EP4689042A1 - BRAUANLAGE MIT EINEM HEIßWASSER-SCHICHTSPEICHER - Google Patents

BRAUANLAGE MIT EINEM HEIßWASSER-SCHICHTSPEICHER

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Publication number
EP4689042A1
EP4689042A1 EP23837177.7A EP23837177A EP4689042A1 EP 4689042 A1 EP4689042 A1 EP 4689042A1 EP 23837177 A EP23837177 A EP 23837177A EP 4689042 A1 EP4689042 A1 EP 4689042A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
wort
temperature
storage tank
mash
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23837177.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Pfister
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bucher Denwel GmbH
Original Assignee
Bucher Denwel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bucher Denwel GmbH filed Critical Bucher Denwel GmbH
Publication of EP4689042A1 publication Critical patent/EP4689042A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/20—Boiling the beerwort
    • C12C7/205—Boiling with hops
    • C12C7/22—Processes or apparatus specially adapted to save or recover energy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C13/00—Brewing devices, not covered by a single group of C12C1/00 - C12C12/04
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C13/00—Brewing devices, not covered by a single group of C12C1/00 - C12C12/04
    • C12C13/02—Brew kettles

Definitions

  • the present invention relates to brewing systems with a hot water stratified storage tank having a high temperature range and a low temperature range according to the respective preambles of patent claims 1, 2 and 3.
  • EP 2 516614 B1 discloses a device and a method for recovering energy in a beer brewery, wherein a heat exchange circuit is provided that is separate from the process fluid flow.
  • the heat exchange circuit contains a heat transport fluid, for example water, and forms a closed pipe system with heat exchangers for heat transfer between the process fluid and the heat transport fluid, as well as with a storage container for the heat transport fluid that forms the energy storage and is designed as a stratified storage tank.
  • the thermal energy recovered from wort boiling and wort cooling is collected in the energy storage unit.
  • the thermal energy recovered during wort boiling, for example via a pan vapor condenser, in the hotter head space of the stratified storage unit is used again to heat the lautering wort.
  • the thermal energy recovered from wort cooling using a wort cooler can be used to indirectly heat the mash.
  • the hot water from the energy storage unit is fed into a heating heat exchanger in a mash vessel, which heats the mash in the mash vessel.
  • the disadvantage is that, due to the relatively low heating medium temperatures, the heating surfaces of the heating heat exchanger must be very large in order to be able to transfer the required thermal energy from the heat transport fluid flowing in the closed heat exchange system into the mash. This results in a large area requirement for the heating heat exchanger in or on the mash vessel.
  • the heating surfaces are limited, especially when retrofitting and converting existing systems, and the mash vessels must be replaced in most cases, which is expensive. DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • the object of the present invention is therefore to provide a generic, improved brewing system which is more space-saving and which is or can be upgraded to increase thermal efficiency without major replacement of boilers or containers and by using existing system components.
  • the object is achieved by a brewing system having the features of claim 3.
  • hot process fluid brewing water
  • process fluid brewing water
  • the target temperature in the mash is determined by the amount of hot, fresh brewing water fed from the hot water stratified storage tank into the mash vessel, as well as by its temperature and by the amount of mash initially contained in the mash vessel and its initial temperature.
  • the combined energy recovery according to the invention from the wort boiling and the wort cooling (according to claim 3) at a similarly high temperature level allows the evaporation rate to be reduced further than is possible in systems with an energy storage device contained in a separate heat recovery circuit, where the wort boiling and the lautering wort heating must be in balance.
  • the evaporation rate indicates the percentage of the amount of water evaporated per hour, based on the amount of cast wort obtained by the wort boiling as a base value (100%). This balance of the energy quantities from wort boiling and lautering wort heating is only achieved in the prior art with a heat recovery circuit separate from the brewing liquid flow with an evaporation rate of approx. 4 to 4.5%.
  • the hot, fresh brewing water from the hot water stratified storage tank is introduced into the mash vessel in the area of the mash vessel bottom, i.e. from below into the existing mash.
  • the turbulent flow that arises as a result of the (lighter) hot brewing water rising in comparison to the cooler and more viscous mash in the mash ensures rapid mixing and thus a rapid achievement of an even temperature distribution in the diluted mash.
  • a pipe arrangement for introducing the hot brewing water into the mash vessel in its outer bottom area is particularly advantageous, as this is where the turbulence of any mash agitators in the mash vessel is at its highest and thus the fastest mixing is achieved. It is ideal if the agitator of such a mash agitator is equipped with reinforcements, as this greatly accelerates the mixing process.
  • the temperature of water exiting the high-temperature water connection of the vapor condenser during brewing operation of the brewing plant is in the range of 95°C to 99°C, preferably between 96°C and 99°C and more preferably between 98°C and 99°C.
  • Such a high recovery of thermal energy from the vapor rising from the wort kettle ensures effective minimization of the loss of thermal energy.
  • the temperature of the water leaving the wort cooler into the internal inflow line during brewing operation of the brewing system is in the range of 95°C to 97°C, preferably between 96°C and 97°. This also results in very efficient heat recovery. It is particularly advantageous if the temperature of the water leaving the wort cooler into the internal inflow line during brewing operation of the brewing system is a maximum of 2°C, preferably a maximum of 1°C, lower than the temperature of the hot wort entering the wort cooler. This further improves heat recovery and further reduces the loss of thermal energy.
  • the temperature of water entering the wort cooler from the external inflow line fluidly connected to the fresh water supply is warmer than 0°C and colder than 10°C, preferably 6°C or colder, more preferably 4°C or colder. This not only absorbs a particularly large amount of thermal energy from the fresh water fed into the wort cooler, but the wort is also cooled down significantly more, which is advantageous for certain types of beer.
  • the temperature of water flowing from the high-temperature water outlet of the hot water stratified storage tank into the hot water inlet of the mash vessel during brewing operation of the brewing system in the high-temperature water outlet is in the range of 90°C to 99°C, preferably 95°C or higher, more preferably 96°C or higher.
  • At least one high-temperature water inlet and at least one high-temperature water outlet of the hot water stratified storage tank are formed by a common high-temperature water connection of the hot water stratified storage tank.
  • a high-temperature water connection can thus be flowed through in both directions and used as an inlet and as an outlet.
  • the high-temperature water connection is formed by several high-temperature water outlets located at different heights. Tank connections that can be switched on or off via a shut-off device depending on the fill level.
  • At least one low-temperature water inlet and at least one low-temperature water outlet of the hot water stratified storage tank are formed by a common low-temperature water connection of the hot water stratified storage tank.
  • Such a low-temperature water connection can thus also be flowed through in both directions and used as an inlet and as an outlet.
  • the heat of the condensate is recovered via an additional condensate heat exchanger.
  • the heat of the hot condensate is recovered using cold water and hot water at around 80°C is generated.
  • a further advantageous embodiment of the brewing system according to the invention with fresh water energy storage also has a low-temperature primary energy source, for example a wood chip or wood pellet heating system with final heating water temperatures of up to 110°C.
  • a low-temperature primary energy source for example a wood chip or wood pellet heating system with final heating water temperatures of up to 110°C.
  • Such heating systems below 110° are not subject to TÜV monitoring and are used in large numbers in domestic technology. They are therefore relatively inexpensive compared to high-temperature heating systems.
  • the hot water stratified storage tank would have to be designed as a pressure vessel. Head temperatures of 106 °C to 108 °C then prevail in such a pressure vessel. This "head energy" could then be used to heat the wort boiling.
  • an external boiler is provided for this, which is designed as a plate heat exchanger or tube bundle heat exchanger.
  • An additional external heating system as a primary energy source preferably has low return temperatures, with an ideal spread between flow and return temperatures of 10 to 20 Kelvin. Therefore, the brewery plant should be operated in such a way that during operation (for example during a production week) a similar or the same temperature spread in the hot water stratified storage tank between its high temperature range and its low temperature range is also established. It is therefore advantageous if the thermal energy from the hot water stratified storage tank is also used to heat other consumers in the brewery in order to achieve such a wide temperature spread in the hot water stratified storage tank.
  • Other heat sinks in which thermal energy from the hot water stratified storage tank can be used include building heating, bottle washing machines or cleaning systems.
  • heat sources can also be used to heat the hot water stratified storage tank via secondary heat exchangers, for example the waste heat from beer cooling or from compressed air generation.
  • the brewing system according to the invention also advantageously provides for the, preferably complete, thermal insulation of brewing vessels, in particular the wort kettle and the whirlpool.
  • a brewing system with a comprehensive energy saving and energy recovery concept is created.
  • the consistent thermal insulation of the brewing vessels and minimal heat losses enable heat to be recovered from the hot wort at the highest possible temperature level and thus the best possible use of the recovered energy. Due to the higher temperature difference, a smaller amount of hot water is also required for heat recovery, which is advantageous in order to avoid excess hot water.
  • the entire hot water circuit is advantageously connected to a CIP cleaning system so that any residues and deposits can be removed.
  • the hot water stratified storage tank preferably has Cleaning devices, such as spray heads, for cleaning the hot water stratified storage tank.
  • Fig. 1 A simplified system diagram of a brewing system according to the invention.
  • Fig. 1 shows a simplified schematic representation of a system diagram of a brewing system according to the invention, wherein only the essential apparatus components of the brewing system are shown and only the fluid connection lines required for the description of the invention are shown.
