels Dampf, Heißwasser oder Gas bietet, etwas höher als für ein Standardgerät, welches vollständig mit elektrischer Energie regeneriert. Hinzu kommen ggf. zusätzliche Kosten für den erforderlichen Installationsaufwand für die entsprechende Medienversorgung. Die höheren Investitionskosten amortisieren sich durch die geringeren Betriebskosten in der Regel aber bereits nach einer kurzen Betriebszeit. Die folgende Grafik veranschaulicht die Einsparungsmöglichkeiten durch Nutzung verschiedener Medien zur Rotorgeneration bei verschiedenen Leistungsgrößen, unter der Annahme von 2.500 Betriebsstunden pro Jahr sowie bei maximaler Trocknungsleistung.


Mit freundlichen Grüßen


Achim Ochs
Condair GmbH
Luftentfeuchtung in der Getränkeindustrie

Umfang: 16 Seiten
Format: Din A4


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Luftentfeuchtung in der Getränkeindustrie
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