Am 9. und 10. November 2021 präsentiert Seepex auf dem Brau Beviale Summit in Nürnberg (diese Veranstaltung wurde heute 3.11.2021 abgesagt) vor allem die Systemlösung namens ‚Smart Air Injection‘ (SAI) zur Förderung von Malz- und Hopfentreber in Brauereien und Destillerien. Dieses System bringt die zu riesigen Pfropfen komprimierten Treber mittels kurzer pneumatischer Druckluftpulse zu Silo oder Speicher. Im Vergleich zu den bisher in der Branche gängigen Druckluftsystemen, die mit kontinuierlicher Luftzufuhr arbeiten, schluckt das SAI dabei bis zu 80 Prozent weniger Energie
Smart Air Injection ist schon in anderen Anwendungen erfolgreich eingesetzt worden. Im Umweltbereich werden beispielsweise hochviskose Produkte mit sowohl mittlerem als auch hohem Trockenstoffgehgalt zuverlässig über lange Strecken bis zu einem Kilometer befördert. Das System ist eine Kombination aus Exzenterschneckenpumpe und pneumatischer Dichtstromförderung. Dabei können auch die bei pneumatischen Förderanlagen mit niedrigem Druck vermehrt auftretenden Verstopfungen vermieden werden. Eine hohe Prozessflexibilität ist durch die problemlose Medienförderung mit variablem Feuchtegehalt von 60 bis 85 Prozent gewährleistet und das bei gleichbleibender Effizienz. Die Prozesseffizienz steigt durch die reduzierten Zeiten zum Austrebern und demnach schnelleren Durchlaufzeiten. Im Übrigen kann das System ganz einfach in vorhandene Automatisierungs- und Leitsysteme eingebunden werden. SAI ist also auch eine saubere Sache für Brauereien, denn der Abtransport des körnigen Trebers ist ein wesentlicher und aufwändiger Bestandteil des Brauprozesses.
Dr.-Ing. Stephan Mottyll, Produktmanager bei Seepex, konnte auf einer Teststrecke in München mit dem SAI-Pumpensystem im direkten Vergleich zu einem konventionellen pneumatischen Nasstreber-Fördersystemen weitaus günstigere Werte erreichen: „Kurze und seltene Druckluftimpulse fördern die langen Treberpfropfen mühelos. Ganz wie die gute alte Rohrpost. So sinkt der Druckluftverbrauch locker um bis zu 80 Prozent. Die Sud-Durchlaufzeiten sinken um bis zu 50 Prozent. Das erhöht die Prozesseffizienz. Durch die langen Pausenintervalle von bis zu 5 Minuten, in denen nur die Pumpe fördert und die anschließenden kontrollierten Druckluftpulse, konnte der Kunde den gesamten Luft- und Energieverbrauch deutlich reduzieren.“
„Die Analyse ergibt eine Betriebskosteneinsparung von ca. 11.000 € pro Jahr Energiekosten für Druckluft gegenüber dem ursprünglich installierten System. Diese basiert auf dem deutlich reduzierten Luftverbrauch von bis zu 80 Prozent und dem daraus resultierenden geringeren Gesamtenergieverbrauch von ca. 75 Prozent. Dieser extreme Unterschied im Luftverbrauch beruht auf der unterschiedlichen Art der pneumatischen Förderung: kontinuierliche Druckluftförderung versus diskontinuierliche Druckluftförderung großer Pfropfen von Treber.“
Der optimale Pfropfen füllt fast die komplette Leitung
Um den optimalen Betriebszustand zu untersuchen, wurde in der Münchener Brauerei die Pfropfenlänge des Trebers – der per Druckluft pneumatisch gefördert wird – variiert. Resümee: „Je länger die Pfropfen sind, desto seltener wird Luft und damit weniger Gesamtluftvolumen verbraucht. Die Betriebssicherheit ist dabei kein Problem, da einige Bar an Druckreserve immer noch zur Verfügung stehen. Ein optimaler Betriebspunkt in Bezug auf Zuverlässigkeit und Effizienz wird bei einer Pfropfenlänge von mehreren zehn Metern gefunden, was einem durchschnittlichen Luftverbrauch von nur ~18 Nm3/h entspricht. Die Druckluft wird nur alle 3:45 Minuten für ein ausreichend kurzes Zeitintervall eingeblasen, sodass die Leitung wieder komplett leer ist. Zu kurze Pfropfen von nur wenigen Metern führen zu niedrigem Leitungsdruck und einer erhöhten Lufteinblasfrequenz, was offensichtlich weniger effizient ist“, so Mottyll. Durch die Vergrößerung der Pfropfenlänge werde der durchschnittliche Luftverbrauch sukzessive auf ein Minimum von ca. 18 Nm3/h reduziert. Die für die Förderung benötigte Luftmenge entspreche nahezu dem Rohrvolumen, sodass kaum Überdruck erforderlich sei, um auch die Pfropfen 20 m bis zum Silodeckel zu drücken.
Die Drosselung des Luftinjektionsflusses am Handventil weist laut Mottyll ein weiteres Potenzial zur Optimierung des pneumatischen Förderverhaltens auf, da der Pfropfenfluss ruhiger wird und sich so die Impulskräfte reduzieren lassen. Außerdem könne der optimale Luftverbrauch leichter eingestellt werden.