  • the brewing system 1 has a hot water stratified storage tank 2, which forms a thermal energy storage unit of the brewing system 1. Furthermore, a mash vessel 3, a lauter tun 4, a wort kettle 5 and a whirlpool 8 as well as a cold water storage tank 7 are shown in Fig. 1 as essential equipment components of the brewing system 1.
  • the cold water storage tank 7 is connected to an external fresh water source Q, as symbolized by the arrow Q, and forms a buffer tank for a fresh water supply 7'.
  • a water softening system (not shown) is preferably provided between the fresh water source Q and the cold water storage tank 7.
  • the hot water stratified storage tank 2 is a container, for example a tank, for holding water with different temperature layers.
  • the hot water stratified storage tank 2 forms a high temperature area 2' with a hotter water layer in its upper container area and a high temperature area 2' with a hotter water layer in its lower Create a low temperature area 2" with a less hot water layer in the tank area.
  • the hot water stratified storage tank 2 is provided in its upper container area with three high-temperature water inlets 20, 21, 22, each forming a tank connection, through which hot water can be introduced into the upper area of the hot water stratified storage tank 2. Furthermore, in the upper container area of the hot water stratified storage tank 2 there is a high-temperature water outlet 23, which also forms a tank connection and through which hot water can be discharged from the hot water stratified storage tank 2. Of course, it is also possible to provide more or fewer water inlets or water outlets.
  • the high-temperature water connection 23 can advantageously be fed from several tank connections (water inlet and/or water outlet) located at different heights, which can be switched on or off via a respective shut-off device depending on the filling level.
  • the hot water stratified storage tank 2 which comprises the low-temperature area 2", preferably on its lower floor, at least one low-temperature water inlet 24 and at least one low-temperature water outlet 25 are provided, to which a first low-temperature fluid line 25' and a second low-temperature fluid line 25" are connected and which also each form a tank connection.
  • These can also be combined in a single low-temperature water connection 27, so that this combined low-temperature water connection 27 can serve both as a water inlet and as a water outlet.
  • Fresh water is fed from the cold fresh water supply 7' of the cold water tank 7 to the hot water stratified tank 2 through a fresh water supply line 70, the cold fresh water first being fed through an external inflow line 71 from the cold water tank 7 to a wort cooler 9, which is designed as a heat exchanger.
  • the cold fresh water fed through the external inflow line 71 enters a cold water inlet 90 of the wort cooler 9 and is heated in the heat exchanger of the wort cooler 9 by hot wort, which is fed from the whirlpool 8 to the wort cooler 9 through a wort drain line 80 described further below, the temperature of the fresh water at the outlet from the wort cooler 9 being in the range of 95 °C to 97 °C or can even reach a temperature of up to 99 °C.
  • This hot fresh water leaves the wort cooler 9 through a hot water outlet 91 and is fed from there through an internal inflow line 72, which - like all hot water lines (high-temperature and low-temperature lines) of the brewing system 1 - is preferably completely thermally insulated, to the high-temperature water inlet 20 of the hot water stratified storage tank 2, where it enters the high-temperature area 2'.
  • the hot water stratified storage tank 2 is thus supplied with
  • the heating circuit 28 has an external heating device 29 for this purpose, which is heated with primary energy, for example with gas, heating oil, wood chips or wood pellets.
  • the heating device 29 is connected via the second low-temperature fluid line 25" to the low-temperature water outlet 25 of the hot water stratified storage tank.
  • the hot water stratified storage tank 2 and connected via a second high-temperature fluid line 22' to the high-temperature water inlet 22 of the hot water stratified storage tank 2.
  • the water drawn off from the lower low-temperature region 2" of the hot water stratified storage tank 2 can be circulated by a pump (not shown) through the external heating device 29 and the high-temperature fluid line 22' back into the high-temperature region 2' of the hot water stratified storage tank 2, so that the cold fresh water originally introduced into the hot water stratified storage tank 2 is quickly heated to the intended operating temperatures.
  • Cold fresh water from the fresh water reservoir 7' is also fed to a first mixing device 35 assigned to the mash vessel 3 and a second mixing device 48 assigned to the lauter tun 4 through a fresh water line 73 that is directly connected to the cold water tank 7 or - as in the example shown - branches off from the external inflow line 71.
  • Hot water is also fed to the respective mixing device 35, 48 through a hot water line 36 fed with hot fresh water from the high-temperature water outlet 23 (as shown in Fig. 1) or, for example, from the high-temperature fluid line 21'.
  • the cold fresh water is mixed with the hot water from the hot water stratified tank 2 to achieve the desired temperature.
  • a pre-mashing device 31 Upstream of the mash vessel 3 is a pre-mashing device 31 into which crushed malt or other starch carriers are fed from a supply (not shown) through a feed line 30.
  • the first mixing device 35 assigned to the mash vessel 3 the cold fresh water is mixed with the hot fresh water to achieve the desired temperature and this tempered water is fed to the pre-mashing device 31.
  • the starch carriers are then mixed in the flow with tempered fresh water (between 35 and 65°C, preferably over 50°C) fed from the first mixing device 35 to form a suspension, the so-called mash, which is then fed into the mash vessel 3.
  • the mash is fed through a mash line 34 into the lauter tun 4, where the mash is clarified.
  • the malt extract in the lauter tun 4 is extracted with hot water, the so-called sparging water, which is added to the lauter tun 4 at 78 - 80°C from the second mixing device 48 assigned to the lauter tun 4.
  • the lauter wort obtained in the lauter tun 4 is discharged from the lauter tun 4 through a lauter wort outlet 40 and a lauter wort line 41 and initially temporarily stored in a lauter wort container 4'.
  • the last mash can be done with cold water.
  • the cold water displaces the last extract from the spent grain cake and uses the heat stored in the spent grain because it does not have to be heated up by other thermal energy sources, but instead extracts the heat from the spent grain cake and thus warms itself up.
  • the lauter wort is fed from the lauter wort container 4' or directly from the lauter tun 4 through the first lauter wort line 41 and a second lauter wort line 42 fluidly connected to it to a lauter wort heater 43, which is also designed as a heat exchanger.
  • the fed lauter wort enters this heat exchanger through a low-temperature wort inlet 44, is heated there and exits again from a high-temperature wort outlet 45, from where the heated lauter wort is led through a third lauter wort line 52 to a lauter wort inlet 50 of the wort kettle 5, through which it enters the wort kettle 5.
  • the lauter wort can also be collected in the whirlpool 8 and heated from there with a lauter wort heater 43 during the transfer to the wort kettle 5.
  • the wort kettle 5 is provided in the usual way with the lautering wort inlet 50, a wort outlet 51 and a wort steam chimney 5', through which wort steam, so-called vapors, that are produced during wort boiling, exits.
  • a vapor condenser 6 designed as a heat exchanger is assigned to the wort kettle 5 in a generally known way and is fluidly connected to the wort steam chimney 5', so that vapors flow into the vapor condenser 6 and can condense there, as will be described further below.
  • a generally known wort external boiler 43 described below is assigned to the wort kettle 3.
  • a wort circulation line 54 leads from the wort outlet 51 of the wort kettle 5 through the wort external boiler 55, which is operated with primary energy, back to a hot wort inlet 56 of the wort kettle.
  • the preheated wort contained in the wort kettle and originally introduced into the wort kettle 5 through the lautering wort line 52 is circulated by a circulation pump (not shown) through this wort circulation line 54 and the external wort external boiler 55 and is further heated to boiling temperature by the wort external boiler 55.
  • any other known type of wort heating can of course also be provided, for example by means of an internal boiler or by means of heat exchangers located in the wall of the wort kettle 5.
  • the finished wort emerging from the wort outlet 51 is led through a wort transfer line 53 branching off from the wort circulation line 53 into the whirlpool 8, where a solid-liquid separation takes place in a generally known manner.
  • the liquid phase of the wort separated in this process is discharged from the whirlpool 8 through the wort discharge line 80 and — as described above — introduced into the wort cooler 9.
  • the cooled cast wort emerging from the wort cooler 9 is then discharged from the brewing system 1 through a fermentation cellar line 92 and introduced, for example, into a fermentation tank G (not shown), which is symbolized by the arrow G.
  • the brewing plant according to the invention is thus flowed through by the brewing fluid in the fresh water flow from the source Q to the fermentation tank G, which passes from the fresh water via the mash, the lautering wort, the wort, and finally the cast wort, which is led through the fermentation cellar line 92 into the fermentation tank G.
  • the temperature management in particular the heat recovery, is carried out by means of the brewing fluid, as described below.
  • the first low-temperature fluid line 25' leads from the low-temperature water outlet 25 of the hot water stratified storage tank 2 to a low-temperature water connection 60 of the vapor condenser 6 assigned to the wort kettle 5.
  • vapor condenser 6 vapor rising from the wort kettle 5 is cooled and condensed by cooling using the water supplied through the low-temperature fluid line 25' at a temperature of, for example, approximately 80 °C, with the recovered vapor condensate being discarded.
  • the heat from the hot vapor condensate can be recovered using a condensate cooler (not shown) in order to heat up fresh water, for example.
  • the low-temperature water supplied through the low-temperature fluid line 25' is heated, for example to a temperature between 95 °C and 99 °C.
  • This heated water is fed through a first high-temperature fluid line 2T to the high-temperature water inlet 21 of the hot water stratified storage tank 2 and is introduced there into the high-temperature region 2'.
  • the high-temperature area 2' of the hot water stratified storage tank 2 is fluidly connected to the mash vessel 3 via a mash water line 32, starting from a high-temperature water outlet 23.
