DE102008053543A1

DE102008053543A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei

Info

Publication number: DE102008053543A1
Application number: DE200810053543
Authority: DE
Inventors: Jörg Binkert
Original assignee: KASPAR SCHULZ BRAUEREIMASCHINE; Kaspar Schulz Brauereimaschinenfabrik & Apparatebauanstalt KG
Current assignee: KASPAR SCHULZ BRAUEREIMASCHINE; Kaspar Schulz Brauereimaschinenfabrik & Apparatebauanstalt KG
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2010-04-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Versorgung der Energieverbraucher einer Brauerei. Dabei erfolgt eine Grundabdeckung des Energiebedarfes dadurch, dass unter Verwendung von Brauereireststoffen Biogas erzeugt wird und das erzeugte Biogas in thermische und elektrische Energie umgesetzt wird. Eine Abdeckung des Restbedarfs an Energie erfolgt durch eine Verwendung regenerativer Energieträger. Die Grundabdeckung und die Abdeckung des Restbedarfs an Energie werden derart vorgenommen, dass die Brauerei kohlendioxidneutral oder als Kohlendioxidsenke arbeitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Versorgung der Energieverbraucher einer Brauerei sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Eine Brauerei weist eine Vielzahl von Energieverbrauchern auf, die mit Energie versorgt werden müssen. Zu diesen Energieverbrauchern gehören beispielsweise das Sudhaus mit dem darin angeordneten Maischebehälter, der Würzepfanne, einer CIP-Anlage (Reinigungsanlage) und ein weiterer Würzeerhitzer. Zu diesen Energieverbrauchern gehören des Weiteren eine Flaschenabfüllanlage, eine Fassabfüllanlage und das Brauereigebäude selbst. Zur Versorgung der Energieverbraucher einer Brauerei ist es notwendig, elektrische Energie und thermische Energie zur Verfügung zu stellen. Dies geschieht heute unter fast ausschließlicher Verwendung fossiler Energieträger und des öffentlichen Stromnetzes.
Aus der Zeitschrift BRAUWELT, Nr. 37–38 (2008), Seite 1086 bis 1089, ist es bekannt, aus organischen Reststoffen einer Brauerei Biogas zu erzeugen und dieses Biogas in einem Blockheizkraftwerk zur Bereitstellung von elektrischer und thermischer Energie zu verbrennen, um eine Brauerei mit Energie zu versorgen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei welchen die Energieversorgung einer Brauerei weiter verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2–9 angegeben. Der Anspruch 10 hat eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–9 zum Gegenstand. Vorteilhafte Ausgestaltungen der im Anspruch 10 angegebenen Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 11–16.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass die Umwelt entlastet wird. Die Erfindung zeigt ein Energieversorgungssystem für eine Brauerei auf, bei welchem bei der Erzeugung der von den Energieverbrauchern der Brauerei benötigten thermischen und elektrischen Energie nur so viel oder weniger Kohlendioxid in die Atmosphäre abgegeben wird, wie die eingesetzten Rohstoffe Malz bzw. vermälzte Braugerste und Hopfen bei ihrem Anbau aus der Atmosphäre aufgenommen haben. Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen dadurch erreicht, dass die Grundabdeckung des Energiebedarfes der Energieverbraucher der Brauerei dadurch erfolgt, dass unter Verwendung von Brauereireststoffen Biogas erzeugt wird und das erzeugte Biogas in thermische und elektrische Energie umgesetzt wird, und die Abdeckung des Restbedarfs an Energie durch eine Verwendung von regenerativen Energieträgern erfolgt und die Grundabdeckung und die Abdeckung des Restbedarfs an Energie derart vorgenommen wird, dass die Brauerei kohlendioxidneutral oder als Kohlendioxidsenke arbeitet.
Die Grundabdeckung des Energiebedarfes entspricht dabei vorzugsweise einer Abdeckung von 40% oder mehr des gesamten Energiebedarfes der Brauerei. Beispielsweise werden im Rahmen der Grundabdeckung mindestens 40% der benötigten thermischen Energie und mindestens 60% der benötigten elektrischen Energie bereitgestellt. Alternativ dazu wird im Rahmen der Grundabdeckung beispielsweise mindestens 80% der benötigten thermischen Energie bereitgestellt.
