KUNDENSPEZIFISCHE GETRÄNKEANLAGEN: WAS KANN AUS DER CRAFT-BEER-SZENE GELERNT WERDEN? - Dr. Stefan Castritius - BeerTec Ingenieurgesellschaft mbH ...

KUNDENSPEZIFISCHE GETRÄNKEANLAGEN:
WAS KANN AUS DER CRAFT-BEER-SZENE
GELERNT WERDEN?
Dr. Stefan Castritius - BeerTec Ingenieurgesellschaft mbH

SAUER MACHT LUSTIG
SYMPOSIUM FERMENTIERTE ALKOHOLFREIE GETRÄNKE
27. / 28. MAI 2019, BERLIN

I. BEERTEC - UNTERNEHMENSPROFIL

  Innovative, maßgeschneiderte und nachhaltige Lösungen für Greenfield Projekte, Erweiterungen, Modernisierungen & Optimierungen. Unser Service beinhaltet:

                WIRTSCHAFTLICHE MACHBARKEIT                                           TECHNOLOGIE
                      Machbarkeitsstudien                                                  Innovative & kundenspezifische Lösungen
                      Amortisationsrechnungen                                              Best-in-class Technology
                      Bewertung und Vorschläge für Abläufe                                 Prozess Simulation
                      Konzepterstellung                                                    Integration – neu vs. alt

                ENGINEERING                                                           AUTOMATISIERUNG
                      Masterplanerstellung                                                 Automatisierung von gesamten Brauereien

                      Factory Planning                                                     Instrumentierung, Prozesskontrollsystems,
                                                                                             Systeme für Ressourcenplanung, MES etc.
                      Konzept-Engineering
                                                                                            Erweiterungen / Integrationen / Aufrüstungen
                      Detail-Engineering
                      Architekturdesign
                                                                                      PROJECT INTEGRATION & SITE MANAGEMENT
                      Ausschreibungsmanagement
                                                                                            Turn-Key Lösungen
                                                                                            Kosten-/ Termin-/ Qualitätskontrolle
                                                                                            Baustellenmanagement bis zur Fertigstellung
                                                                                            Kosten-/ Termin-/ Qualitätskontrolle

II. CRAFT BEER MARKT IN DEN USA

                                  ERKENNTNISSE

                                   Schneller Ausstoßzuwachs
                                   Hohe Produktdiversität (z.B. über 30 Produkte)

                                   Komplexe Rezepte

                                   Verarbeitung von „schwierigen“ Rohstoffen (z.B.
                                    Austern, Kokoschips, ganze Früchte, Beef Jerky)

                                   Individuelle Prozesse

                                   Gewachsene Anlagenstrukturen – komplizierte
                                    Prozess- & Leitungsführung

  Quelle: BREWERS ASSOCIATION

II. CRAFT BEER MARKT IN DEN USA

         ERKENNTNISSE                                        HERAUSFORDERUNGEN

          Schneller Ausstoßzuwachs
          Hohe Produktdiversität (z.B. über 30 Produkte)
                                                              Gleichbleibende Produktqualität
          Komplexe Rezepte
                                                              Effiziente & nachhaltige Herstellung
          Verarbeitung von „schwierigen“ Rohstoffen (z.B.
           Austern, Kokoschips, ganze Früchte, Beef Jerky)    Erschließung neuer Märkte (z.B. Export)

          Individuelle Prozesse                              Hohe Versorgungssicherheit

          Gewachsene Anlagenstrukturen – komplizierte
           Prozess- & Leitungsführung

INHALT

  I.    BEERTEC – UNTERNEHMENSPROFIL

  II.   CRAFT BEER MARKT IN DEN USA

  III. ANLAGENKAPAZITÄTEN & AUSBAUSTUFEN

  IV. AUFSTELLUNGSPLANUNG

  V. PROZESSVERROHRUNG / -ANBINDUNG

  VI. AROMATISIERUNG MIT NATÜRLICHEN ROHSTOFFEN

  VII. BEREITSTELLUNG & VERTEILUNG VON VERSORGUNGSMEDIEN

III.   ANLAGENKAPAZITÄTEN & AUSBAUSTUFEN

   PLANUNG FÜR DIE ZUKUNFT
       … INVESTITION IN DIE ZUKUNFT
                                                                                                    PHASE III