  • the mash water line 32 opens into a hot water inlet 33 at the bottom of the mash vessel 3, so that hot water, which is pumped from the high-temperature area 2' of the hot water stratified storage tank 2 by a pump (not shown), at a temperature in the range of 90 °C to 99 °C and preferably higher than 95 °C, is fed from below into the mash vessel 3.
  • mash rests are usually carried out one after the other, each at a higher temperature, the mashing process - and thus the entire brewing process - is accelerated, since a predetermined rest temperature can be set quickly and particularly effectively by suitably introducing hot fresh water from the high-temperature stratified storage tank 2 into the mash vessel 3.
  • This temperature adjustment by introducing hot fresh water into the mash is significantly more responsive than the conventional heating of the mash vessel 3 with an internal or external heating device using heat exchangers, the heat transfer of which into the mash is significantly slower.
  • the fresh water heated in the vapor condenser 6 is also used as a heating medium in the wort heater 43 by being branched off through a high-temperature branch line 21" branching off from the first high-temperature fluid line 2T and being led as a partial flow to a high-temperature fluid connection 46 of the wort heater 43.
  • the fresh water emerging from the wort heater 43 through a low-temperature fluid outlet 47 and cooled to a temperature of approximately 80 °C is led through a low-temperature return line 48 to the low-temperature water inlet 24 of the hot water stratified storage tank 2 and there enters the low-temperature area 2" of the hot water stratified storage tank 2.
  • Other heat generators and heat consumers not shown in the diagram in Fig.
  • the brewing fluid 1 can also be integrated, for example directly or via heat exchangers, into the brewing fluid flow initially formed by the fresh water supplied.
  • the brewing fluid is therefore also used simultaneously as a heat transport medium, so that, in contrast to the prior art, no separate fluid circuit is required for the recovery of thermal energy.

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Abstract

Bei einer Brauanlage mit einem einen Hochtemperaturbereich (2') und einen Niedertemperaturbereich (2") aufweisenden Heißwasser-Schichtspeicher (2), der zumindest einen Hochtemperatur-Wassereinlass (20, 21, 22), zumindest einen Hochtemperatur-Wasserauslass (23), zumindest einen Niedertemperatur-Wassereinlass (24) und zumindest einen Niedertemperatur-Wasserauslass (25) aufweist, mit einem Maischgefäß (3), einem mit dem Maischgefäß (3) über eine Maischeleitung (34) fluidverbundenen Läuterbottich (4) oder Maischefilter, einer Würzepfanne (5), die einen Läuterwürzeeinlass (50), einen Würzeauslass (51) und einen Brüdenkondensator (6) mit einem Niedertemperatur-Wasseranschluss (60) und einem Hochtemperatur-Wasseranschluss (61) aufweist, wobei der Läuterwürzeeinlass (50) über eine Läuterwürzeleitung (52) mittelbar oder unmittelbar mit dem Läuterbottich (4) oder dem Maischefilter fluidverbunden ist, wobei der Niedertemperatur-Wasserauslass (25) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) mit dem Niedertemperatur-Wasseranschluss (60) des Brüdenkondensators (6) und der Hochtemperatur-Wassereinlass (21) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) mit dem Hochtemperatur-Wasseranschluss (61) des Brüdenkondensators (6) in Fluidverbindung stehen, ist vorgesehen, dass der Heißwasser-Schichtspeicher (2) über eine Frischwasser-Zuleitung (70) mit einem Frischwasservorrat (7') in Fluidverbindung steht und dass der Hochtemperatur-Wasserauslass (23) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) über eine Maischwasserleitung (32) mit einem Heißwassereinlass (33) des Maischgefäßes (3) in Fluidverbindung steht. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in der Frischwasser-Zuleitung ein Würzekühler (9) vorgesehen ist, dem über eine mit dem Frischwasservorrat (7') fluidverbundene äußere Zuflussleitung (71) Kaltwasser zugeführt wird, das im Würzekühler (9) erhitzt wird, und der über eine innere Zuflussleitung (72) mit dem Hochtemperatur-Wassereinlass (20) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) fluidverbunden ist, wobei die äußere Zuflussleitung (71) und die innere Zuflussleitung (72) die Frischwasser-Zuleitung (70) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) bilden.

Description

Brauanlage mit einem Heißwasser-Schichtspeicher
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Brauanlagen mit einem einen Hochtemperaturbereich und einen Niedertemperaturbereich aufweisenden Heißwasser-Schichtspeicher gemäß dem jeweiligen Oberbegriff der Patentansprüche 1 , 2 und 3.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Dem Energiemanagement in Brauanlagen kommt im Zeichen steigender Energiekosten eine zunehmend wichtiger werdende Bedeutung zu. Der überwiegende Teil der für einen Brauprozess in einer Brauanlage benötigten Energie ist thermische Energie. Die Rückgewinnung von thermischer Energie aus Abwärme des Brauprozesses, beispielsweise beim Herabkühlen von Würze, und die Wiederverwendung dieser Energie zum Aufheizen von Prozessflüssigkeit, beispielsweise von Läuterwürze vor dem Einleiten in die Würzepfanne, ist hinreichend bekannt und wird seit Langem in der Praxis eingesetzt. Umso wichtiger sind ständige Bestrebungen, die Wärmeverluste bei den diversen Wärmetauschprozessen zu minimieren und die thermische Energieeffizienz von Brauanlagen zu verbessern. Üblicherweise werden dazu Wärmetauschkreisläufe vorgesehen, die vom Strom der Brauprozessflüssigkeit, beispielsweise der Würze oder des Bieres, getrennt sind. STAND DER TECHNIK
Aus der EP 2 516614 B1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Rückgewinnung von Energie in einer Bierbrauerei bekannt, wobei ein vom Prozessfluidstrom separater Wärmetauschkreislauf vorgesehen ist. Der Wärmetauschkreislauf enthält ein Wärmetransportfluid, beispielsweise Wasser, und bildet ein geschlossenes Rohrleitungssystem mit Wärmetauschern zur Wärmeübertragung zwischen dem Prozessfluid und dem Wärmetransportfluid sowie mit einem den Energiespeicher bildenden Speicherbehälter für das Wärmetransportfluid, der als Schichtspeicher ausgebildet ist.
Die aus der Würzekochung und der Würzekühlung rückgewonnene thermische Energie wird im Energiespeicher gesammelt. Die bei der Würzekochung beispielsweise über einen Pfannendunstkondensator rückgewonnene thermische Energie im heißeren Kopfraum des Schichtspeichers wird wieder zur Läuterwürze- Erhitzung verwendet. Die aus der Würzekühlung mittels eines Würzekühlers rückgewonnene thermische Energie kann zur indirekten Beheizung der Maische verwendet werden.
Das Heißwasser aus dem Energiespeicher wird dabei in einen Heizungswärmetäuscher eines Maischgefäßes eingeleitet, wodurch die Maische im Maischgefäß erhitzt wird. Nachteilig ist dabei, dass aufgrund der relativ niedrigen Heizmitteltemperaturen die Heizflächen des Heizungswärmetäuschers sehr groß gewählt werden müssen, um die erforderliche thermische Energie aus dem im geschlossenen Wärmetauschsystem fließenden Wärmetransportfluid in die Maische übertragen zu können. Dadurch entsteht ein großer Flächenbedarf für den Heizungswärmetäuscher in oder am Maischgefäß. Insbesondere bei der Nachrüstung und Umrüstung von Bestandsanlagen sind die Heizflächen beschränkt und die Maischgefäße müssen in den meisten Fällen kostenaufwendig ausgetauscht werden. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße, verbesserte Brauanlage anzugeben, die platzsparender baut und die ohne größeren Austausch von Kesseln oder Behältern und unter Verwendung vorhandener Anlagenkomponenten zur thermischen Effizienzsteigerung ertüchtigt ist oder werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gelöst durch eine Brauanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .
Eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Brauanlage mit einem einen Hochtemperaturbereich und einen Niedertemperaturbereich aufweisenden Heißwasser-Schichtspeicher, der zumindest einen Hochtemperatur-Wassereinlass, zumindest einen Hochtemperatur-Wasserauslass, zumindest einen Niedertemperatur-Wassereinlass und zumindest einen Niedertemperatur- Wasserauslass aufweist, mit einem Maischgefäß, einem mit dem Maischgefäß über eine Maischeleitung fluidverbundenen Läuterbottich oder Maischefilter, einer Würzepfanne, die einen Läuterwürzeeinlass, einen Würzeauslass und einen Brüdenkondensator mit einem Niedertemperatur-Wasseranschluss und einem Hochtemperatur-Wasseranschluss aufweist, wobei der Läuterwürzeeinlass über eine Läuterwürzeleitung mittelbar oder unmittelbar mit dem Läuterbottich oder dem Maischefilter fluidverbunden ist, wobei der Niedertemperatur-Wasserauslass des Heißwasser-Schichtspeichers mit dem Niedertemperatur-Wasseranschluss des Brüdenkondensators und der Hochtemperatur-Wassereinlass des Heißwasser- Schichtspeichers mit dem Hochtemperatur-Wasseranschluss des Brüdenkondensators in Fluidverbindung stehen, zeichnet sich dadurch aus, dass der Heißwasser-Schichtspeicher über eine Frischwasser-Zuleitung mit einem Frischwasservorrat in Fluidverbindung steht und dass der Hochtemperatur- Wasserauslass des Heißwasser-Schichtspeichers über eine Maischwasserleitung mit einem Heißwassereinlass des Maischgefäßes in Fluidverbindung steht. Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Brauanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 2.
