Zukunft schmeckt!

techfortaste.net

Fallstudien und Projektbeispiele in der Lebensmittelindustrie

Projektbeschreibung
Das Institut für Nachhaltige Techniken und Systeme der JOANNEUM RESEARCH arbeitet mit verschiedenen Unternehmen auf dem Gebiet der Ressourceneffizienz und der Nutzung biogener Roh- und Reststoffe (www.joanneum.at/nts).


Der F&E Inhalt unserer Arbeiten umfasst einerseits die nachhaltige Gewinnung von Wertstoffen aus biogenen Rohstoffen. Wir bieten die Begleitung bzw. Durchführung von Produktentwicklungen vom Pflanzenrohstoff bis zum fertigen Produkt in den Bereichen Naturkosmetik, Functional Food Additives und Pharmaceuticals. Dabei werden Gewinnungsprozesse im Labor- und Technikumsmassstab entwickelt und nach technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten optimiert. Die Arbeiten werden von MitarbeiterInnen in unserem chemischen Labor analytisch begleitet.

Das Angebot umfasst:
• Produktentwicklungen, Machbarkeitsstudien und Methodenevaluierungen
• Fest-flüssig Extraktion, Wasserdampfdestillation sowie
• Press- und Isolierungsverfahren im Labor- und Technikumsmaßstab
• Organisch-chemische Analysen (GC / HPLC) inkl. Biogasanalytik
• Begleitung des Versuchsanbaus von neuen Pflanzenkulturen zur Evaluierung des Ertragspotenzials und des Deckungsbeitrags.

Darüber hinaus wird in zahlreichen Projekten in Zusammenarbeit mit den Betrieben die Effektivität des eingesetzten Wassers und der Energie verbessert. Dies führt nicht nur zu einer Verminderung der Umweltbelastung durch das Unternehmen, sondern besonders zu einer deutlichen Reduktion der Produktionskosten.

Das Angebot umfasst:
• Bilanzierung von Energie, Wasser und anderen Stoffen im Betrieb
• Schwachstellenanalysen und techno-ökonomische Prozessbewertungen
• Energieoptimierungen und Ermittlung des Potentiales für erneuerbare Energien (Schwerpunkt: solare Prozesswärme)

Für biogene Reststoffe aus Landwirtschaft und der Verarbeitung agrarischer Rohstoffe bietet unser Institut die Möglichkeit, die Umwandlung der Reststoffe in Biogas oder Biotreibstoffe zu erproben. Hierzu stehen sowohl Versuchsbiogasanlagen zur Verfügung als auch eine Anlage zur katalytischen Konversion in flüssige Energieträger. Mit beiden Anlagen liegen Erfahrungen mit Bioabfällen des Lebensmittelsektors vor.


Fallstudien und Projektbeispiele in der Lebensmittelindustrie
JOINTS in Milch und Käse
Für die Obersteirische Molkerei am Standort Knittelfeld wurde ein Umsetzungskonzept zur Optimierung des Energieverbrauchs durch Wärmerückgewinnungsmaßnahmen und zur Integration einer Solaranlage für die Erwärmung des Brauchwassers erstellt. Dabei wurde mit Hilfe der Pinch-Analyse ein betriebsübergreifendes Wärmetauschernetzwerk entwickelt um die vorhandene und nicht genutzte Abwärme aus einzelnen Prozessen wiederzuverwenden.
Weiters konnten Lösungen für die Reduktion des über das Jahr konstanten Erdgas Verbrauchs und die direkte Nutzung der Restbrüde im thermischen Brüdenverdichter entwickelt werden. Die Nutzung der Abwärme der Kältemaschinen hat zusätzlich zu der Reduktion des Primärenergieeinsatzes geführt.
Das Einsparungspotential lag bei 4.000 MWh an thermischer Energie, die durch die Investition von 6 Wärmetauschern und Aufstellung von 1000 – 1500 m² Kollektorfläche erreicht werden konnte. Daraus ergab sich eine Amortisationszeit für die Gesamtinvestition (Wärmetauschernetzwerk, Rohrleitungen und Solaranlage) von ca. 2 Jahren.

JOINTS in Fleisch
Im August 2007 wurde in Folge einer Besprechung mit der Firma Schirnhofer die Vision einer CO2 neutralen Produktion für den Standort Kaindorf definiert. Dabei wurde das Ziel festgelegt, dass ein Konzept zur Reduktion des Energieverbrauchs und zum intelligenten Einsatz erneuerbarer Energie für die Produktionsstätte in Kaindorf (momentaner Bestand und Neubau) und dem Schlachthof entwickeln werden soll. Die Methode zur Erstellung des optimierten Energiekonzept gliederte sich in drei Schritte: Datenerhebung und Darstellung des Status Quo, Technologische Optimierung und Systemoptimierung und Erstellung des Umsetzungskonzepts (Bestand und Ausbau). Zur Erarbeitung eines ganzheitlichen Lösungsansatzes des Optimierung Energieverbrauchs war es notwendig, die thermischen Energie- und Materialflüsse des gesamten Betriebs zu erfassen um die Möglichkeiten der Einsparungen auszuloten. Während der 6-monatigen Datenerhebung wurden an 35 Messstellen Durchfluss- und Temperaturmessungen durchgeführt um die ganzheitliche Energiebilanz zu erstellen. Neben der technischen Bewertung wurden die Lösungsansätze auf ihre Wirtschaftlichkeit geprüft und in Form eines Umsetzungsfahrplans ein Gesamtkonzept präsentiert, dass den Weg in Richtung einer CO2 neutralen Produktion (Produktion ohne fossiler Energieträger) beschreibt.
Mit dem Konzept einer CO2-freien Fleischverarbeitung leistet die Firma Schirnhofer einen entscheidenden Beitrag zur Erreichung des von der Region definierten Gesamtziels einer CO2 neutralen Ökoregion Kaindorf und in weitere Folge zur Lösung der Probleme des Klimawandels.

JOINTS in Bier:
Das Projekt „Green Brewery“ hat sich durch die Entwicklung eines methodischen Ansatzes zum Ziel gesetzt den Ausstoß an klimarelevanten CO2 bei der Produktion von Bier zu minimieren bzw. auf Null zu bringen. Dies wird durch Effizienzsteigerung im Energieeinsatz und durch die Verwendung erneuerbarer Energien erfolgen.
Dabei werden innovativer Energiekonzepte in und für österreichische Brauereien entwickelt. Abhängig von der Produktionsmenge, vom Standort und der Produktpalette werden durch Energieeffizienz, Wärmeintegration und einer Kombination aus erneuerbaren Energieträgern an Hand von Fallbeispielen die Möglichkeiten einer Produktion ohne fossile Brennstoffe demonstriert.
Am Ende des Projekts werden drei Umsetzungskonzepte für Brauereien der Brau Union Österreich für die Realisierung von CO2 neutraler Bierproduktion unter unterschiedlichen Rahmenbedingungen vorliegen. Diese bilden in weiterer Folge die Basis für Erarbeitung eines methodischen Leitfadens zur Umsetzung von Null CO2 Brauereien –„Green Brewery“, der abhängig von der Produktionsmenge, vom Standort und der Produktpalette die Möglichkeiten einer Produktion ohne fossile Brennstoffe demonstriert.


Projektleitung
JOANNEUM RESEARCH

Kontaktperson
Prof. DI Dr. Hans Schnitzer, Institut für Nachhaltige Techniken und Systeme