       Kalkulation der Kapazität auf Grundlage valider Marktprognosen unter
        Berücksichtigung von:
                    Produktdiversität und deren Marktanteile
                                                                                         PHASE II
                    Belegungszeiten der einzelnen Produkte
                    Produktverluste
                    Postfermente Prozesse – Verdünnung, Ausmischung usw.
                    Saisonale Spitzenlasten
                                                                               PHASE I
                    Produktionstage & -schichten

       Erweiterung der Kapazität in verschiedene Ausbaustufen / Phasen
                    Minimierung des wirtschaftlichen Risikos durch
                     umsatzorientierte Planung der Investitionskosten
                    Berücksichtigung verfügbarer Anlagen- & Gefäßgrößen

IV.   AUFSTELLUNGSPLANUNG

      Optimierte Aufstellung / minimaler Footprint zur
                   Reduzierung der Investitionskosten (z.B.
                    Gebäude, Rohrbrücken)
                   Operativer Aufwand

      Aufstellungsplanung folgt dem Prozessablauf / logische
       Leitungsführung
                  Minimierung Produktverlust
                  Minimierung Reinigungsaufwand
                  Minimierung Verbrauchsmedien
                  Minimierung Investitionskosten
                  Minimierung manueller Aufwand

      Einbringung und Integration der Komponenten und Anlagen
       für die nächsten Ausbaustufen
                                                                   PHASE 1
                   Logische Erweiterung bei minimalem Footprint   PHASE 2
                                                                   PHASE 3

                   Optimierte Leitungsführung und –erweiterung
                                                                   PHASE 4

                   Versorgungsleitungen für finale Ausbaustufe
                    dimensionieren
                   Fundament & Drainagearbeiten in Phase 1

V.       PROZESSVERROHRUNG / -ANBINDUNG

                                                              SCHWENKBOGEN PANEL   ROHRZAUN   PANEL MIT SCHLÄUCHEN
     Anbindung von
         Gär- & Lagertanks
         Dosiergefäße für Aromen oder Farbstoffe
         Dosiertanks für Hefe
         Filtration
     an Transfer- und Versorgungsleitungen für CIP, Wasser,
     CO2 usw.

     ANFORDERUNGEN
         Hohe Prozessflexibilität
         Berücksichtigung von Ausbaustufen
         Hohe Reinigbarkeit
         Minimaler manueller Aufwand
         Hohe Prozesssicherheit

V.       PROZESSVERROHRUNG / -ANBINDUNG

     PRAXISBEISPIEL – ANBINDUNG GÄR- & LAGERKELLER

     Panel mit Schläuchen
         Rohrzaun für Versorgungsleitung mit Panel
         Anbindung der Tanks / Gefäße über Schläuche an Panel
         Vorteile
                      Hohe Prozessflexibilität
                      Flexibel in den Ausbaustufen
         Nachteile
                      Verwendung von Schläuchen
                      Eingeschränkte Prozesssicherheit
                      Hohe Investitionskosten

V.       PROZESSVERROHRUNG / -ANBINDUNG

     PRAXISBEISPIEL – ANBINDUNG GÄR- & LAGERKELLER

     Rohrzaun mit Schwenkbögen
         Starre Verrohrung und Anbindung über Schwenkbögen
         Vorteile
                        Hygienische Anbindung der Gefäße / Tanks / Anlagen
                        Hohe Prozesssicherheit durch Rückmeldung
                        Geringer Sauerstoffeintrag
                        Keine Verwendung von Schläuchen (Reinigung,
                         Platzbedarf, Handhabung)
         Nachteile
                        Eingeschränkte Prozessflexibilität

VI.   AROMATISIERUNG MIT NATÜRLICHEN ROHSTOFFEN

  PRAXISBEISPIEL

  Aromatisieren von Getränken mit natürlichen Rohstoffen wie Hopfen,
  Erdbeeren und Kokoschips im Gär- & Lagerbereich

