Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Kälte- und Lufttechnik: Ausgabe 01-02/2018, 06.02.2018

Energieeffizienz in der Lebensmittelindustrie

Die Schweiz hat sich, gemeinsam mit insgesamt 175 Staaten, im Klimaschutzabkommen von Paris 2016 dazu verpflichtet, seine Treibhausgase bis 2030 um 55 Prozent zu senken. Um dieses Ziel zu erreichen, hilft nur zweierlei: energiesparende Prozesse effizient gestalten und auf erneuerbare Energie setzen.

Autor: Anuga FoodTec

Bilder: Anuga FoodTec

Die Anuga FoodTec in Köln widmet sich den Techniken die Lebensmittel- und Getränkehersteller benötigen, um den Verbrauch von Energie in Produktionsprozessen zu reduzieren.

Alle reden von der Energiewende. Bei Malzers in Gelsenkirchen ist sie längst gelebter Grundsatz. Für rund zweieinhalb Millionen Euro errichtete die Grossbäckerei ein gasbetriebenes Blockheizkraftwerk (BHKW) samt Zwölfzylindermotor, der einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Seitdem erzeugt Malzers zusammen mit einer 7000 Quadratmeter grossen Photovoltaikanlage etwa drei Viertel des Stromverbrauchs selbst. Das Blockheizkraftwerk stellt darüber hinaus Wärme, Kälte und Dampf bereit und ist mit einer Absorptions-Kältemaschine gekoppelt – so lässt sich die im Sommer nicht nutzbare Abwärme zur Kühlung von Rohstoffen einsetzen. Dass das nicht nur wirtschaftlich gedacht ist, sondern auch die Umwelt entlastet, zeigen die 2000 Tonnen Kohlendioxid, die das Unternehmen jährlich einspart.

Bausteine für eine zukunftsfähige Energieversorgung.

Die Kopplung von Kraft und Wärme (KWK) ist eine der auf der Anuga FoodTec gezeigten Schüsseltechniken, mit denen sich die Lebensmittelproduzenten unabhängiger von den Energieversorgern machen können. Beispielsweise liegt der Endenergieeinsatz der Branche in Deutschland seit einigen Jahren konstant bei rund 60 Terawattstunden pro Jahr. Die steigenden Energiepreise werden zu einem immer grösseren Kostenfaktor, bei dem jede gesparte Kilowattstunde zählt. Der durchschnittliche Anteil der Energiekosten an der Wertschöpfung in der Milch-industrie liegt bei rund fünf bis acht Prozent, in der Fleischverarbeitung sind es bis zu 15 Prozent. Investitionen in den Einsatz von hocheffizienten KWK-Anlagen amortisieren sich vor diesem Hintergrund in der Regel innerhalb von zwei bis sechs Jahren.

Ein wesentlicher Baustein für eine zukunftsfähige Energieversorgung ist die Integration von Photovoltaikanlagen oder Biogas- und Blockheizkraftwerken in das betriebliche Stromnetz. Die Abstimmung zwischen Erzeugung, Verteilung, Speicherung und Verbrauch des dezentral produzierten Stroms übernehmen intelligente Systeme. Spätestens hier erschliesst sich der Zusammenhang zwischen der Energiewende und der vierten industriellen Revolution, denn die vernetzte Produktion in der Smart Factory gewährleistet eben auch eine hohe Transparenz über die Energieströme. Diese enge Ankopplung der Lebensmittelproduktion an die Energiewirtschaft über intelligente Stromnetze (Smart Grids) stellt einen nicht zu unterschätzenden Beitrag zur Energiewende dar und birgt ein beachtliches Einsparpotenzial für die Unternehmen. Dank der intelligenten Netzsteuerung können sie flexibel auf saisonal schwankenden Bedarf reagieren und teure Lastspitzen vermeiden.

Nutzung von Energie aus der Umgebung.

Industrie 4.0 erweist sich auch direkt auf der Feldebene als Schrittmacher für die Energiewende. Bei der kontinuierlichen Überwachung der verzweigten Produktionsanlagen kommen immer mehr Sensoren zum Einsatz, die keine Batterie brauchen und ihre Daten per Funk senden. Sie «ernten» die dafür benötigte Energie direkt aus der Umgebung mittels Energy Harvesting. Gemeint sind damit Verfahren, welche die vor Ort verfügbare Energie aus Temperaturgradienten, Sonneneinstrahlung oder mechanischer Bewegung in nutzbare Energie umwandeln.

Der Low-Energy-Sensor BlueTEG des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS, ist ein Beispiel dafür. Er misst Werte wie die Umgebungstemperatur oder Beschleunigungsraten und sendet diese via Bluetooth an ein Tablet. Um die elektrische Energie zur Versorgung der Elektronik zu gewinnen, nutzt er dafür die Temperaturdifferenz zwischen einer Wärmequelle und der Umgebung. So werden autarke, wartungsfreie und kabellose Systeme mit nahezu unbegrenzter Stand-by-Zeit Realität. Anwendungsgebiete sind unter anderem Sensornetzwerke zur Überwachung von Maschinen und Anlagen (Condition Monitoring), Trackingsysteme und Sensoren zur Gebäudeautomatisierung. Noch steht der Markt der EnergyHarvesting-Systeme am Anfang, doch das Schlagwort wird auf dem Kölner Messegelände bei vielen Ausstellern aus dem Automatisierungsbereich präsent sein.

Die Basis für mehr Energieeffizienz.

Von der Feldebene bis hin zur Produktionsplanung – die Umsetzung eines IT-gestützten Energiemanagementsystems nach DIN EN ISO 50001 ist immer der Ausgangspunkt für erhebliche Einsparungen. Lebensmittelproduzenten können damit den Verbrauch ihrer Anlagen ermitteln, dokumentieren und kontinuierlich verbessern. Als skalierbare Systeme lassen sie sich in Form von Add-ons jederzeit in das Prozessleitsystem integrieren. Auf der Anuga FoodTec in Köln stehen neben den Anlagen zur Energieerzeugung und den Sensoren zum Überwachen der Betriebszustände folglich entsprechende Softwarelösungen im Blickpunkt. Sie versetzen Produzenten erst in die Lage, Prozesse nachhaltig zu verbessern, Effizienz dauerhaft zu steigern und damit Kosten einzusparen sowie Treibhausgasemissionen zu senken.

Anuga FoodTec
www.anugafoodtec.de




Automatisierte Anlagen brauchen viel Energie. Doch es gibt verschiedene Wege, den Energieverbrauch deutlich zu senken.