Diese alternative zweite Variante der Brauanlage mit einem einen Hochtemperaturbereich und einen Niedertemperaturbereich aufweisenden Heißwasser-Schichtspeicher, der zumindest einen Hochtemperatur-Wassereinlass, zumindest einen Hochtemperatur-Wasserauslass, zumindest einen Niedertemperatur-Wassereinlass und zumindest einen Niedertemperatur- Wasserauslass aufweist, mit einem Maischgefäß, einem mit dem Maischgefäß über eine Maischeleitung fluidverbundenen Läuterbottich oder Maischefilter, einer Würzepfanne, die einen Läuterwürzeeinlass, einen Würzeauslass und einen Brüdenkondensator mit einem Niedertemperatur-Wasseranschluss und einem Hochtemperatur-Wasseranschluss aufweist, wobei der Läuterwürzeeinlass über eine Läuterwürzeleitung mittelbar oder unmittelbar mit dem Läuterbottich oder dem Maischefilter fluidverbunden ist, wobei der Würzeauslass mittelbar oder unmittelbar mit einem Würzekühler fluidverbunden ist, dem über eine äußere Zuflussleitung Kaltwasser zu einem Kaltwassereinlauf zugeführt wird, das im Würzekühler erhitzt wird, und der einen über eine innere Zuflussleitung mit dem Hochtemperatur- Wassereinlass des Heißwasser-Schichtspeichers fluidverbundenen Heißwasserauslauf zum Austritt des erhitzten Wassers aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass die äußere Zuflussleitung mit dem Frischwasservorrat fluidverbunden ist und dass die äußere Zuflussleitung und die innere Zuflussleitung die Frischwasser-Zuleitung des Heißwasser-Schichtspeichers bilden.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Brauanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 3.
Eine alternative dritte Variante einer erfindungsgemäßen Brauanlage mit einem einen Hochtemperaturbereich und einen Niedertemperaturbereich aufweisenden Heißwasser-Schichtspeicher, der zumindest einen Hochtemperatur-Wassereinlass, zumindest einen Hochtemperatur-Wasserauslass, zumindest einen Niedertemperatur-Wassereinlass und zumindest einen Niedertemperatur- Wasserauslass aufweist, mit einem Maischgefäß, einem mit dem Maischgefäß über eine Maischeleitung fluidverbundenen Läuterbottich oder Maischefilter, einer Würzepfanne, die einen Läuterwürzeeinlass, einen Würzeauslass und einen Brüdenkondensator mit einem Niedertemperatur-Wasseranschluss und einem Hochtemperatur-Wasseranschluss aufweist, wobei der Läuterwürzeeinlass über eine Läuterwürzeleitung mittelbar oder unmittelbar mit dem Läuterbottich oder dem Maischefilter fluidverbunden ist, wobei der Niedertemperatur-Wasserauslass des Heißwasser-Schichtspeichers mit dem Niedertemperatur-Wasseranschluss des Brüdenkondensators und der Hochtemperatur-Wassereinlass des Heißwasser- Schichtspeichers mit dem Hochtemperatur-Wasseranschluss des Brüdenkondensators in Fluidverbindung stehen, wobei der Würzeauslass mittelbar oder unmittelbar mit einem Würzekühler fluidverbunden ist, dem über eine äußere Zuflussleitung Kaltwasser zu einem Kaltwassereinlauf zugeführt wird, das im Würzekühler erhitzt wird, und der einen über eine innere Zuflussleitung mit dem Hochtemperatur-Wassereinlass des Heißwasser-Schichtspeichers fluidverbundenen Heißwasserauslauf zum Austritt des erhitzten Wassers aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Heißwasser-Schichtspeicher über eine Frischwasser- Zuleitung mit einem Frischwasservorrat in Fluidverbindung steht und dass der Hochtemperatur-Wasserauslass des Heißwasser-Schichtspeichers über eine Maischwasserleitung mit einem Heißwassereinlass des Maischgefäßes in Fluidverbindung steht und dass die äußere Zuflussleitung mit dem Frischwasservorrat fluidverbunden ist und dass die äußere Zuflussleitung und die innere Zuflussleitung die Frischwasser-Zuleitung des Heißwasser-Schichtspeichers bilden.
VORTEILE
Allen drei Varianten der erfindungsgemäßen Brauanlage gemeinsam ist die vorteilhafte Verwendung von Frischwasser als Wärmetransportmedium in einem offenen Wärmetransportsystem zum Austausch von thermischer Energie zwischen den einzelnen Anlagenkomponenten. Das aus einem Frischwassertank oder einer ausreichend dimensionierten Frischwasserleitung, also aus dem Frischwasservorrat, der Brauanlage zugeführte Wasser wird entweder im Brüdenkondensator (Variante gemäß Anspruch 1 ) oder im Würzekühler (Variante gemäß Anspruch 2) oder im Brüdenkondensator und im Würzekühler (Variante gemäß Anspruch 3) erhitzt und im Heißwasser-Schichtspeicher als Pufferspeicher für die thermische Energie zwischengespeichert. Von dort wird es als heißes Prozessfluid (Brauwasser) in das Maischgefäß, beispielsweise in einen Maischbottich, in die dort vorhandene Maische eingeleitet, wo es sich mit der Maische schnell vermischt und diese unmittelbar aufheizt - im Gegenteil zu einer mittelbaren Aufheizung mittels eines Wärmetauschers wie im Stand der Technik. Diese direkte Aufheizung der Maische erfolgt schneller und reaktionsärmer, da die direkte Vermischung quasi unmittelbar zu einer gleichmäßigen Temperaturverteilung führt. Dieser erfindungsgemäße Prozess kann auch als Zubrühen von Prozessfluid (Brauwasser) beim Maischen bezeichnet werden. Die Zieltemperatur in der Maische wird dabei durch die Menge des aus dem Heißwasser-Schichtspeicher in das Maischgefäß eingeleiteten heißen frischen Brauwassers sowie von dessen Temperatur und von der Menge der im Maischgefäß anfänglich enthaltenen Maische und von deren Ausgangstemperatur bestimmt.
Durch die erfindungsgemäße kombinierte Energierückgewinnung aus der Würzekochung und der Würzekühlung (gemäß Anspruch 3) auf ähnlich hohem Temperaturniveau kann die Verdampfungsziffer weiter abgesenkt werden, als dies bei Anlagen mit einem in einem gesonderten Wärmerückgewinnungskreislauf enthaltenen Energiespeicher möglich ist, wo die Würzekochung und die Läuterwürze-Erhitzung im Gleichgewicht stehen müssen. Die Verdampfungsziffer gibt den Prozentsatz der pro Stunde, bezogen auf die Menge der durch die Würzekochung erhaltenen Ausschlagwürze als Basiswert (100 %), verdampften Wassermenge an. Dieses Gleichgewicht der Energiemengen von Würzekochung und Läuterwürze-Erhitzung wird im Stand der Technik bei einem vom Brauflüssigkeitsstrom separatem Wärmerückgewinnungskreislauf nur mit einer Verdampfungsziffer von ca. 4 bis 4,5 % erreicht. Technologisch sind allerdings nur deutlich niedrigere Verdampfungsziffern (ca. 2 bis 3,5 %) erforderlich. Die erfindungsgemäße Lösung mit der Verwendung von Frischwasser zur Wärmerückgewinnung aus Würzekochung und Würzekühlung ermöglicht bei Heißwasserüberschuss der Brauerei eine Absenkung der Verdampfungsziffer und damit eine Einsparung an Primärenergiebedarf gegenüber dem Stand der Technik.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einleitung des heißen frischen Brauwassers aus dem Heißwasser-Schichtspeicher in das Maischgefäß im Bereich des Maischgefäßbodens, also von unten in die vorhandene Maische, erfolgt. Die dadurch aufgrund es Aufsteigens des (leichteren) heißen Brauwassers im Vergleich zur kühleren und dickflüssigeren Maische in der Maische entstehende turbulente Strömung sorgt für eine schnelle Vermischung und damit für ein schnelles Erreichen einer gleichmäßigen Temperaturverteilung in der verdünnten Maische. Besonders vorteilhaft ist eine Leitungsanordnung für die Einleitung des heißen Brauwassers in das Maischgefäß in dessen äußerem Bodenbereich, da hier die Turbulenz von im Maischbehälter eventuell vorhandenen Maischrührorganen am höchsten ist und damit schnellstes Vermischen erzielt wird. Ideal ist, wenn das Rührwerk eines solchen Maischrührorgans mit Bewehrungen ausgestattet ist, da diese das Vermischen nochmals stark beschleunigen.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Brauanlagen sind Gegenstand der Unteransprüche 4 bis 10.
Vorzugsweise liegt die Temperatur von aus dem Hochtemperatur-Wasseranschluss des Brüdenkondensators austretendem Wasser während des Braubetriebs der Brauanlage im Bereich von 95°C bis 99°C, vorzugsweise zwischen 96°C und 99°C und weiter vorzugsweise zwischen 98°C und 99°C. Eine solch hohe Rückgewinnung von thermischer Energie aus dem aus der Würzepfanne aufsteigenden Brüdendampf sorgt für eine wirksame Minimierung des Verlustes von thermischer Energie.