Die Abdeckung des Restbedarfs an Energie erfolgt durch eine Verwendung regenerativer Energieträger. Regenerative Energieträger im Sinne der Erfindung sind beispielsweise mittels einer Photovoltaikanlage erzeugter Strom und mittels einer Solarthermieanlage bereitgestelltes Heißwasser. Regenerative Energieträger im Sinne der Erfindung sind ferner auch zusätzliche Gärsubstrate, welche zusammen mit den Brauereireststoffen in Biogas umgewandelt werden.
Vorzugsweise wird auch die bei einem Brauvorgang gebildete Gärungskohlensäure nicht an die Atmosphäre abgegeben, sondern in einem Behälter gesammelt und in der Brauerei wiederverwendet, beispielsweise im Rahmen einer Limonadenherstellung, der Bierherstellung und/oder einer Getränkeabfüllung. Durch dieses Vorgehen kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass eine Brauerei sogar als Kohlendioxidsenke arbeitet, wodurch die Umwelt weiter entlastet wird.
In vorteilhafter Weise wird den Verbrauchern thermischer Energie diese thermische Energie in Form von Heißwasser zugeführt, dessen Temperatur 120°C nicht übersteigt. Dies hat den Vorteil, dass es zur Energieversorgung dieser Verbraucher lediglich herkömmlicher Heizungstechnik bedarf. Die dafür benötigten Anlagen unterscheiden sich im Hinblick auf Kosten, Wartung und Zuverlässigkeit erheblich von Anlagen, mittels welcher eine Prozessheißwassererzeugung mit Temperaturen von 160°C und darüber erfolgen muss oder bei denen thermische Energie in Form von Wasserdampf bereitgestellt werden muss.
Vorzugsweise wird das bereitgestellte Heißwasser in einen Wärmespeicher überführt und von diesem aus an die thermische Energie benötigenden Verbraucher der Brauerei weitergeleitet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass diesen Verbrauchern stets eine ausreichende Menge an Heißwasser zur Verfügung steht.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren beispielhafter Erläuterung anhand der Figuren. Es zeigt
1 eine Skizze eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei,
2 eine Skizze eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei,
3 eine Skizze eines dritten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei,
4 eine Skizze eines vierten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei,
5 eine Skizze zur Veranschaulichung eines fünften Ausführungsbeispiels,
6 eine Skizze zur Veranschaulichung einer vorteilhaften Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei und
7 eine Blockdarstellung, in welcher die Versorgung der Energieverbraucher der Brauerei detaillierter gezeigt ist.
Die 1 zeigt eine Skizze eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei. Gemäß dieser Skizze erfolgt in einem Sammelbehälter 1 ein Sammeln von Brauereireststoffen, die im Rahmen eines Brauvorganges anfallen. Dazu gehören Treber, Malzstaub und Trub sowie in der Brauerei gebildetes Abwasser. Diese Reststoffe werden einem Behälter 2 zuge führt, in welchem eine Hydrolyse und eine Vergärung der genannten Reststoffe vorgenommen wird, so dass am Ausgang des Behälters 2 Biogas bereitgestellt wird. Dieses bereitgestellte Biogas wird in einem Umwandlungsmittel 3 in thermische und elektrische Energie umgesetzt. Bei diesem Umwandlungsmittel handelt es sich beispielsweise um eine Kraftwärmekopplungsanlage, vorzugsweise um ein Blockheizkraftwerk. An einem ersten Ausgang des Umwandlungsmittels 3 steht thermische Energie zur Verfügung, vorzugsweise in Form von Heißwasser, welches thermische Energie benötigenden Verbrauchern 4 der Brauerei über eine oder mehrere Transportwege 6a zugeführt wird. An einem zweiten Ausgang des Umwandlungsmittels 3 steht elektrische Energie zur Verfügung, die elektrische Energie benötigenden Verbrauchern 5 der Brauerei über einen oder mehrere Transportwege 6b zugeführt wird.
Mittels der von den Umwandlungsmitteln 3 bereitgestellten thermischen und elektrischen Energie erfolgt eine Grundabdeckung des Energiebedarfes der Energieverbraucher der Brauerei. Durch diese Grundabdeckung wird bereits ein großer Anteil der von der Brauerei insgesamt benötigten Energie bereitgestellt, vorzugsweise mindestens 40% der benötigten thermischen Energie und 60% der benötigten elektrischen Energie oder 80% der benötigten thermischen Energie.
