32
AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN www.aee-intec.at AEE – Institut für Nachhaltige Technologien (AEE INTEC) 8200 Gleisdorf, Feldgasse 19, Österreich AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN www.aee-intec.at 30.10.2017 Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz Christoph Brunner

Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at

AEE – Institut für Nachhaltige Technologien (AEE INTEC) 8200 Gleisdorf, Feldgasse 19, Österreich

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at 30.10.2017

Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz

Christoph Brunner

Page 2: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Die Grüne Brauerei – Gösser

Page 3: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Brauerei Göss, Leoben, Österreich

In Worten:

Wir wollen unseren Energieverbrauch mit erneuerbaren Energiequellen decken.

Page 4: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Eckdaten – Brauerei Göss

Seit 1860

Produziertes Volumen: 1 Million hl/a

55 VZÄ

Flaschen, KEG-Fässer 40/60%

6 Bier-Sorten, Saisonale Biere

Marktführer in Österreich

Page 5: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei”

Vision: Entwicklung der Brauerei Göss zur ersten CO2-emissionsfreien Brauerei des Heineken-Konzerns

Grüne Brauerei Phase I: Entwicklung eines methodischen Ansatzes zur

Erreichung innovativer Energiekonzepte in Brauereien

Entwicklung eines Gesamtkonzeptes für die Brauerei und einer technischen Richtlinie für andere Brauereien

Implementierung eines Energieverbrauchs-Messnetzwerkes

Page 6: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei”

Solar Brew Realisierung einer Großanlage für den Brauprozess

Grüne Brauerei Phase II: Optimierte Nutzung biogener Abfallströme (Biertreber)

zur Umwandlung in Wärme und Strom

Errichtung einer Biogasanlage auf Basis von Biertreber und Errichtung einer "Kraft-Wärme-Anlage"

Page 7: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Definition unseres Zieles

BiogasBiertreber

BiogasAbwasser

Solarthermie

Abwärme(Fernwärme)

Effiziente Prozess-technologien

Page 8: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Realisierte Maßnahmen

Abwasser

DER BRAUPROZESS

Quelle: http://www.ibdasiapac.com.au/brewing/e

Page 9: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Messungen

Page 10: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Benchmark - Vergleich

ElectricityElectricity total kWh/hl 9.23Cooling kWh/hl 1.85Filling kWh/hl 1.83 Bottling kWh/hl 1.51Brewing process kWh/hl 5.18 Brew house kWh/hl 0.79Compressed air kWh/hl 0.76

Thermal energyBoiler efficiency % 91%Thermal energy total MJ/hl 65.9Brew house MJ/hl 27.5Filling MJ/hl 13.1

Filling - bottle MJ/hl 10.3Filling - keg MJ/hl 2.8

Filling MJ/hl bottled 20.1Filling - bottle MJ/hl bottled 13.2Filling - keg MJ/hl bottled 6.9

Filtration/Fermentation cellar MJ/hl 1.9

WaterWaste water l/hl 263Fresh water l/hl 366

Heating energy demandkWh/m²a 70

Page 11: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Die Grüne Brauerei – Erste Schritte

Entwicklung eines Excel-basierten Berechnungstools

Durchführung der Machbarkeitsstudie

Identifizierung von Energieeinsparpotenzialen und Nutzung erneuerbarer Energien

Page 12: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Die Grüne Brauerei – Erste Schritte

Page 13: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Die Grüne Brauerei – Erste Schritte

Energiebedarf Sudhaus

1% 12%1%

23%

4%

55%

1%0%

2%1%

Erw ärmung auf Einmaischtemperatur

Maischen

Erw ärmung auf Läutertemperatur

Erw ärmung auf Kochtemperatur

Ankochen

elektr. Energie w ährend BV

Dampf für Kochen

Erw ärmung auf CIP Temperatur

Nachheizung CIP

Energieinhalt aus Brauw asser

Flaschehalle Wärmebedarf

20%

67%

6% 6%1%

Flasche KZE

Flaschenw aschanlage

Füller

Kistenw äscher

CIP

KEG Wärmebedarf

16%0%

83%

0%0%

1%

KEG KZE

KEG Außenw äscher

KEG Wäscher

CIP Füller

CIP Rohre

CIP KZE

Energiebilanz

66%

15%

16%1% 2%

SudhausFlaschenhalle MEHRWEGKEG AbfüllungBrauchwassererwärmungCIP Anlagen Gärkeller, Filtration

Page 14: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Die Grüne Brauerei – Erste Schritte

Page 15: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Sektion - Brauhaus

Page 16: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Maische-Technologie

Page 17: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Optimierter Würze-Kochprozess

