Fünf Schritte zur Reduzierung des Energieverbrauchs in der Lebensmittel- und Getränkeproduktion
Der Energieverbrauch und die damit verbundenen Treibhausgasemissionen zählen zu den wichtigsten Themen im Bereich der ökologischen Nachhaltigkeit, die sich auf Lebensmittel- und Getränkehersteller weltweit auswirken.1 Experten erkennen dies als eine komplexe Herausforderung an, an der viele verschiedene Interessengruppen beteiligt sind und die eine vielschichtige Antwort erfordert – darunter eine bessere Energieüberwachung, eine Senkung des Verbrauchs, eine Steigerung der betrieblichen Effizienz und eine geringere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen.
Eine gute Möglichkeit, sich für den Weg zur Energieoptimierung vorzubereiten, besteht darin, den aktuellen Status Ihrer Betriebsabläufe zu bewerten und herauszufinden, in welchen Bereichen das größte Einsparpotenzial besteht. Eine Nachhaltigkeitsbewertung vermittelt ein klares Verständnis Ihrer Anlagen und Prozesse und legt eine Grundlage für deren Verbesserung fest. Gemeinsam können wir dann Ihre energieintensivsten Prozesse und Ineffizienzen identifizieren und maßgeschneiderte Lösungen vorschlagen.
Hier sind fünf praktische Schritte zur Reduzierung des Energieverbrauchs in Ihrem Lebensmittel- und Getränkebetrieb.
Bei der Senkung des Energieverbrauchs geht es nicht nur um unmittelbare Kosteneinsparungen, sondern auch um die Förderung der langfristigen Nachhaltigkeit und Resilienz Ihrer Betriebsabläufe. Wir nutzen die neueste Technologie, um die Ressourceneffizienz zu verbessern und weitere Kosteneinsparungen zu erzielen.
Separatoren, die in der Lebensmittel- und Getränkeherstellung weit verbreitet sind, sind ein Bereich, in dem neue Technologien dazu beitragen, den Energieverbrauch zu senken. Dank der Kombination aus AirTight und unserer patentierten Encapt™-Technologie ist der Energieverbrauch unserer neuesten Generation von Separatoren im Vergleich zu ihren herkömmlichen halboffenen Vorgängern um bis zu 40 % geringer.2 Diese Einsparungen werden durch eine Kombination aus schonender Produktbehandlung (die das Risiko der Sauerstoffaufnahme eliminiert) und dem Einsatz effizienter Pumpen erzielt.
Die Integration innovativer Technologien in unsere bewährten Verarbeitungslinien trägt ebenfalls zur Senkung der Energienutzung bei. Durch die Konzentration auf Energieeffizienz auf Linienebene statt nur bei einzelnen Anlagen stellen wir sicher, dass alle Komponenten synergetisch zusammenarbeiten, was zu größeren Gesamteinsparungen und optimierter Leistung führt. In diesen vorkonfigurierten Linien wurde jedes Modul aufgrund seines Beitrags zur Gesamteffizienz der Linie ausgewählt.
Unsere Best-Practice-Linie für Joghurtmilch mit OneStep-Technologie vereint beispielsweise mehrere Prozessschritte – Separation, Standardisierung, Mischung und Wärmebehandlung – in einem Schritt. Da weniger Anlagen betrieben werden müssen, sinkt Ihr Wasserverbrauch um bis zu 49 %, Ihr Stromverbrauch um bis zu 41 % und Ihr Wärmeenergieverbrauch um bis zu 16 %. Dies führt zu einer um 25 % besseren Kohlenstoffbilanz im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen.3
Für energieeffizientere Verpackungsvorgänge verwendet die Tetra Pak® E3/Speed Hyper die eBeam-Technologie anstelle herkömmlicher Sterilisationsmethoden für Verpackungsmaterial. Dadurch werden Chemikalien nahezu überflüssig (99 % weniger), und da H2O2 nicht mehr vorgewärmt, erhitzt und getrocknet werden muss, sinkt der Energieverbrauch um etwa ein Drittel.4
Die Speicherung und Wiederverwendung von verbrauchter Energie ist eine weitere gute Möglichkeit, den Energieverbrauch in Ihrem Betrieb zu senken. Viele Prozesse erzeugen überschüssige Wärme, die, wenn sie nicht genutzt wird, eine Verschwendung von Energie darstellt. Durch die Speicherung und Wiederverwendung dieser Wärme können Sie Ihren Gesamtenergieverbrauch sowie Ihre Kosten senken.