Von besonderem Vorteil ist es auch, wenn die Temperatur von aus dem Würzekühler in die innere Zuflussleitung austretendem Wasser während des Braubetriebs der Brauanlage im Bereich von 95°C bis 97°C liegt, vorzugsweise zwischen 96°C und 97° liegt. Auch hierdurch wird eine sehr effiziente Wärmerückgewinnung erzielt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Temperatur von aus dem Würzekühler in die innere Zuflussleitung austretendem Wasser während des Braubetriebs der Brauanlage maximal um 2°C, vorzugsweise maximal um 1 °C, geringer ist als die Temperatur der in den Würzekühler eintretenden heißen Würze. Hierdurch wird die Wärmerückgesinnung weiter verbessert und der Verlust von thermischer Energie nochmals reduziert,
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Temperatur von aus der mit dem Frischwasservorrat fluidverbundenen äußeren Zuflussleitung in den Würzekühler eintretendem Wasser wärmer als 0° C und kälter als 10°C, vorzugsweise 6°C oder kälter, weiter vorzugsweise 4°C oder kälter. Hierdurch wird nicht nur besonders viel thermische Energie von dem in den Würzekühler eingeleiteten Frischwasser aufgenommen, sondern die Würze wird auch deutlich stärker herabgekühlt, was für bestimmte Biersorten von Vorteil ist.
Schließlich ist es auch von besonderem Vorteil, wenn die Temperatur von aus dem Hochtemperatur-Wasserauslass des Heißwasser-Schichtspeichers in den Heißwassereinlass des Maischgefäßes während des Braubetriebs der Brauanlage fließendem Wasser im Hochtemperatur-Wasserauslass im Bereich von 90°C bis 99°C liegt, vorzugsweise 95°C oder höher ist, weiter vorzugsweise 96°C oder höher ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind jeweils zumindest ein Hochtemperatur-Wassereinlass und zumindest ein Hochtemperatur-Wasserauslass des Heißwasser-Schichtspeichers von einem gemeinsamen Hochtemperatur- Wasseranschluss des Heißwasser-Schichtspeichers gebildet. Ein solcher Hochtemperatur-Wasseranschluss kann somit in beiden Richtungen durchströmt und als Einlass sowie als Auslass genutzt werden. Um die verschiedenen Füllstände des Heißwasser-Schichtspeichers zu berücksichtigen wird der Hochtemperatur- Wasseranschluss von mehreren in unterschiedlichen Höhen liegenden Tankanschlüssen gespeist, die je nach Füllstand über ein Absperrorgan zu- oder weggeschaltet werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind jeweils zumindest ein Niedertemperatur-Wassereinlass und zumindest ein Niedertemperatur- Wasserauslass des Heißwasser-Schichtspeichers von einem gemeinsamen Niedertemperatur-Wasseranschluss des Heißwasser-Schichtspeichers gebildet. Ein solcher Niedertemperatur-Wasseranschluss kann somit ebenfalls in beiden Richtungen durchströmt und als Einlass sowie als Auslass genutzt werden.
In einer nicht dargestellten Ausführung wird die Wärme des Kondensates über einen zusätzlichen Kondensat-Wärmetauscher zurückgewonnen. Dabei wird die Wärme des heißen Kondensats mittels Kaltwassers zurückgewonnen und Heißwasser mit etwa 80°C erzeugt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Brauanlage mit Frischwasser-Energiespeicher weist zusätzlich eine Niedertemperatur- Primärenergiequelle, beispielsweise eine Hackschnitzel- oder Holzpelletsheizung mit Heizwasser-Endtemperaturen von bis zu 110°C auf. Solche Heizungs-Anlagen unter 110° sind nicht TÜV überwachungspflichtig und werden in der Haustechnik in großen Stückzahlen eingesetzt. Deshalb sind sie relativ kostengünstig im Vergleich zu Hochtemperatur-Heizanlagen. Dabei müsste der Heißwasser-Schichtspeicher ais Druckbehälter ausgestaltet sein. In einem solchen Druckbehälter herrschen dann Kopftemperaturen von 106 °C bis 108 °C vor. Diese „Kopfenergie“ könnten dann zur Beheizung für die Würzekochung verwendet werden. Idealerweise ist dafür ein Außenkocher vorgesehen, der als Plattenwärmetauscher oder Rohrbündelwärmetauscher ausgeführt ist.
Eine zusätzlich vorgesehene externe Heizanlage als Primärenergiequelle weist vorzugsweise niedrige Rücklauftemperaturen auf, bei einer idealen Spreizung zwischen Vor- und Rücklauftemperatur von 10 bis 20 Kelvin. Daher sollte die Brauereianlage so betrieben werden, dass sich während ihres Betriebs (zum Beispiel während einer Produktionswoche) auch eine ähnliche oder dieselbe Temperaturspreizung im Heißwasser-Schichtspeicher zwischen dessen Hochtemperaturbereich und dessen Niedertemperaturbereich einstellt. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn mit der thermischen Energie aus dem Heißwasser-Schichtspeicher auch andere Verbraucher in der Brauerei beheizt werden, um eine derart breite Temperaturspreizung im Heißwasser-Schichtspeicher zu erzielen. Andere Wärmesenken, in denen thermische Energie aus dem Heißwasser-Schichtspeicher genutzt werden kann, sind beispielsweise eine Gebäudebeheizung, Flaschenwaschmaschinen oder Reinigungsanlagen.
Über Sekundär-Wärmetauscher können auch andere Wärmequellen zur Aufheizung des Heißwasser-Schichtspeichers genutzt werden, zum Beispiel die Abwärme aus der Bierkühlung oder aus der Drucklufterzeugung.
Schließlich ist in der erfindungsgemäßen Brauanlage vorteilhafter Weise auch noch die, vorzugsweise vollständige, Wärmedämmung von Sudgefäßen, insbesondere der Würzepfanne und des Whirlpools, vorgesehen. Auf diese Weise wird eine Brauanlage mit einem umfassenden Energie-Einspar- und Energie-Rückgewinnungs- Konzept geschaffen. Die konsequente Wärmedämmung der Sudgefäße und minimale Wärmeverluste ermöglichen eine Wärmerückgewinnung aus der Heißwürze auf höchstmöglichem Temperaturniveau und damit eine bestmögliche Nutzung der rückgewonnenen Energie. Durch die höhere Temperaturdifferenz wird zur Wärmerückgewinnung auch eine kleinere Menge an Heißwasser benötigt, was vorteilhaft ist, um Heißwasserüberschüsse zu vermeiden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
Vorteilhafter Weise ist der gesamte Heißwasserkreislauf an eine CIP- Reinigungsanlage angeschlossen, damit etwaige Rückstände und Ablagerungen entfernt werden können. Der Heißwasser-Schichtspeicher verfügt vorzugsweise über Reinigungsvorrichtung, wie beispielsweise Spritzköpfe, zur Tankreinigung des Heißwasser-Schichtspeichers.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigt:
Fig. 1 Ein vereinfachtes Anlagenschaubild einer erfindungsgemäßen Brauanlage.
DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Fig. 1 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung ein Anlagenschaubild einer erfindungsgemäßen Brauanlage, wobei nur die wesentlichen apparativen Komponenten der Brauanlage dargestellt sind und nur die für die Beschreibung der Erfindung erforderlichen Fluidverbindungsleitungen gezeigt sind.
Die Brauanlage 1 weist einen Heißwasser-Schichtspeicher 2 auf, der einen thermischen Energiespeicher der Brauanlage 1 bildet. Des Weiteren sind in Fig. 1 ein Maischgefäß 3, ein Läuterbottich 4, eine Würzepfanne 5 und ein Whirlpool 8 sowie ein Kaltwasserspeicher 7 als wesentliche apparative Komponenten der Brauanlage 1 dargestellt. Der Kaltwasserspeicher 7 ist an eine externe Frischwasserquelle Q angeschlossen, wie es durch den Pfeil Q symbolisiert ist, und bildet einen Pufferspeicher für einen Frischwasservorrat 7'. Zur Erzielung einer möglichst geringen Wasserhärte des Frischwassers ist vorzugsweise zwischen der Frischwasserquelle Q und dem Kaltwasserspeicher 7 eine (nicht gezeigte) Wasserenthärtungsanlage vorgesehen.
Der Heißwasser-Schichtspeicher 2 ist ein Behälter, beispielsweise ein Tank, zur Aufnahme von Wasser mit unterschiedlichen Temperaturschichtungen. Der Heißwasser-Schichtspeicher 2 bildet in seinem oberen Behälterbereich einen Hochtemperaturbereich 2' mit einer heißeren Wasserschicht und in seinem unteren Behälterbereich einen Niedertemperaturbereich 2" mit einer weniger heißen Wasserschicht aus.
Der Heißwasser-Schichtspeicher 2 ist in seinem oberen Behälterbereich mit drei jeweils einen Tankanschluss bildenden Hochtemperatur-Wassereinlässen 20, 21 , 22 versehen, durch die Heißwasser in den oberen Bereich des Heißwasser- Schichtspeichers 2 eingeleitet werden kann. Des Weiteren ist im oberen Behälterbereich des Heißwasser-Schichtspeichers 2 ein ebenfalls einen Tankanschluss bildender Hochtemperatur-Wasserauslass 23 vorgesehen, durch den Heißwasser aus dem Heißwasser-Schichtspeicher 2 abgeführt werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehr oder weniger Wassereinlässe oder Wasserauslässe vorzusehen. Ebenso ist es möglich, zumindest einen Wassereinlass und einen Wasserauslass miteinander zu kombinieren, so dass durch einen solchen kombinierten Hochtemperatur-Wasseranschluss 26 sowohl Heißwasser in den Hochtemperaturbereich 2' des Heißwasser-Schichtspeichers 2 eingeleitet als auch Wasser aus diesem entnommen werden kann. Um die verschiedenen Füllstände des Heißwasser-Schichtspeichers 2 zu berücksichtigen, kann der Hochtemperatur- Wasseranschluss 23 vorteilhafter Weise von mehreren in unterschiedlichen Höhen liegenden Tankanschlüssen (Wassereinlass und/oder Wasserauslass) gespeist werden, die je nach Füllstand über ein jeweiliges Absperrorgan zu- oder weggeschaltet werden können.