Hertl System: Nachrüst-Rektifikationskolonne zum Würzekochen

Reduktion - Stromverbrauch um 200.000 kWh und Wasserverbrauch um 6.400 m³ pro Jahr

Quelle: GEA Quelle: DENA

Page 18: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Biogas aus Abwasser

Anaerobe Behandlung von Abwasser – Reinigung Optimierte Integration von Biogas aus Abwasser

Quelle: Bosch

Page 19: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Einführung – Solar Brew

PROJEKTKONSORTIUM Verfahrenstechnik

- AEE INTEC (Koordinator)- HEINEKEN Supply Chain B.V.- GEA Brewery Systems GmbH Solartechnik

- Sunmark A/S

Solar Brew: Solar Brewing the Future

EU FP7 (2012 – 2015)Projekt Nr. 295660

Page 20: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Stand des Projekts

BRAUEREI GÖSS- Solar-Energie unterstützter Maischeprozess- 1.500m² Flachkollektoren (Bodenmontage)- 200m³ unter Druck stehender Warmwasserspeicher- Beauftragt: Juni 2013

2.6 Millionen Liter Bier werden pro Jahr durch Sonnenenergie gebraut*

* bei 60 MJ thermischem Energieverbrauch pro hl Bier in der Brauerei Göss

Page 21: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Maischen

Kessel-speisewasser

Systemkonzept Göss, Österreich

Page 22: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Errichtung eines 200m³ Wärmepeichers

Page 23: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Implementierung eines 1,500 m² großenKollektorfeldes

Page 24: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Wärmetauscher für Maischkessel

Page 25: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Monitoring

Page 26: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Monitoring

Energiegewinnung aus der Solarthermie-Anlage April 2013 – April 2014

tatsächlich simuliert

Sola

rert

rag

[MW

h/a]

Solarenergie

simuliert tatsächlich erreicht

525 MWh/a 530 MWh/a

Page 27: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Vorläufige Kostenanalyse

18%

7%

13%

9%3%

39%

11%

Spezifische KostenBrauerei Göss

Flachkollektoren (100 Kollektoren)

Träger + Fundament +Kollektorfeldverrohrung

Ausrüstung Solarkreislauf (primär + sekundär)

Speicher + Fundament

Diverses (MSRT, IBS, Planung)

Prozessintegration „maischen"

Prozessintegration „vorheizen"

50% Prozess-integration

50% Solarenergie-integration

Fallstudie: Solar Brew, Österreich

Source: AEE INTEC, 2013

Page 28: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Letzte Realisierungsphase: Biogasanlage aus Biertreber

Substrateinsatz: 20.650 t/a (18.300 t Biertreber, 1.450t Hefe, 900 t Filterkuchen)

Kraft-Wärme-Kopplung: Nutzung von Strom und Wärme für die Produktion

Verwendung von verbleibendem Biogas im Gaskessel zur Erzeugung von Dampf

Page 29: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Gesamte Energieversorgung

Source: BDI BioEnergy International AG

Fernwärme

Solarthermie

Biogas -Abwasser

Biogas-anlage

Heißes Wasser

Dampf

Heißwassernetz

Dampfnetz

Strom

VerlusteWärmeverluste

CHP

Page 30: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Zusammenfassung 1/2

Energieeffizienz zuerst (Benchmark-Vergleiche)

Bereitschaft für evtl. Änderungen in der Prozesstechnologie

Erneuerbare Energien je nach Standortspezifikation (Biogas, Biogasabwasser, Biogas aus Abfall, Anschluss an das Energienetz, Solar, Wärmepumpe, ...)

Überprüfen, ob der Energiebedarf auf dem für die Solarthermie geeigneten Temperaturniveau liegt

Page 31: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIENwww.aee-intec.at Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI

Zusammenfassung 2/2

Wichtige Faktoren sind die Sonneneinstrahlung (Beschattung),Flächenverfügbarkeit und Produktionszeiten

Machbarkeitsstudie mit Wirtschaftlichkeitsprüfung

Prüfung der Möglichkeiten für Subventionen/Förderungen

Erreichung eines Industriestandard für die Installation

Treibende Kräfte im Unternehmen

„Grüne Energie“ mit einem konstanten Energiepreis

Page 32: Gösser Brauerei: Solarwärme im Einsatz · AEE – INSTITUT FÜR NACHHALTIGE TECHNOLOGIEN Der Weg zur GRÜNEN BRAUEREI Schritte bis zur Vision – “Grüne Brauerei” Solar Brew

Danke für Ihre Aufmerksamkeit