  Anforderungen
   Hohe Extraktionseffizienz
   Minimaler Verlust an Produkt
   Hohe Reproduzierbarkeit / Prozesskontrolle
   Hohe hygienische Anforderungen / gute Reinigbarkeit
   Effektive Einbindung in den Prozess
   Geringer manueller Aufwand
   Minimaler Sauerstoffeintrag

VI.   AROMATISIERUNG MIT NATÜRLICHEN ROHSTOFFEN

  PRAXISBEISPIEL

  Hopfen & Frucht Seiher
   Gefäß aus Edelstahl mit Rühr- & Austragsapparatur und
      Siebboden
   Definierter Extraktionsprozess durch Parametrisierung
   Effiziente Separation zwischen Produkt / Getränk und
      Rohstoff, geringer Produktverlust
   Möglichkeit der vollständigen Integration in den
      Produktionsprozess (hoher Automatisationsgrad)

VII.   BEREITSTELLUNG & VERTEILUNG VON VERSORGUNGSMEDIEN

  Bereitstellung und Verteilung von Kältemedium (Glykol), Dampf, Wasser, CO2,
  Luft usw.

  ANFORDERUNGEN                                                                 PRAXISBEISPIEL – GLYKOLVERTEILUNG
      Auslegung der Kapazität unter Berücksichtigung von:                         Ausgangssituation
                   Spitzenlasten – Worst Case Szenario                             Über Jahre gewachsene Situation
                   Zukünftigen Ausbaustufen                                                 Zwei Kälteanlagen mit Glykol als Kältemedium
                                                                                             Stark verzweigte Verteilung ohne Kontroll- &
      Folgen einer nicht bedarfsgerechten Bereitstellung und Verteilung:                       Steuerungsmöglichkeit
                 Eingeschränkte Prozesssicherheit / -kontrolle                              Glykolhauptleitung nur DN 65 (viel zu klein)
                 Einfluss auf Produktqualität                                     Probleme
                 Beschädigung von Anlagen oder -teilen                                        Bei Spitzenlast nicht genügend Kapazität
                 Hohe operative Kosten (z.B. Instandhaltung)                                  Nicht kontrollierbare Verteilung des Glykolflusses
                                                                                               Eingeschränkte Versorgung von Abnehmern (Abführung
                                                                                                Gärwärme)
  Bereitstellung und Verteilung der Medien muss sicherstellen, dass für
                                                                                               Hohe Fließgeschwindigkeiten durch zu kleine
  alle Abnehmer zu jedem Zeitpunkt Versorgungssicherheit gewährleistet
                                                                                                Leitungsdurchmesser (hoher Druckverlust, hohe elektrische
  ist!
                                                                                                Leistung, hohe Materialbeanspruchung)

VII.   BEREITSTELLUNG & VERTEILUNG VON VERSORGUNGSMEDIEN

  PRAXISBEISPIEL – GLYKOLVERTEILUNG
      Optimierung
                 Puffer Tank mit Temperatursensoren um Spitzenlasten
                   abzufangen sowie zur Steuerung der Kälteanlagen
                          Steigerung der Effizienz

                  Neue Glykolhauptleitung in DN 150
                         Bedarfsgerechte Verteilung
                         Reduzierung von Verschleiß

                  Anbindung aller Verbraucher an die Hauptleitung
                         Steigerung der Prozesskontrolle

                                                                        2 KÄLTEANLAGEN   2 KÄLTEANLAGEN   1 KÄLTEANLAGE   0 KÄLTEANLAGEN
                  Manuelle Eindrosselung der Verbraucher um gezielt
                   Glykolfluss zu steuern
                           Steigerung der Prozesskontrolle

                  Durchfluss- und Temperaturmessung im Vor- und
                   Rücklauf

DANKE FÜR DIE AUFMERKSAMKEIT

Dr.-Ing. Stefan Castritius | Head of Process Engineering
M +49 (151) 16 76 66 41
stefan.castritius@beertec-gmbh.de

BeerTec Ingenieurgesellschaft mbH
Lise-Meitner-Strasse 8 | D - 74074 Heilbronn
T +49 (7131) 278 97 89
info@beertec-gmbh.de