Wärmetauscher sind nur eines von vielen Beispielen für Anlagen zur Rückgewinnung von Abwärme aus Prozessen wie Pasteurisierung, Kochen und Kühlung. So können beispielsweise Wärmetauscher in einer Molkerei die Wärme von pasteurisierter Milch auffangen und zum Vorwärmen der einfließenden kalten Milch verwenden. Dadurch wird der Energieaufwand für die Pasteurisierung reduziert. Dies lässt sich am besten anhand der beiden wichtigsten Verfahren zum Erhitzen von Lebensmitteln und Getränken erklären: Erstens durch den Einsatz von Produkt-zu-Wasser-Wärmetauschern (P2W), die die Wärme über heißes Wasser auf das Produkt übertragen, und zweitens durch die Zirkulation bereits erhitzter Produkte und die Nutzung ihrer Energie zur Erhitzung nicht sterilisierter Produkte (P2P). Tetra Pak verwendet bereits seit 20 Jahren die P2P-Methode der Wärmeübertragung mit guten Ergebnissen. Durch die Reduzierung des Bedarfs an Dampf und Kühlwasser ermöglichen Tetra Pak® Röhrenwärmetauscher mit P2P-Technologie Energieeinsparungen von bis zu 55 % im Vergleich zu vergleichbaren Produkt-zu-Wasser-Lösungen. Darüber hinaus werden weniger Röhrenwärmetauscher-Module benötigt, wodurch sich Ihre Gesamtbetriebskosten um bis zu 55 % senken lassen.
Durch die Optimierung Ihrer bestehenden Anlage können Sie sowohl Energieverbrauch als auch -kosten an jedem einzelnen Produktionstag senken. Auf der Grundlage jahrzehntelanger Branchenerfahrung bieten wir ein umfassendes Portfolio an Upgrades, darunter Nachrüst-Kits, vordefinierte Produkte oder maßgeschneiderte Lösungen zur Steigerung der Leistung und Verlängerung der Lebensdauer Ihrer Produktionslinien. In enger Zusammenarbeit mit Ihnen können unsere Fachleute ressourceneffiziente Lösungen für Ihr Unternehmen vorschlagen.
Und die Nutzung eines HD100 Homogenisatorgeräts in Ihren Tetra Pak® Homogenisatoren minimiert den Homogenisierungsdruck, wodurch im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen jährlich bis zu 26 % Energie eingespart werden können.6 Ebenso kann der Austausch der Pneumatikzylinder in Ihrer Tetra Pak® A3/Flex durch eine DIMC-Servoantrieb-Toolbox Ihren Druckluftverbrauch um bis zu 120.000 m3 pro Jahr senken.7
Anlagenkomponenten wie Pumpen sind ein weiterer guter Ansatzpunkt für Einsparungen, da sie häufig über lange Zeiträume hinweg ununterbrochen laufen, um Produktionsprozesse aufrechtzuerhalten. Durch die Kombination von Pumpen mit einem Frequenzumrichter (VFD) kann der jährliche Energieverbrauch um bis zu 20 % gesenkt werden8 Dies liegt daran, dass der VFD die Geschwindigkeit jeder Pumpe automatisch an die Viskosität, den Kopfdruck und die Durchflussrate anpasst.
Eine weitere energiesparende Anlagenkomponente sind unsere Hochleistungsrührwerke für Tanks. Dank ihres effizienten Propellerdesigns laufen diese Rührwerke langsamer und mischen das Produkt besser, während sie gleichzeitig den Energieverbrauch um bis zu 80 % senken.9
Die Wahl der Anlagen wirkt sich zwar positiv auf den Energieverbrauch aus, es ist jedoch auch wichtig, den Verbrauch von Versorgungsleistungen auf Werksebene zu berücksichtigen. Durch die Umsetzung von Lösungen zur Wiederverwendung von Abwärme und zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen können Sie Ihre Energieeffizienz im gesamten Werk weiter verbessern.
Unser Team für nachhaltige Lösungen in der Produktion steht Ihnen zur Seite, um Ihre Bedürfnisse zu verstehen und kann Ihnen im Anschluss Anlagen bereitstellen, die die Ressourceneffizienz ganzheitlicher angehen und gleichzeitig Ihren Gewinn steigern. Solarthermische Module und Wärmepumpen sind zwei energiesparende Technologien, die als Teil unseres Angebots „Factory Sustainable Solutions“ (Nachhaltige Lösungen in der Produktion) eingesetzt werden können. So kann beispielsweise der Einsatz von HighLift™-Wärmepumpen in Ihren UHT-Linien für direkte Erhitzung Ihren Dampfverbrauch um bis zu 7.000 MWh senken und gleichzeitig Ihren CO2-Ausstoß um bis zu 2.000 Tonnen pro Jahr reduzieren.10
Durch die Überwachung Ihrer Energienutzung können Sie Ihre Fortschritte im Hinblick auf Ihre Ziele im Laufe der Zeit verfolgen. Durch die Integration Ihrer Abläufe in den Bereichen Verarbeitung, Verpackung und Logistik, deren Optimierung durch Automatisierung und Datenerkenntnisse sowie die Verknüpfung mit Echtzeit-Produktionsdaten können Sie die Effizienz steigern, Kosten senken und fundierte Entscheidungen treffen, die kontinuierliche Verbesserungen ermöglichen.