Die Abdeckung des Restbedarfes an thermischer Energie und elektrischer Energie erfolgt durch eine Verwendung von regenerativen Energieträgern. Beispielsweise erfolgt die Abdeckung des Restbedarfs an thermischer Energie unter Verwendung einer Solarthermieanlage 21, mittels welcher Wasser durch Sonnenstrahlen aufgeheizt und dann den Verbrauchern 4 zugeführt wird. Die Abdeckung des Restbedarfs an elektrischer Energie erfolgt vorzugsweise unter Verwendung einer Photovoltaikanlage 10, mittels welcher elektrischer Strom erzeugt und den Verbrauchern 5 zugeführt wird.
Dabei werden die Grundabdeckung und die Abdeckung des Restbedarfes an Energie derart vorgenommen, dass die Brauerei insgesamt kohlendioxidneutral oder sogar als Kohlendioxidsenke arbeitet.
Bei dem vorstehend beschriebenen Energieversorgungskonzept werden keine fossilen Energieträger benötigt. In vorteilhafter Weise erfolgt die Energieversorgung der Verbraucher einer Brauerei unter Verwendung von Biogas, welches durch eine Hydrolyse und ein Vergären aus Reststoffen der Brauerei gewonnen wird, verbrannt wird und eine Grundabdeckung des Energiebedarfs der Brauerei ermöglicht, und zusätzlicher Verwendung weiterer regenerativer Energieträger zur Abdeckung des Restbedarfes an Energie. Da bei diesem Energieversorgungskonzept beim Verbrennen des bereitgestellten Biogases nicht mehr Kohlendioxid an die Umwelt abgegeben wird als mittels der eingesetzten Rohstoffe Malz bzw. vermälzte Braugerste und Hopfen bei deren Anbau aus der Atmosphäre aufgenommen wird, arbeitet die Brauerei insgesamt kohlendioxidneutral oder sogar als Kohlendioxidsenke. Dies entspricht einer erheblichen Entlastung der Umwelt.
Untersuchungen haben ergeben, dass aus den Brauereireststoffen Treber, Hefe, Trubstoffe und Abwasser mittels der verwendeten Hydrolyse und Vergärung etwa 20 KWh Energie pro Hektoliter hergestellten Bieres gewonnen werden können. Bei Verwendung des aus der DE 101 20 902.9 C1 verwendeten Schonkochverfahrens der Anmelderin bei der Würzebereitung besteht ein Wärmeverbrauch von knapp 25 KWh. Daraus ist ersichtlich, dass mittels des oben beschriebenen Energieversorgungskonzeptes mehr als 80% des Wärmebedarfs einer Brauerei aus deren eigenen Reststoffen gewonnen werden kann. Eine Abdeckung des restlichen Wärmebedarfs der Brauerei kann in einfacher Weise mittels der oben genannten Solarthermieanlage und/oder durch Verwendung zusätzlicher Gärsubstrate bei der Biogaserzeugung gedeckt werden.
Die 2 zeigt eine Skizze eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei. Dieses zweite Ausführungsbeispiel stimmt mit dem in der 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel weitgehend überein. Es unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass es für die Sammlung der Brauereireststoffe sowie deren Hydrolyse und Vergärung einen gemeinsamen Behälter aufweist, der in der 2 mit dem Bezugszeichen 1 + 2 versehen ist.
Die 3 zeigt eine Skizze eines dritten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei. Dieses dritte Ausführungsbeispiel stimmt mit dem in der 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel weitgehend überein. Es unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass es für die Hydrolyse und die Vergärung der Brauereireststoffe jeweils eigene Behälter aufweist, wobei der Hydrolysebehälter mit dem Bezugszeichen 2a und der Vergärungsbehälter mit dem Bezugszeichen 2b versehen ist.
Die 4 zeigt eine Skizze eines vierten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei. Dieses vierte Ausführungsbeispiel stimmt mit dem in der 3 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel weitgehend überein. Es unterscheidet sich vom dritten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Sammlung der Brauereisreststoffe und deren Hydrolyse in einem gemeinsamen Behälter erfolgt, der in der 4 mit dem Bezugszeichen 1 + 2a bezeichnet ist.
