Mit Umkehrosmose zum perfekten Brauwasser

Halbdurchlässige Membran trennt Härtebildner ab

Bei der Wasseraufbereitung mittels Umkehrosmose wird das Rohwasser mit einer Hochdruckpumpe durch eine halbdurchlässige Membran gepresst. Sie lässt fast nur Wassermoleküle passieren. Nach dem Durchströmen der Membran wird das Wasser als Permeat (vollentsalztes Wasser) bezeichnet und ist nahezu völlig frei von Kalk, Salzen, Schwermetallen, Partikeln sowie gelösten organischen Substanzen und sonstigen Verunreinigungen.

Auf der anderen Seite bleibt das Konzentrat mit den Härtebildnern, vor allem Kalzium- und Magnesiumkationen, zurück. Um das Rohwasser optimal auszunutzen, müssen auf der Konzentratseite Härteausfällungen (Scaling) verhindert werden. Sie könnten die Poren der Membran zusetzen. Dafür wird ein sogenanntes Antiscalant zudosiert. Dabei fällt kein behandlungspflichtiges Abwasser an. Das Konzentrat darf ohne Neutralisation direkt in das Entwässerungssystem fließen.

Permeat wird mit Brunnenwasser verschnitten

Das Permeat, von dem die Grünbeck-Anlage in Frastanz bis zu 12,5 m3/h erzeugt, ist mit  0,1 °dH deutlich weicher als für ein Brauwasser nötig. Daher verschneidet es die Brauerei automatisiert mit Brunnenwasser, sodass im Ergebnis die optimale Härte von 3,5 bis 3,7 °dH erreicht wird.

Die neue Art der Wasseraufbereitung bringt erhebliche Vorteile. „Dadurch wurden die Maischarbeiten und Gärungsprozesse wesentlich verbessert, was auch zu einem Kostenvorteil geführt hat“, berichtet Schels. So ermöglichte die stabilere und bessere Brauwasserqualität auch die Umstellung beim Maischen vom Dekoktions- auf ein Infusionsverfahren.

Bessere enzymatische Wirkung im Sudhaus

Im Sudhaus ist die enzymatische Wirkung dank der Wasseraufbereitung wesentlich besser, die Gärung verläuft merklich schneller. „Im Ergebnis wurde die Würze- respektive die Bierqualität und deren Geschmacksstabilität gesteigert“, so Schels.

Letztlich profitiert die Brauerei von dem enthärteten Wasser auch außerhalb des eigentlichen Brauprozesses. Denn um Brauanlagen, Gär- und Lagertanks zu schonen, verwendet Frastanz das aufbereitete Brauwasser auch als Prozesswasser in allen betrieblichen Teilbereichen. Die Einsparung allein an Reinigungschemie beziffert Schels auf rund 30 %. Zudem entstehen wesentlich geringere Verkalkungen an den Filtersystemen und Wärmetauschern.

Weiterer Pluspunkt: Der Aufwand für die jetzige Wasseraufbereitungsanlage ist minimal: „Wir schauen täglich einmal kurz auf die Anlage und die Daten, die uns die Steuerung anzeigt. Das dauert fünf Minuten. Ansonsten läuft die Anlage automatisch und völlig zuverlässig“, freut sich Schels.

Neues Sanitisierungsverfahren

Im Rahmen der Brauereimodernisierung stattete Frastanz die Wasseraufbereitung zudem mit einem neuen Sanitisierungsverfahren aus. Denn mit dem Brunnenwasser können natürlich vereinzelte Keime in die Wasseraufbereitung gelangen und es gilt, diese zuverlässig zu eliminieren, sodass eine Kontamination im Brauprozess ausgeschlossen werden kann.

Zunächst wurden die Module der Umkehrosmose mit Reinigungs- und Desinfektionsmittel behandelt. Diese Vorgehensweise war ziemlich aufwendig und im Ergebnis nicht immer zufriedenstellend. Außerdem war der Personal- und Chemikalienaufwand sehr hoch. Daher entschied Schels gemeinsam mit Grünbeck, eine thermische Sanitisierungsanlage einzubinden. Grünbeck-Experte Wiedenbauer, der selbst Braumeister ist, erklärt: „Damit pumpen wir bei Frastanz einmal pro Monat ein auf etwa 80 °C erhitztes Permeat im Kreislauf durch die Anlage.“ Der Arbeitsaufwand für das Starten und Beenden der Sanitisierung ist mit rund einer Stunde sehr niedrig.

Kaum Produktionsausfall durch Umzug und Umrüstung

Für die thermische Sanitisierung mussten einige Anlagenteile durch hitzebeständige Ausführungen ersetzt werden. Um den Produktionsausfall möglichst gering zu halten, baute ein Team von Grünbeck die Anlage während der Verlagerung vor Ort um.

„Am 22. September 2022 haben wir mit den Arbeiten begonnen. Und am 27. September sind wir wieder in Betrieb gegangen“, erinnert sich Schels. „So hatten wir nur eine minimale Produktionsunterbrechung.“

Grünbeck Wasseraufbereitung GmbH, Höchstädt a. d. Donau

Vorarlberger Bierkultur :   Brauerei Frastanz

Die Brauerei Frastanz eGen ist seit ihrer Gründung im Jahr 1902 als Genossenschaft organsiert. Sie ist in Frastanz im österreichischen Vorarlberg ansässig. Die Brauerei hat 64 Mitarbeiter und konnte ihren Umsatz von 2020 bis 2022 um 35 % auf 12,2 Mio. Euro steigern.

Sowohl um die Eigenständigkeit noch stärker abzusichern als auch um die Kundenbindung zu erhöhen, öffnete sich die Genossenschaft, die bis dahin nur Wirte als Mitglieder zuließ, 2016 auch für Privatleute. Jedes Neumitglied konnte ein bis zehn Anteilsscheine im Wert von je 500 Euro zeichnen. Die Mitgliederzahl liegt derzeit bei ca. 3000, die Warteliste ist lang. Als „Rendite“ erhalten die Mitglieder beispielsweise Rabatte beim Kauf von Bier oder Merchandisingprodukten im Shop der Brauerei, über den 20 % des Gesamtabsatzes erfolgen. Dazu gehören auch Freikarten für das Bockbierfest, mit dem die Brauerei jährlich rund 20 000 Besucher anzieht. Die Erweiterung der brauereieigenen Fotovoltaikanlage auf 500 kW wird komplett durch Beteiligungen der Mitglieder finanziert.