In dem den Niedertemperaturbereich 2" umfassenden unteren Behälterbereich des Heißwasser-Schichtspeichers 2, vorzugsweise an dessen unterem Boden sind zumindest ein Niedertemperatur-Wassereinlass 24 und zumindest ein Niedertemperatur-Wasserauslass 25 vorgesehen, an den eine erste Niedertemperatur-Fluidleitung 25' und eine zweite Niedertemperatur-Fluidleitung 25" angeschlossen sind und die ebenfalls jeweils einen Tankanschluss bilden. Auch diese können jeweils in einem einzigen Niedertemperatur-Wasseranschluss 27 zusammengefasst sein, so dass dieser kombinierte Niedertemperatur- Wasseranschluss 27 sowohl als Wassereinlass als auch als Wasserauslass dienen kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehr als zwei Schichtungen im Heißwasser-Schichtspeicher 2 vorzusehen, wobei dann für weitere Schichtungen zusätzliche Wassereinlässe und Wasserauslässe vorgesehen sind.
Aus dem kalten Frischwasservorrat 7' des Kaltwasserspeichers 7 wird Frischwasser durch eine Frischwasserzuleitung 70 dem Heißwasser-Schichtspeicher 2 zugeführt, wobei das kalte Frischwasser zunächst durch eine äußere Zuflussleitung 71 vom Kaltwasserspeicher 7 einem Würzekühler 9 zugeführt wird, der als Wärmetauscher ausgebildet ist. Das durch die äußere Zuflussleitung 71 zugeführte kalte Frischwasser tritt in einen Kaltwassereinlauf 90 des Würzekühlers 9 ein und wird im Wärmetauscher des Würzekühlers 9 durch heiße Würze, die aus dem Whirlpool 8 zum Würzekühler 9 durch eine weiter unten noch beschriebene Würzeabflussleitung 80 zugeführt wird, erhitzt, wobei die Temperatur des Frischwassers am Austritt aus dem Würzekühler 9 im Bereich von 95 °C bis 97 °C liegt oder sogar eine Temperatur von bis zu 99 °C erreichen kann. Dieses heiße Frischwasser verlässt den Würzekühler 9 durch einen Heißwasserauslauf 91 und wird von dort durch eine innere Zuflussleitung 72, die - wie alle Heißwasserleitungen (Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Leitungen) der Brauanlage 1 - vorzugsweise durchgehend wärmeisoliert ist, dem Hochtemperatur-Wassereinlass 20 des Heißwasser- Schichtspeichers 2 zugeführt, wo es in den Hochtemperaturbereich 2' eintritt. Dem Heißwasser-Schichtspeicher 2 wird somit während des Braubetriebs der Brauanlage
1 erhitztes Frischwasser zugeführt.
Grundsätzlich ist es auch möglich und wird in der Praxis beim Anfahren der Brauanlage 1 auch so gehandhabt werden, dass zu Beginn eines Betriebszyklus' zunächst kaltes Frischwasser aus dem Frischwasservorrat 7' in den Heißwasser- Schichtspeicher 2 eingeleitet und dann in einem Heizkreislauf 28 zunächst erhitzt wird. Der Heizkreislauf 28 weist dazu eine externe Heizeinrichtung 29 auf, die mit Primärenergie, beispielsweise mit Gas, Heizöl, Hackschnitzel oder Holzpellets, beheizt wird. Die Heizeinrichtung 29 ist über die zweite Niedertemperatur-Fluidleitung 25" mit dem Niedertemperatur-Wasserauslass 25 des Heißwasser-Schichtspeichers
2 und über eine zweite Hochtemperatur-Fluidleitung 22' mit dem Hochtemperatur- Wassereinlass 22 des Heißwasser-Schichtspeichers 2 verbunden. Auf diese Weise kann das aus dem unteren Niedertemperaturbereich 2" des Heißwasser- Schichtspeichers 2 abgezogene Wasser von einer (nicht gezeigten) Pumpe durch die externe Heizeinrichtung 29 und die Hochtemperatur-Fluidleitung 22' zurück in den Hochtemperaturbereich 2' des Heißwasser-Schichtspeichers 2 im Kreislauf geführt werden, so dass sich das ursprünglich in den Heißwasser-Schichtspeicher 2 eingeleitete kalte Frischwasser schnell auf die vorgesehenen Betriebstemperaturen erhitzt.
Kaltes Frischwasser aus dem Frischwasservorat 7' wird zudem durch eine direkt an den Kaltwasserspeicher 7 angeschlossene oder - wie im gezeigten Beispiel - von der äußeren Zuflussleitung 71 abzweigende Frischwasserleitung 73 einer ersten, dem Maischgefäß 3 zugeordneten Mischeinrichtung 35 und einer zweiten, dem Läuterbottich 4 zugeordneten Mischeinrichtung 48 zugeführt. Durch eine vom Hochtemperatur-Wasserauslass 23 (wie in Fig. 1 gezeigt) oder zum Beispiel von der Hochtemperatur-Fluidleitung 21' mit heißem Frischwasser gespeiste Heißwasserleitung 36 wird der jeweiligen Mischeinrichtung 35, 48 zudem Heißwasser zugeführt. In beiden Mischeinrichtungen wird das kalte Frischwasser mit dem Heißwasser aus dem Heißwasser-Schichtspeicher 2 zum Erzielen der gewünschten Temperatur gemischt.
Dem Maischgefäß 3 vorgeschaltet ist eine Vormaischereinrichtung 31 , in die geschrotetes Malz oder andere Stärketräger aus einem (nicht dargestellten) Vorrat durch eine Beschickungsleitung 30 zugeführt werden. In der dem Maischgefäß 3 zugeordneten ersten Mischeinrichtung 35 wird das kalte Frischwasser mit dem heißen Frischwasser zum Erzielen der gewünschten Temperatur gemischt und dieses temperierte Wasser wird der Vormaischeinrichtung 31 zugeleitet. In der Vormaischereinrichtung 31 werden die Stärketräger dann im Durchfluss mit aus der ersten Mischeinrichtung 35 zugeführtem temperiertem Frischwasser (zwischen 35 und 65°C, vorzugsweise über 50°C) zu einer Suspension, der sogenannten Maische, vermischt, die anschließend in das Maischgefäß 3 eingeleitet wird. Aus dem Maischgefäß 3 wird die Maische durch eine Maischeleitung 34 in den Läuterbottich 4 eingeleitet, wo die Maische geläutert wird. Dazu wird der Malzextrakt im Läuterbottich 4 mit Heißwasser, dem so genanntem Anschwänzwasser, extrahiert, das von der zweiten, dem Läuterbottich 4 zugeordneten Mischeinrichtung 48 aus mit 78 - 80°C in den Läuterbottich 4 zugegeben wird. Die dabei im Läuterbottich 4 gewonnene Läuterwürze wird aus dem Läuterbottich 4 durch einen Läuterwürzeaustritt 40 und eine Läuterwürzeleitung 41 abgeführt und zunächst in einem Läuterwürzebehälter 4' zwischengespeichert.
Insgesamt werden ca. 50% des frischen Brauwassers beim Einmaischen zugeben und die anderen 50% werden im Läuterbottich zugegeben, um nach dem Abziehen der Vorderwürze, den verbleibenden Extrakt aus dem Treberkuchen auszuwaschen. Um hier auch Energie zu sparen, kann der letzte Nachguss mit Kaltwasser erfolgen. Das Kaltwasser verdrängt den letzten Extrakt aus dem Treberkuchen und nutzt die gespeicherte Wärme in den Trebern, weil es nicht durch andere thermische Energiequellen aufgeheizt werden muss, sondern dem Treberkuchen die Wärme entzieht und sich dadurch aufwärmt.
Die Läuterwürze wird aus dem Läuterwürzebehälter 4' oder direkt aus dem Läuterbottich 4 durch die erste Läuterwürzeleitung 41 und einem mit dieser fluidverbundene zweite Läuterwürzeleitung 42 einem Läuterwürze-Erhitzer 43 zugeführt, der ebenfalls als Wärmetauscher ausgebildet ist. Die zugeführte Läuterwürze tritt durch einen Niedertemperatur-Würzeeinlass 44 in diesen Wärmetauscher ein, wird dort erhitzt und tritt aus einem Hochtemperatur- Würzeauslass 45 wieder aus, von wo die erhitzte Läuterwürze durch eine dritte Läuterwürzeleitung 52 zu einem Läuterwürzeeinlass 50 der Würzepfanne 5 geführt wird, durch den sie in die Würzepfanne 5 eintritt. Alternativ kann bei geringer Sudfolge die Läuterwürze auch im Whirlpool 8 gesammelt werden und von dort mit einem Läuterwürze-Erhitzer 43 während des Transfers in die Würzepfanne 5 erhitzt werden. Die Würzepfanne 5 ist in üblicher Weise mit dem Läuterwürzeeinlass 50, einem Würzeauslass 51 und einem Würzedampf-Kamin 5' versehen, durch den beim Würzekochen entstehender Würzedampf, so genannter Brüden, austritt. Ein als Wärmetauscher ausgebildeter Brüdenkondensator 6 ist in allgemein bekannter Weise der Würzepfanne 5 zugeordnet und mit dem Würzedampf-Kamin 5' fluidverbunden, sodass Brüden in den Brüdenkondensator 6 strömt und dort kondensieren kann, wie es weiter unten noch beschrieben wird. Zum Kochen der Würze ist der Würzepfanne 3 ein nachstehend beschriebener allgemein bekannter Würze-Außenkocher 43 zugeordnet.