Die 5 zeigt eine Skizze zur Veranschaulichung eines fünften Ausführungsbeispiels, wobei in dieser Skizze nur ein Teil der Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei dargestellt ist. Den Eingängen der in der 5 gezeigten Vorrichtung werden die Brauereireststoffe Treber TRE, Malzstaub MAL, Trub TRU und Abwasser. ABW zugeführt. In einem Behälter 2a1 erfolgt eine Hydrolyse des Trebers TRE unter Verwendung eines Teils des Abwassers ABW der Brauerei. In einem Behälter 2a2 erfolgt eine Hydrolyse des Malzstaubs MAL unter Verwendung eines weiteren Teils des Abwassers ABW. In einem Behälter 2a3 erfolgt eine Hydrolyse des Trubs TRU unter Verwendung eines weiteren Teils des Abwassers ABW. Der Rest des Abwassers ABW wird einem weiteren Behälter 2a4 zugeleitet. In den genannten Behältern erfolgt eine Auswaschung bzw. Separierung von Feststoffen aus dem jeweiligen Brauereireststoff. Die separierten Feststoffe werden in einem Feststoffsammelbehälter 2' gesammelt. Die von Feststoffen weitgehend befreiten, wässrigen Brauereireststoffe Treber, Malzstaub und Trub sowie das von Feststoffen weitgehend befreite restliche Abwasser werden in einen Vergärungsbehälter 2b überführt und dort einem Vergärungsprozess unterworfen. Bei diesem Vergärungsprozess werden noch vorhandene Feststoffe aus den zu vergärenden Substanzen separiert und in einem weiteren Feststoffsammelbehälter 2'' gesammelt. Am Ausgang A des Vergärungsbehälters 2b wird das Biogas bereitgestellt.
Die 6 zeigt eine Skizze zur Veranschaulichung einer vorteilhaften Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Energieversorgung einer Brauerei, wobei in der 6 nur ein Teil der Vorrichtung dargestellt ist. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterbildung erfolgt in einem Behälter 2 die Hydrolyse und Vergärung der Brauereireststoffe Treber, Malzstaub, Trub und Abwasser zur Bereitstellung von Biogas. Das bereitgestellte Biogas wird einem Biogasspeicher 2c zugeleitet und dort zwischengespeichert. Aus dem Biogasspeicher 2c wird die von den Verbrauchern der Brauerei benötigte Menge an Biogas entnommen und im Umsetzer 3, bei dem es sich vorzugsweise um ein Blockheizkraftwerk handelt, in thermische Energie und elektrische Energie umgesetzt. Die thermische Energie wird über einen oder mehrere Transportwege 6a direkt oder über einen Wärmespeicher an die thermische Energie benötigenden Verbraucher der Brauerei weitergegeben, wie es anhand der 7 näher erläutert wird. Die elektrische Energie wird über einen oder mehrere weitere Transportwege 6b an die elektrische Energie benötigenden Verbraucher der Brauerei weitergegeben, wie es ebenfalls in der 7 veranschaulicht ist. Die Verwendung des Biogasspeichers 2c hat insbesondere den Vorteil, dass so große Mengen an Biogas bereitgestellt werden können, dass die gesamte Energieversorgung der Brauerei durch regenerative Energieträger kohlendioxidneutral erfolgen kann.
Die 7 zeigt eine Blockdarstellung, in welcher die Versorgung der Energieverbraucher der Brauerei mit thermischer und elektrischer Energie detaillierter gezeigt ist. Die Energieversorgung erfolgt unter Verwendung einer Kraftwärmekopplungsanlage, vorzugsweise eines Blockheizkraftwerks 7, welchem im Biogasspeicher 2c zwischengespeichertes Biogas zugeführt wird. Dieses Biogas wird in einem Brennraum 7d des Blockheizkraftwerks verbrannt. Das dabei entstehende heiße Abgas wird über einen Abgasschlot 7a an die Atmosphäre abgegeben.
Im Abgasschlot 7a ist ein Abgaswärmetauscher 7b angeordnet. Dieser ist Bestandteil eines Abgaswärmetauscherkreislaufs 11, welcher einen Hinlaufkanal 11a und einen Rücklaufkanal 11b aufweist. Über den Hinlaufkanal 11a erfolgt ein Transport von Heißwasser mit einer Temperatur von 120°C aus dem Abgaswärmetauscher 7b in einen Wärmespeicher 13. Über den Rücklaufkanal 11b erfolgt ein Rücktransport von Wasser mit einer Temperatur von beispielsweise 90°C, welches im Abgaswärmetauscher 7b wiederum mittels des im Abgasschlot 7a des Blockheizkraftwerks 7 gebildeten heißen Abgases auf eine Temperatur von 120°C gebracht wird. Im Rücklaufkanal 11b ist eine Pumpe 11c angeordnet, um den Transport des Wassers im Abgaswärmetauscherkreislauf 11 sicherzustellen.
