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Filtration

Diese Masterarbeit zielte darauf ab, anhand von Praxisproben aus einer Brauerei mittels Nahinfrarot-Spektrometrie (NIR) eine schnelle und praxistaugliche Methode zur Bestimmung der Filtrierbarkeit bei Nutzung eines Kieselgur-Anschwemmfilters zu erarbeiten.

Die Reinigung von Filtermedien ist auf Grund ihrer komplexen Geometrie nur schwer zu realisieren. Ziel dieser Arbeit war es, einen Ansatz zur optimierten Reinigung von Filtertüchern zu geben.


In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie wird Wasser in großem Umfang zu verschiedenen Zwecken eingesetzt. Die Wasserqualität kann daher, je nach Verwendung, entscheidenden Einfluss auf Produktsicherheit, Prozessführung und Personalsicherheit haben. Deshalb sollten sowohl die Herkunft des Wassers als auch seine Behandlung, Verteilersysteme (Kreisläufe) und Aufbewahrung im Rahmen von HACCP-Konzepten (Hazard Analysis and Critical Control Points, sprich Gefahrenanalysen kritischer Kontrollpunkte) betrachtet werden.


Intensive Entwicklungsarbeit im Konzern und die enge Kooperation mit den Kunden haben Brauereiexperten von GEA motiviert, Bewährtes zu hinterfragen: Wird in Zukunft noch chargengetrieben gebraut? Wie verschaffen wir Herstellern Flexibilität in der Lieferkette? Wie können wir nachhaltiger produzieren, wie mehr Ausbeute mit weniger Energie- und Platzbedarf der Anlagen realisieren? Die Antwort formuliert der Systemanbieter als eine Vision: Brewery 4.0.


Die Pilotbrauerei des TUM Forschungszentrums Weihenstephan für Brau- und Lebensmittelqualität (BLQ), Freising, wurde modernisiert. Automatische Durchflussmesser, Prozessregelventile, Magnetventile, pneumatische Antriebe und „intelligente“ Ventilinseln machen jetzt manuelle Einstellungen überflüssig. Das spart Zeit und die Rezepturen, die hier entwickelt oder getestet werden, sind jederzeit nachvollziehbar. Dabei ist die Steuerung so aufgesetzt, dass sie der Braumeister an seinem PC über ein Excel-Tabellenblatt erstellen, bedienen und verändern kann.


1845 reist ein junger dänischer Bierbrauer, Jacob Christian „J. C.“ Jacobsen, von Kopenhagen nach München, um sich eine besondere Brauhefe für sein Bier zu besorgen. Zurück in Kopenhagen eröffnet er 1847 seine erste Brauerei. Er nennt sie Carlsberg – nach seinem Sohn Carl und nach dem Valbyhügel (auf Dänisch „bjerg“), auf dem die Brauerei steht. Nur ein paar Jahre später richtet Jacobsen am Standort ein Labor ein. Im Jahr 1883 gelingt es Laborleiter Dr. Emil Christian Hansen erstmals eine Lager-Hefezelle zu isolieren, eine Entdeckung, die unter dem Namen Saccharomyces carlsbergensis die Brauwelt revolutioniert. Noch heute beherbergt das Firmengelände das Carlsberg Research Laboratory sowie das Jacobsen Brauhaus, und ist ein beliebtes touristisches Ziel der dänischen Hauptstadt.


Die Anlagen zur Bierfiltration, die auf der drinktec 2017 von den Ausstellern präsentiert wurden, zeichneten sich in der Regel durch eine hohe Variabilität und eine große Leistungsbreite aus. Sie folgen damit ebenfalls dem Trend in der Branche, wonach immer mehr kleinere Brauereien auch filtrierte Biere anbieten wollen – wohl auch, weil sich intensiver Hopfengeschmack mit hefigen Noten nicht so gut verträgt. Ebenso wurden Fortschritte auf dem Gebiet der kieselgurfreien Filtration erzielt.


Im Brauwesen ist die Kieselgur das traditionelle Filterhilfsmittel für die Anschwemmfiltration. Aufgrund strenger Entsorgungsvorschriften und negativer Berichterstattung findet in den letzten Jahren jedoch ein Umdenken statt. Kieselgurfreie Verfahren und neue Filterhilfsmittel stehen im Fokus aktueller Untersuchungen und verdrängen zunehmend das etablierte Filterhilfsmittel aus der Getränkeproduktion. Dieser Beitrag basiert auf einer Veröffentlichung in der Zeitschrift BrewingScience, 69 (2016), S. 26-32.


In der Getränke- und Brauwirtschaft hat sich die Entgasung als Teil der Wasseraufbereitung durchgehend etabliert. Je nach Industrie und Einsatz des entgasten Wassers werden Restsauerstoffwerte unter 10 ppb gefordert. Allen in der Getränkewirtschaft üblichen Verfahren ist die Verwendung eines Strippgases, meist CO2, in seltenen Fällen N2, gemein. Eine neue Technologie der Firma corosys kommt ohne Strippgas und ohne den Eintrag von thermischer Energie oder Chemikalien aus. Sie erreicht nach eigenen Angaben dabei dieselben niedrigen Restsauerstoffwerte wie die effektivsten der üblichen Verfahren.


Faserförmige Filterhilfsmittel wie Viskose oder Cellulose unterscheiden sich maßgeblich von Kieselgur oder Perliten dadurch, dass sie einen kompressiblen Filterkuchen bei der Anschwemmung an ein Trägerelement ausbilden. Je nach Kompression ergibt sich dadurch eine andere Permeabilität und Porosität im Kuchen. Ein neu entwickeltes Verfahren zur Filtration mit faserförmigen Filterhilfsmitteln macht sich diese Eigenschaft zunutze.


Minimale Stillstandzeiten – maximale Effizienz. Die Compañía Cervecera de Nicaragua profitiert mit brewmaxx von einem zukunftsfähigen Leitsystem. Alle Umbauarbeiten wurden innerhalb kürzester Zeit und federführend durch die ProLeit AG, Herzogenaurach, vollzogen. Außerdem kann die Brauerei das Leitsystem fortan mit ihrem eigenen Personal selbstständig bedienen und erweitern.