Aus dem Würzeauslass 51 der Würzepfanne 5 führt eine Würzeumwälzleitung 54 durch den mit Primärenergie betriebenen Würze-Außenkocher 55 zurück zu einem Heißwürze-Einlass 56 der Würzepfanne. Durch diese Würzeumwälzleitung 54 und den externen Würze-Außenkocher 55 wird die in der Würzepfanne enthaltene und ursprünglich durch die Läuterwürzeleitung 52 in die Würzepfanne 5 eingeleitete vorerhitzte Würze von einer (nicht dargestellten) Umwälzpumpe umgewälzt und dabei vom Würze-Außenkocher 55 weiter auf Kochtemperatur erhitzt. Anstelle dieser externen Umlauferhitzung kann selbstverständlich auch jede andere bekannte Art der Würzeerhitzung, beispielsweise mittels eines Innenkochers oder mittels Wärmetauschern, die in der Wandung der Würzepfanne 5 gelegen sind, vorgesehen sein.
Die aus dem Würzeauslass 51 austretende fertige Würze wird durch eine von der Würzeumwälzleitung 53 abzweigende Würzetransferleitung 53 in den Whirlpool 8 geleitet, wo eine Fest-Flüssig-Abscheidung in allgemein bekannter Weise erfolgt. Die dabei abgetrennte flüssige Phase der Würze, die so genannte Ausschlagwürze, wird aus dem Whirlpool 8 durch die Würzeabflussleitung 80 abgeführt und — wie oben beschrieben — in den Würzekühler 9 eingeleitet. Die aus dem Würzekühler 9 austretende abgekühlte Ausschlagwürze wird dann durch eine Gärkellerleitung 92 aus der Brauanlage 1 abgeführt und beispielsweise in einen (nicht gezeigten) Gärtank G eingeleitet, was durch den Pfeil G symbolisiert ist. Die erfindungsgemäße Brauanlage wird somit im Frischwasserdurchlauf von der Quelle Q bis zum Gärtank G vom Braufluid durchströmt, das vom Frischwasser über die Maische, die Läuterwürze, die Würze, schließlich zur Ausschlagwürze wird, die durch die Gärkellerleitung 92 in den Gärtank G geleitet wird.
Bei der Brauanlage 1 der Erfindung wird das Temperaturmanagement, insbesondere die Wärmerückgewinnung, mittels des Braufluids durchgeführt, wie es nachstehend beschrieben wird.
Vom Niedertemperatur-Wasserauslass 25 des Heißwasser-Schichtspeichers 2 führt die erste Niedertemperatur-Fluidleitung 25' zu einem Niedertemperatur- Wasseranschluss 60 des der Würzepfanne 5 zugeordneten Brüdenkondensators 6. Im Brüdenkondensator 6 wird aus der Würzepfanne 5 aufsteigender Brüdendampf durch Abkühlung mittels des durch die Niedertemperatur-Fluidleitung 25' zugeführten Wassers mit einer Temperatur von beispielsweise ca. 80 °C abgekühlt und kondensiert, wobei das rückgewonnene Brüdenkondensat verworfen wird. Die Wärme aus dem heißen Brüdenkondensat kann mittels eines nicht dargestellten Kondensatkühlers rückgewonnen werden, um beispielsweise Frischwasser aufzuheizen. Bei diesem Kondensationsprozess im Brüdenkondensator 6 wird das durch die Niedertemperatur-Fluidleitung 25' zugeführte Niedertemperaturwasser erhitzt, beispielsweise auf eine Temperatur zwischen 95 °C und 99 °C. Dieses erhitzte Wasser wird durch eine erste Hochtemperatur-Fluidleitung 2T dem Hochtemperatur-Wassereinlass 21 des Heißwasser-Schichtspeichers 2 zugeführt und dort in den Hochtemperaturbereich 2' eingeleitet.
Der Hochtemperaturbereich 2' des Heißwasser-Schichtspeichers 2 ist, ausgehend von einem Hochtemperatur-Wasserauslass 23 über eine Maischwasserleitung 32 mit dem Maischgefäß 3 fluidverbunden. Die Maischwasserleitung 32 mündet dort in einen Heißwassereinlass 33 am unteren Boden des Maischgefäßes 3, so dass von einer (nicht gezeigten) Pumpe aus dem Hochtemperaturbereich 2' des Heißwasser- Schichtspeichers 2 gefördertes Heißwasser von einer Temperatur, die im Bereich von 90 °C bis 99 °C liegt und vorzugsweise höher als 95 °C ist, von unten in die im Maischgefäß 3 enthaltene Maische eintritt. Dadurch stellt sich in der Maische, deren Ausgangstemperatur deutlich unter der Temperatur des eingeleiteten Heißwassers liegt, eine durch ein im Maischgefäß vorgesehenes Rührwerk bedingte Turbulenz ein, die für eine schnelle Durchmischung des eingeleiteten Heißwassers mit der vorhandenen Maische sorgt, so dass sich in sehr kurzer Zeit eine gleichmäßig in der Maische verteilte Mischtemperatur einstellt, die zwischen der ursprünglichen Maischetemperatur und der Temperatur des eingeleiteten Heißwassers liegt. Auf diese Weise lässt sich die Maische in sehr kurzer Zeit auf ein vorgegebenes Temperaturniveau bringen, das für eine so genannte Maischrast für einen vorgegebenen Zeitraum gehalten werden muss. Da beim Brauen von Bier üblicherweise mehrere so genannte Maischrasten hintereinander mit jeweils höherer Temperatur gefahren werden, wird der Maischprozess — und damit der gesamte Brauprozess — beschleunigt, da durch geeignetes Einleiten von heißem Frischwasser aus dem Hochtemperatur-Schichtspeicher 2 in das Maischgefäß 3 schnell und besonders wirksam eine vorgegebene Rasttemperatur eingestellt werden kann. Diese Temperatureinstellung durch Einleiten von heißem Frischwasser in die Maische ist deutlich reaktionsschneller als das herkömmliche Beheizen des Maischgefäßes 3 mit einer internen oder externen Heizeinrichtung mittels Wärmetauschern, deren Wärmeübertragung in die Maische deutlich träger ist.