Des Weiteren ist im Blockheizkraftwerk 7 ein Motorwärmetauscher 7c vorgesehen. Dieser ist Bestandteil eines Mo torwärmetauscherkreislaufs 12, welcher einen Hinlaufkanal 12a und einen Rücklaufkanal 12b aufweist. Über den Hinlaufkanal 12a erfolgt ein Transport von Heißwasser mit einer Temperatur im Bereich von 85°C bis 90°C aus dem Motorwärmetauscher 7c in den Wärmespeicher 13. Über den Rücklaufkanal 12b erfolgt ein Rücktransport von Wasser mit einer Temperatur von beispielsweise 80°C, welches im Motorwärmetauscher 7c wieder auf eine Temperatur von 90°C gebracht wird. Im Rücklaufkanal 12b ist eine Pumpe 12c angeordnet, um den Transport des Wassers im Motorwärmetauscherkreislauf 12 sicherzustellen. Des Weiteren kann im Rückkanal 12b ein Notkühler 12d vorgesehen sein, um die Kühlung des Motors des Blockheizkraftwerks 7 bei Bedarf zu verbessern.
Ein wesentlicher Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die thermische Energie benötigenden Verbraucher der Brauerei lediglich mit Heißwasser versorgt werden, dessen Temperatur nicht größer ist als 120°C. Dies hat zur Folge, dass bei der praktischen Realisierung der Erfindung herkömmliche Heizungstechnik verwendet werden kann. Diese ist betriebssicher und im Unterschied zum Stand der Technik, bei welchem Heißwasser oder Dampf mit Temperaturen von 160°C oder höher benötigt wird, vergleichsweise preisgünstig umsetzbar.
Der Wärmespeicher 13 ist ausgangsseitig über einen Transportweg 6d mit thermischer Energie benötigenden Verbrauchern 16 und 19 der Brauerei verbunden, wobei dieser Transportweg für den Verbraucher 16 einen Hinlaufkanal 16a und für den Verbraucher 19 einen Hinlaufkanal 19a bildet. Der Verbraucher 16 ist des Weiteren über einen Rücklaufkanal 16b mit dem Wärmespeicher 13 verbunden, der Verbraucher 19 über einen Rücklaufkanal 19b. Im Transportweg 6d sind eine Pumpe 14 und ein Spitzenlastkessel 15 angeordnet. Der Spitzenlastkessel 15 wird beispielsweise mit Biogas betrieben und kann zugeschaltet werden, wenn in der Brauerei Spitzenlasten auftreten, Betriebs pausen vorliegen oder zur Unterstützung des Anlaufens der Anlage.
Im Rücklaufkanal 16b sind Mischventile 17 und 18 vorgesehen. Im Mischventil 17 kann den Verbraucher 16 verlassendes Wasser mit über den Hinlaufkanal 16a an den Verbraucher 16 geliefertem Wasser vermischt werden. Im Mischventil 18 kann das Mischventil 17 verlassendes Wasser mit im Rückkanal 19b des Verbrauchers 19 befindlichem Wasser gemischt werden. Das am Ausgang des Mischventils 18 bereitgestellte Wasser wird an den Wärmespeicher 13 zurückgeführt.
Im Rücklaufkanal 19b ist ein Mischventil 20 vorgesehen. In diesem Mischventil 20 kann den Verbraucher 19 verlassendes Wasser mit über den Hinlaufkanal 19a an den Verbraucher 19 geliefertem Wasser vermischt werden. Das am Ausgang des Mischventils 20 bereitgestellte Wasser wird an den Wärmespeicher 13 zurückgeführt. Ein Teil dieses Wassers kann auch – wie bereits vorstehend erläutert wurde – im Mischer 18 mit am Ausgang des Mischers 17 bereitgestelltem Wasser gemischt werden. Durch die genannten Mischer 17, 18 und 20 kann in vorteilhafter Weise die Temperatur des an den Wärmespeicher 17 zurückgeführten Wassers in jeweils gewünschter Weise beeinflusst werden.