Das Modul für Umwelt- und Energiemanagement in unserer Automatisierungs- und Digitalisierungsplattform Tetra Pak® PlantMaster ermöglicht es Ihnen, die Nachhaltigkeitsleistung in Ihrem Werk zu überwachen und die relevanten betrieblichen Leistungskennzahlen zu berechnen. Anhand der gesammelten Verbrauchsdaten – entweder für Ihren gesamten Betrieb (Verarbeitung und Verpackung) oder nur für einen Teil davon – erhalten Sie die nötigen Erkenntnisse, um die Energieeffizienz in Ihrem gesamten Betrieb zu optimieren.
Asset Health Monitoring (AHM) ist ein datengestützter Kooperationsdienst, der den Strom-, Wasser- und Druckluftverbrauch bestimmter Anlagen kontinuierlich überwacht und analysiert, Abweichungen hervorhebt und die beste Reaktion auf der Grundlage Ihrer aktuellen Betriebsbedingungen vorschlägt. AHM verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz, der von Grund auf neu entwickelt wurde und Standardlösungen für bestimmte Anlagen Tetra Pak sowie angepasste Sensorkits und Benutzeroberflächen sowie ein sicheres Netzwerk für Ihre Tetra Pak Anlagen umfasst.
Sie suchen maßgeschneiderte Lösungen für Ihre Betriebsabläufe?
Die oben genannten fünf Schritte sind allgemeine Ansätze zur Reduzierung der Energienutzung in Ihrem Lebensmittel- und Getränkeherstellungsbetrieb, mit konkreten Vorschlägen zu deren Umsetzung. Nehmen Sie noch heute Kontakt mit uns auf. Unsere Fachleute werden gemeinsam mit Ihnen Möglichkeiten zur Energieeinsparung in Ihrem Betrieb ermitteln.
1 Tetra Pak Business-to-Business-Recherche zu planetaren Herausforderungen und deren Auswirkungen auf Lebensmittel- und Getränkehersteller, 2023, n = 346
2 Im Vergleich zu herkömmlichen halboffenen Separatoren. Produktionsszenario: 20 Stunden Laufzeit/Tag; 340 Produktionstage/Jahr; Heißmilchentrahmung bei 55.000 l/h mit Einspeisungs- und Boosterpumpen.
3 Umfang: vom Auslass des Rohmilchsilos bis zum Auslass des Joghurtmilchpasteurisierers (der Prozess für Systeme mit überschüssigem Rahm und Pulver ist nicht enthalten). Szenario für die Produktion von Joghurtmilch: 15.000 l/h, 8 h, 2-mal pro Tag, 300 Tage im Jahr. Produkt: Joghurtmilch mit einer Zusammensetzung von 1,5 % Fett, 4,0 % Protein und 5 % zugesetztem Zucker gemäß dem untenstehenden Rezept. Rohmilch 98 %. Rahmüberschuss –6 %. Magermilchpulver 2 %. Zucker 5 %. Stärke 1 %. Gesamt 100 %
4 Im Vergleich zu Tetra Pak® A3/Speed für Portionspackungen
5 Produkt: Vollmilch, Kapazität: 20.000 l/h, jährliche Produktionszeit 6.000 h, Dampfkosten 0,04 €/kg, Kühlkosten 0,03 €/kWh
6 Berechnungen basieren auf Tetra Pak Homogenisator 350, der weiße Milch mit 3,5 % Fett bei 200 bar, 30.000 l/h und 6.000 Stunden/Jahr verarbeitet
7 Berechnungen basieren auf 4.000 Stunden/Jahr
8 Durch den Austausch einer herkömmlichen Lösung ohne Frequenzumrichter durch 2 LKH-Pumpen mit VFDs.
9 Austausch herkömmlicher Rührwerke durch Alfa Laval Rührwerke mit energiesparenden Folienpropellern
10 Lösung unter Berücksichtigung der direkten UHT-Einheit mit zwei HighLift™ Wärmepumpen, geeignet für Temperaturen bis zu 200 °C, 7 bar Dampf, COPh-Wert ~2