Membranentgasung in der Brauerei

BWS Anlagenbau & Service | Die Wasserentgasung ist ein wichtiger Beitrag, um Bier und andere Getränke haltbarer zu machen und Produkteigenschaften wie Farbe und Geschmack beizubehalten. Sie zielt auf einen möglichst niedrigen Sauerstoff-Gehalt ab, um die Oxidation wichtiger Inhaltsstoffe zu vermeiden.

Die Faustregel ist dabei immer – mit Augenmaß so niedrig wie möglich! Mit verschiedenen Wasserentgasungsverfahren lassen sich Rest-Sauerstoff-Gehalte von unter 20 ppb stabil erzeugen. Folgende Faktoren sind bei der Auswahl des Verfahrens mit entscheidend: Sauerstoff-Gehalt, Temperatur, Wasserhärte, Durchsatz, Verwendungszweck und Rest-Sauerstoff-Gehalt, Aufstellungssituation und Zugänglichkeit sowie Investitions- und Betriebskosten.

Bei der Pott’s Brauerei in Oelde wurde als Verfahren der Wahl die Membran­entgasung durch BWS Anlagenbau & Service GmbH in Oberndorf a.N. vor drei Jahren realisiert. Seitdem ist die Anlage kontinuierlich ohne Störungen in Betrieb. Hochwertiges, mineralhaltiges Brunnenwasser, das eine hohe Härte aufweist, wird vor der weiteren Verarbeitung zu den verschiedenen Bierspezialitäten gezielt entgast. Zielwert ist dabei ein Rest-Sauerstoff-Gehalt von kleiner 2 ppb.

Bei der Membranentgasung wird das zu entgasende Wasser um ein Bündel spezieller Hohlfaser-Membranen geführt. Diese erlauben einerseits den Übergang von Sauerstoff, aber nicht den von Wasser auf die andere Seite der Membran. Auf der wasserabgewandten Seite läuft im Gegenstrom das Strippgas, z. B. Kohlendioxid, sodass ein hohes Konzentrationsgefälle für den Sauerstoff im Wasser gegenüber dem im Strippgas entsteht. Dieses Konzentrationsgefälle ist die treibende Kraft für den Austritt des Sauerstoffs aus dem Wasser und dessen gleichzeitigen Eintritt in das Strippgas. Zusätzlich wird ein Vakuum angelegt, um die Gaslöslichkeit im Wasser abzusenken und so den Effekt zu verstärken.

Die auf einem Edelstahl-Rahmen kompakt aufgebaute Membranentgasung zeichnet sich durch einen geringen Platzbedarf aus. Zwei Membranentgasungs-Module werden in Reihe durchströmt. Der Sauerstoff-Gehalt wird von der Ausgangskonzentration, die bei ca. 12 mg/l liegt zuverlässig unter 2 ppb Sauerstoff abgesenkt. Zur Qualitätskontrolle wird ein für diese niedrigen Sauerstoff-Gehalte geeignetes Analysegerät eingesetzt.

Dieses kontrolliert auch die Anfahrvorgänge nach einer Betriebsruhe: Bis der Zielwert an Rest-Sauerstoff erreicht wird, wird das Brunnenwasser verworfen, wobei dies nach weniger als einer Minute der Fall ist. Erst wenn das Qualitätskriterium erreicht ist, wird das entgaste Brunnenwasser in einen Produktwassertank eingeleitet und für die weitere Verarbeitung gespeichert. Um Rücklösungen an Sauerstoff zu vermeiden, ist dieser Tank mit Inertgas überlagert.