Mittels der vom Blockheizkraftwerk 7 bereitgestellten thermischen Energie, die beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel in Form von Heißwasser bereitgestellt wird, welches eine Temperatur von 120°C nicht übersteigt, erfolgt die Grundversorgung der thermische Energie benötigenden Verbraucher der Brauerei. Diese Grundversorgung deckt einen erheblichen Teil des Gesamtbedarfs an thermischer Energie ab. Der Restbedarf an thermischer Energie wird durch Verwendung regenerativer Energieträger bereitgestellt. In der 7 ist zu diesem Zweck eine Solarthermieanlage 21 vorgesehen. Diese ist über einen Hinlaufkanal 21a und einen Rücklaufkanal 21b mit dem Wär mespeicher 13 verbunden. Die Solarthermieanlage 21 liefert Heißwasser über den Hinlaufkanal 21a an den Wärmespeicher 13 und erhält über den Rücklaufkanal 21b Wasser mit niedrigerer Temperatur zurückgeführt, um dieses aufzuheizen und auf diese Weise den Restbedarf der Verbraucher der Brauerei an thermischer Energie zu decken.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Solarthermieanlage kann zur Deckung des Restbedarfs an thermischer Energie auch eine Verheizung von Biomasse erfolgen, beispielsweise von Hackschnitzeln.
Das Blockheizkraftwerk 7 dient des Weiteren zur Bereitstellung von elektrischer Energie. Zu diesem Zweck ist das Blockheizkraftwerk 7 mit einem Generator 8 verbunden, der auf einem Transportweg 6c Strom für die elektrische Energie benötigenden Verbraucher 9 der Brauerei bereitstellt. Mittels des Blockheizkraftwerks 7 und des Generators 8 erfolgt eine Grundabdeckung des Energiebedarfs der elektrischen Verbraucher der Brauerei. Die Abdeckung des Restbedarfs an elektrischer Energie erfolgt unter Verwendung von regenerativen Energieträgern. Zu diesem Zweck ist in der 7 eine Photovoltaikanlage 10 dargestellt, welche den elektrische Energie benötigenden Verbrauchern 9 den Restbedarf an elektrischer Energie liefert.
Alternativ oder zusätzlich zu einer Photovoltaikanlage kann zur Deckung des Restbedarfs an elektrischer Energie auch eine Energieversorgung mittels Wind- oder Wasserkraft oder mittels anderer regenerativer Energiequellen erfolgen.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden nach alledem zur Abdeckung des Gesamtenergiebedarfs einer Brauerei keine fossilen Energieträger benötigt. Die Grundabdeckung des Energiebedarfes erfolgt durch Bereitstellung von Biogas aus Brauereireststoffen. Der Restbe darf an Energie wird durch regenerative Energieträger bereitgestellt. Dies erfolgt derart, dass die Brauerei insgesamt kohlendioxidneutral arbeitet. Dies bedeutet, dass beim Verbrennen des aus Brauereireststoffen gebildeten Biogases weniger Kohlendioxid an die Atmosphäre abgegeben wird als die eingesetzten Rohstoffe Malz bzw. vermälzte Braugerste und Hopfen bei ihrem Anbau aus der Atmosphäre aufgenommen haben. Der Kohlendioxidausstoß der Brauerei ist somit klimaneutral.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die in der Brauerei bei einem Brauvorgang gebildete Gärungskohlensäure nicht – wie bisher üblich – in die Atmosphäre abgegeben, sondern in einem Sammelbehälter gesammelt und einer Wiederverwendung in der Brauerei zugeführt. Diese Wiederverwendung der gesammelten Gärungskohlensäure kann beispielsweise bei einer Limonadenherstellung, bei der der Bierherstellung und/oder bei der Abfüllung der hergestellten Getränke erfolgen. Bei dieser Vorgehensweise kehrt sich der Kohlendioxidausstoß einer Brauerei sogar ins Negative um. Dies bedeutet, dass die Brauerei als Kohlendioxidsenke arbeitet und dass enorme Vorteile beim Klimaschutz erreicht werden.