Das im Brüdenkondensator 6 erhitzte Frischwasser wird auch als Heizmedium im Läuterwürze-Erhitzer 43 genutzt, indem es durch eine aus der ersten Hochtemperatur-Fluidleitung 2T abzweigende Hochtemperatur-Zweigleitung 21" abgezweigt und zu einem Hochtemperatur-Fluidanschluss 46 des Läuterwürze- Erhitzers 43 als Teilstrom geleitet wird. Das aus dem Läuterwürze-Erhitzer 43 durch einen Niedertemperatur-Fluidauslass 47 austretende und auf eine Temperatur von etwa 80 °C abgekühlte Frischwasser wird durch eine Niedertemperatur- Rückführleitung 48 zum Niedertemperatur-Wassereinlass 24 des Heißwasser- Schichtspeichers 2 geführt und tritt dort in den Niedertemperaturbereich 2" des Heißwasser-Schichtspeichers 2 ein. Auch andere im Schaubild der Fig. 1 nicht gezeigte Wärmeerzeuger und Wärmeverbraucher können, beispielsweise direkt oder über Wärmetauscher, in den anfänglich von zugeführtem Frischwasser gebildeten Braufluidstrom eingebunden werden. In der Brauanlage 1 der vorliegenden Erfindung wird folglich das Braufluid auch gleichzeitig als Wärmetransportmedium genutzt, so dass im Gegensatz zum Stand der Technik kein gesonderter Fluidkreislauf für die Rückgewinnung thermischer Energie erforderlich ist.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
Bezugszeichenliste
Es bezeichnen:
1 Brauanlage
2 Heißwasser-Schichtspeicher
2' Hochtemperaturbereich
2" Niedertemperaturbereich
3 Maischgefäß
4 Läuterbottich
4' Läuterwürzebehälter
5 Würzepfanne
5' Würzedampf-Kamin
6 Brüdenkondensator
7 Kaltwasserspeicher
7' Frischwasservorrat
8 Whirlpool
9 Würzekühler
20 Hochtemperatur-Wassereinlass
21 Hochtemperatur-Wassereinlass
21' Hochtemperatur-Fluidleitung
21" Hochtemperatur-Zweigleitung
22 Hochtemperatur-Wassereinlass
22' Hochtemperatur-Fluidleitung
23 Hochtemperatur-Wasserauslass
24 Niedertemperatur-Wassereinlass
25 Niedertemperatur-Wasserauslass
25' Niedertemperatur-Fluidleitung
25" Niedertemperatur-Fluidleitung
26 Hochtemperatur-Wasseranschluss
27 Niedertemperatur-Wasseranschluss
28 Heizkreislauf Heizeinrichtung Maischwasserleitung Heißwassereinlass Maischeleitung erste Mischeinrichtung Heißwasserleitung Läuterwürzeaustritt erste Läuterwürzeleitung zweite Läuterwürzeleitung Läuterwürze-Erhitzer
Niedertemperatur-Würzeeinlass Hochtemperatur-Würzeauslass Hochtemperatur-Fluidanschluss Niedertemperatur-Fluidauslass zweite Mischeinrichtung Läuterwürzeeinlass
Würzeauslass dritte Läuterwürzeleitung Würzetransferleitung
Niedertemperatur-Wasseranschluss Hochtemperatur-Wasseranschluss Frischwasser-Zuleitung äußere Zuflussleitung innere Zuflussleitung Frischwasserleitung Würzeabflussleitung Kaltwassereinlauf Heißwasserauslauf Gärkellerleitung
Gärtank
Frischwasserquelle

Claims

Patentansprüche Brauanlage mit einem einen Hochtemperaturbereich (2') und einen Niedertemperaturbereich (2") aufweisenden Heißwasser-Schichtspeicher (2), der zumindest einen Hochtemperatur-Wassereinlass (20, 21 , 22), zumindest einen Hochtemperatur-Wasserauslass (23), zumindest einen Niedertemperatur-Wassereinlass (24) und zumindest einen Niedertemperatur- Wasserauslass (25) aufweist, mit einem Maischgefäß (3), einem mit dem Maischgefäß (3) über eine Maischeleitung (34) fluidverbundenen Läuterbottich (4) oder Maischefilter, einer Würzepfanne (5), die einen Läuterwürzeeinlass (50), einen Würzeauslass (51 ) und einen Brüdenkondensator (6) mit einem Niedertemperatur-Wasseranschluss (60) und einem Hochtemperatur- Wasseranschluss (61 ) aufweist, wobei der Läuterwürzeeinlass (50) über eine Läuterwürzeleitung (52) mittelbar oder unmittelbar mit dem Läuterbottich (4) oder dem Maischefilter fluidverbunden ist, wobei der Niedertemperatur- Wasserauslass (25) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) mit dem Niedertemperatur-Wasseranschluss (60) des Brüdenkondensators (6) und der Hochtemperatur-Wassereinlass (21 ) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) mit dem Hochtemperatur-Wasseranschluss (61 ) des Brüdenkondensators (6) in Fluidverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißwasser-Schichtspeicher (2) über eine Frischwasser-Zuleitung (70) mit einem Frischwasservorrat (7‘) in Fluidverbindung steht und dass der Hochtemperatur-Wasserauslass (23) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) über eine Maischwasserleitung (32) mit einem Heißwassereinlass (33) des Maischgefäßes (3) in Fluidverbindung steht. Brauanlage mit einem einen Hochtemperaturbereich (2') und einen Niedertemperaturbereich (2") aufweisenden Heißwasser-Schichtspeicher (2), der zumindest einen Hochtemperatur-Wassereinlass (20, 21 , 22), zumindest einen Hochtemperatur-Wasserauslass (23), zumindest einen Niedertemperatur-Wassereinlass (24) und zumindest einen Niedertemperatur- Wasserauslass (25) aufweist, mit einem Maischgefäß (3), einem mit dem Maischgefäß (3) über eine Maischeleitung (34) fluidverbundenen Läuterbottich (4) oder Maischefilter, einer Würzepfanne (5), die einen Läuterwürzeeinlass (50), einen Würzeauslass (51 ) und einen Brüdenkondensator (6) mit einem Niedertemperatur-Wasseranschluss (60) und einem Hochtemperatur- Wasseranschluss (61 ) aufweist, wobei der Läuterwürzeeinlass (50) über eine Läuterwürzeleitung (52) mittelbar oder unmittelbar mit dem Läuterbottich (4) oder dem Maischefilter fluidverbunden ist, wobei der Würzeauslass (51) mittelbar oder unmittelbar mit einem Würzekühler (9) fluidverbunden ist, dem über eine äußere Zuflussleitung (71 ) Kaltwasser zu einem Kaltwassereinlauf
(90) zugeführt wird, das im Würzekühler (9) erhitzt wird, und der einen über eine innere Zuflussleitung (72) mit dem Hochtemperatur-Wassereinlass (20) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) fluidverbundenen Heißwasserauslauf
(91 ) zum Austritt des erhitzten Wassers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Zuflussleitung (71 ) mit dem Frischwasservorrat (7') fluidverbunden ist und dass die äußere Zuflussleitung (71 ) und die innere Zuflussleitung (72) die Frischwasser-Zuleitung (70) des Heißwasser- Schichtspeichers (2) bilden. Brauanlage mit einem einen Hochtemperaturbereich (2') und einen Niedertemperaturbereich (2") aufweisenden Heißwasser-Schichtspeicher (2), der zumindest einen Hochtemperatur-Wassereinlass (20, 21 , 22), zumindest einen Hochtemperatur-Wasserauslass (23), zumindest einen Niedertemperatur-Wassereinlass (24) und zumindest einen Niedertemperatur- Wasserauslass (25) aufweist, mit einem Maischgefäß (3), einem mit dem Maischgefäß (3) über eine Maischeleitung (34) fluidverbundenen Läuterbottich (4) oder Maischefilter, einer Würzepfanne (5), die einen Läuterwürzeeinlass (50), einen Würzeauslass (51 ) und einen Brüdenkondensator (6) mit einem Niedertemperatur-Wasseranschluss (60) und einem Hochtemperatur- Wasseranschluss (61 ) aufweist, wobei der Läuterwürzeeinlass (50) über eine Läuterwürzeleitung (52) mittelbar oder unmittelbar mit dem Läuterbottich (4) oder dem Maischefilter fluidverbunden ist, wobei der Niedertemperatur- Wasserauslass (25) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) mit dem Niedertemperatur-Wasseranschluss (60) des Brüdenkondensators (6) und der Hochtemperatur-Wassereinlass (21 ) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) mit dem Hochtemperatur-Wasseranschluss (61) des Brüdenkondensators (6) in Fluidverbindung stehen, wobei der Würzeauslass (51 ) mittelbar oder unmittelbar mit einem Würzekühler (9) fluidverbunden ist, dem über eine äußere Zuflussleitung (71 ) Kaltwasser zu einem Kaltwassereinlauf (90) zugeführt wird, das im Würzekühler (9) erhitzt wird, und der einen über eine innere Zuflussleitung (72) mit dem Hochtemperatur-Wassereinlass (20) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) fluidverbundenen Heißwasserauslauf (91 ) zum Austritt des erhitzten Wassers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißwasser-Schichtspeicher (2) über eine Frischwasser-Zuleitung (70) mit einem Frischwasservorrat (7‘) in Fluidverbindung steht und dass der Hochtemperatur-Wasserauslass (23) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) über eine Maischwasserleitung (32) mit einem Heißwassereinlass (33) des Maischgefäßes (3) in Fluidverbindung steht und dass die äußere Zuflussleitung (71 ) mit dem Frischwasservorrat (7') fluidverbunden ist und dass die äußere Zuflussleitung (71 ) und die innere Zuflussleitung (72) die Frischwasser-Zuleitung (70) des Heißwasser- Schichtspeichers (2) bilden. Brauanlage nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur von aus dem Hochtemperatur-Wasseranschluss (61 ) des Brüdenkondensators (6) austretendem Wasser während des Braubetriebs der Brauanlage (1 ) im Bereich von 95°C bis 99°C liegt, vorzugsweise zwischen 96°C und 99°C und weiter vorzugsweise zwischen 98°C und 99°C liegt. Brauanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur von aus dem Würzekühler (9) in die innere Zuflussleitung (72) austretendem Wasser während des Braubetriebs der Brauanlage im Bereich von 95°C bis 97°C liegt, vorzugsweise zwischen 96°C und 97° liegt. Brauanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur von aus dem Würzekühler (9) in die innere Zuflussleitung (72) austretendem Wasser während des Braubetriebs der Brauanlage maximal um 2°C, vorzugsweise maximal um 1 °C, geringer ist als die Temperatur der in den Würzekühler (9) eintretenden heißen Würze ist. Brauanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur von aus der mit dem Frischwasservorrat (7') fluidverbundenen äußeren Zuflussleitung (71 ) in den Würzekühler (9) eintretendem Wasser wärmer als 0° C und kälter als 10°C, vorzugsweise 6°C oder kälter ist, weiter vorzugsweise 4°C oder kälter ist. Brauanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur von aus dem Hochtemperatur-Wasserauslass (23) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) in den Heißwassereinlass (33) des Maischgefäßes (3) während des Braubetriebs der Brauanlage fließendem Wasser im Hochtemperatur-Wasserauslass (23) im Bereich von 90°C bis 99°C liegt, vorzugsweise 95°C oder höher ist, weiter vorzugsweise 96°C oder höher ist. Brauanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zumindest ein Hochtemperatur-Wassereinlass (21 ) und zumindest ein Hochtemperatur-Wasserauslass (23) des Heißwasser- Schichtspeichers (2) von einem gemeinsamen Hochtemperatur- Wasseranschluss (26) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) gebildet sind. Brauanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zumindest ein Niedertemperatur-Wassereinlass (24) und zumindest ein Niedertemperatur-Wasserauslass (25) des Heißwasser- Schichtspeichers (2) von einem gemeinsamen Niedertemperatur- Wasseranschluss (27) des Heißwasser-Schichtspeichers (2) gebildet sind.
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