Oettinger Brauerei: Umkehrosmose steigert Brauwasserproduktion

Durch intelligente Anlagenauswahl und optimierte Verfahrenstechnik konnten Kapazitätserweiterungen in der Brauwasserproduktion von Oettinger verwirklicht werden. Der Einsatz moderner Komponenten minimiert die Abwassermenge und reduziert die laufenden Betriebskosten.

Kunde

DIE OETTINGER BRAUEREI GMBH ist eine Brauereigruppe mit fünf Standorten in Deutschland. Mit einem Sortiment von über 16 verschiedenen Biersorten deckt das Unternehmen nahezu jeden Biergeschmack ab. Für die Zentrale in Oettingen wurde 2006 die Entscheidung zur Erweiterung der Brauwasserproduktion getroffen.

Anforderung

Die Ausschreibung umfasste die optimale Integration der vorhandenen Komponenten wie Kalkfällungsentkarbonisierung und Umkehrosmoseanlage. Die Ausgangskriterien der Wasserqualität waren wie folgt charakterisiert:

  • örtliches Stadtwasser, Charakteristik entspricht der Wasserquelle der Ries;
  • mittlerer Härtebereich;
  • Salzgehalt circa 600 mg/l.

Umkehrosmose versus Ionenaustausch

Eine Erweiterung der existierenden Kalkfällungsentkarbonisierung ist bei der vorliegenden Wasserqualität hinsichtlich der Betriebskosten die günstigste Alternative. Der erforderliche Platzbedarf ist jedoch sehr groß und aufgrund der vorgegebenen Aufstellungsfläche unvorteilhaft.

Eine Entkarbonisierung mittels Ionenaustausch ist in punkto Investitionskosten leicht einschätzbar. Der Platzbedarf ist im Vergleich zur Kalkfällungsentkarbonisierung wesentlich geringer. Wichtige Aspekte sind allerdings die hohen Betriebskosten und das Chemikalienhandling mit Salzsäure. 

Das Verfahren der Umkehrosmose stellt aus betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten die günstigste Variante dar. Durch die gegebene Wasserqualität erreicht die Umkehrosmose eine Ausbeute von deutlich über 90 Prozent ohne aufwändige Vorbehandlung. Dadurch reduzieren sich die Abwasserkosten auf ein Minimum. Im Vergleich zu der vorhandenen RO-Anlage werden die Abwasserverluste um mehr als 50 Prozent reduziert. Der Flächenbedarf ist vergleichbar dem einer Ionenaustauscheranlage. Zudem entfällt das Chemikalienhandling. 

Zur Abschätzung der geeigneten Anlagentechnik wurde die vorhandene Verfahrenstechnik berücksichtigt. Bei der Umkehrosmose wurde die bereits existierende Anlage mit geringem Aufwand um eine Konzentratstufe erweitert. Dadurch konnte eine Ausbeute von 90 Prozent wie bei der Neuanlage erreicht werden.

Lösung

Die vorhandene Kalkfällungsentkarbonisierung wird aufgrund der günstigen Betriebskosten zur Grundlastversorgung genutzt. Zur vollständigen Bedarfsdeckung trägt die neue Umkehrosmose bei. Dank moderner Membrantechnik arbeitet die neue Anlage mit einem deutlich niedrigeren Betriebsdruck und einem geringeren Energieverbrauch. Die Energieeinsparung wird durch den Einsatz von hocheffizienten Elektromotoren nach EFF1-Standard unterstützt.

Ausschlaggebend für die Auftragsvergabe an Berkefeld war neben der überzeugenden Anlagenkonzeption die kurze Lieferzeit von drei Monaten. Die Montage und Inbetriebnahme wurde ohne Unterbrechung der laufenden Produktion durch die modulare Anlagenausführung umgesetzt. Dazu wurde die Umkehrosmose in eine Basis- und Konzentratstufe unterteilt. Beide Stufen wurden auf separaten Edelstahlgestellen montiert, die unabhängig voneinander betrieben werden können. Ein wichtiger Punkt für die Verfügbarkeit der Technik. Durch die hohe Ausbeute der Konzentratstufe ist ein höherer Reinigungsaufwand zu erwarten. Die Basisstufe erzeugt durchgehend circa 85 Prozent der projektierten Leistung während die Konzentratstufe gleichzeitig vollautomatisch gereinigt werden kann.

Die Standzeit zwischen zwei Reinigungsintervallen für die Konzentratstufe ist mit drei bis vier Monaten zu erwarten. Bei der Basisstufe wird von einer jährlichen Reinigung ausgegangen. Die Steuerung der Anlagen erfolgt mit moderner SPS-Technik vollautomatisch. Auf Wunsch sollte die Bedienung und Überwachung der Betriebsabläufe mit dem brauereieigenen Prozessleitsystem durchgeführt werden. Dazu wurden die entsprechenden Basisprogrammierungen durch Berkefeld vorbereitet und während der Inbetriebnahme implementiert.

Die existierende Umkehrosmose dient zukünftig der Deckung von Bedarfsspitzen. Die Nachrüstung der Konzentratstufe wurde in das Konzept der Neuanlage eingebunden. Ebenso wurde die Steuerungsfunktion in die neue SPS integriert. Die bestehende Anlage musste dadurch zu keinem Zeitpunkt für Programmierarbeiten unterbrochen werden.

Vorteile

Neue Umkehrosmoseanlage:

  • Ausbeute von über 90%
  • Ohne aufwändige Vorbehandlung
  • Geringer Flächenbedarf
  • Kein Chemikalienhandling
  • Niedriger Energieverbrauch durch effiziente Elektromotoren & Niederdruckmembrantechnik
  • Kurze Lieferzeit: 3 Monaten
  • Montage ohne Produktionsunterbrechung

Optimierung bestehender Umkehrosmose:

  • Neue Konzentratstufe steigert Ausbeute auf 90%
  • Reduktion der Abwasserverluste um 50%
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