1: Sammelbehälter
2: Behälter
2a: Hydrolysebehälter
2b: Vergärungsbehälter
2c: Biogasspeicher
2': Feststoffsammelbehälter
2'': Feststoffsammelbehälter
3: Umwandlungsmittel
4: Verbraucher
5: Verbraucher
6a, ..., 6d: Transportwege
7: Kraftwärmekopplungsanlage, Blockheizkraftwerk
7a: Abgasschlot
7b: Abgaswärmetauscher
7c: Motorwärmetauscher
7d: Brennraum
8: Generator
9: Energieverbraucher
10: Photovoltaikanlage
11: Abgaswärmetauscherkreislauf
11a: Hinlaufkanal
11b: Rücklaufkanal
11c: Pumpe
12: Motorwärmetauscherkreislauf
12a: Hinlaufkanal
12b: Rücklaufkanal
12c: Pumpe
12d: Notkühler
13: Wärmespeicher
14: Pumpe
15: Spitzenlastkessel
16: Energieverbraucher
16a: Hinlaufkanal
16b: Rücklaufkanal
17: Mischventil
18: Mischventil
19: Energieverbraucher
19a: Hinlaufkanal
19b: Rücklaufkanal
20: Mischventil
21: Solarthermieanlage
21a: Hinlaufkanal
21b: Rücklaufkanal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10120902 C1 [0025]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Zeitschrift BRAUWELT, Nr. 37–38 (2008), Seite 1086 bis 1089 [0003]

Claims

Verfahren zur Versorgung der Energieverbraucher einer Brauerei, bei welchem eine Grundabdeckung des Energiebedarfes der Energieverbraucher dadurch erfolgt, dass unter Verwendung von Brauereireststoffen Biogas erzeugt wird und das erzeugte Biogas in thermische und elektrische Energie umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckung des Restbedarfes an Energie durch eine Verwendung regenerativer Energieträger erfolgt und die Grundabdeckung und die Abdeckung des Restbedarfes an Energie derart vorgenommen werden, dass die Brauerei kohlendioxidneutral oder als Kohlendioxidsenke arbeitet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Brauvorgang gebildete Gärungskohlensäure in der Brauerei wiederverwendet wird, um den Ausstoß von Kohlendioxid weiter zu senken.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Brauvorgang gebildete Gärungskohlensäure bei einer Limonadenherstellung, Bierherstellung und/oder einer Getränkeabfüllung wiederverwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bereitgestellte Biogas in einem Brennraum einer Kraftwärmekopplungsanlage verbrannt wird und die dabei entstehende Hitze zur Bereitstellung von Heißwasser verwendet wird, dessen Temperatur kleiner oder gleich 120°C ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellung von Heißwasser unter Verwendung eines oder mehrerer Wärmetauscher vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das bereitgestellte Heißwasser in einen Wärmespeicher überführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heißwasser aus dem Wärmespeicher an thermische Energie benötigende Energieverbraucher der Brauerei weitergeleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bereitgestellte Biogas in einem Biogasspeicher zwischengespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Biogaserzeugung zusätzliches Gärsubstrat verwendet wird.
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche aufweist: – Mittel (1, 2, 2a, 2b) zur Hydrolyse und Vergärung von Brauereireststoffen, um Biogas bereitzustellen, – Mittel (3, 7, 7a, 7b, 7c, 8) zur Umsetzung des bereitgestellten Biogases in thermische und elektrische Energie, wobei – die Mittel zur Hydrolyse und Vergärung und die Mittel zur Umsetzung zur Grundabdeckung des Energieverbrauchs der Energieverbraucher vorgesehen sind, und – Mittel (10) zur Bereitstellung des Restbedarfs an elektrischer Energie aus einer oder mehreren regenerativen Quellen, – Mittel (21) zur Bereitstellung des Restbedarfs an thermischer Energie aus einer oder mehreren regenerativen Quellen, wobei – die vorgenannten Mittel derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Brauerei kohlendioxidneutral oder als Kohlendioxidsenke arbeitet.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bereitstellung des Restbedarfs an elektrischer Energie eine Photovoltaikanlage (10) enthalten.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bereitstellung des Restbedarfs an thermischer Energie eine Solarthermieanlage (21) enthalten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bereitstellung des Restbedarfs an thermischer Energie eine Biomasseheizung enthalten.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10–13, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Sammelbehälter für bei einem Brauvorgang gebildete Gärungskohlensäure aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10–14, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Biogasspeicher (2c) aufweist, welchem eingangsseitig Biogas zuführbar ist und welcher ausgangsseitig mit einer Kraftwärmekopplungsanlage (7) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftwärmekopplungsanlage über einen Wärmespeicher (13) mit thermische Energie benötigenden Verbrauchern (16, 19) der Brauerei verbunden ist.