Einsatzmöglichkeiten und Vorteile eines Stickstoffgenerators in einer Craft-Brauerei (vor dem Hintergrund der CO2-Knappheit)

7. November 2022Keith Gribbins

Die Rohstoffknappheit stellt Craft-Brauereien weiterhin vor Herausforderungen – Dosen, Bier/Malz, Hopfen. CO2 ist ein weiterer Mangelartikel. Brauereien verbrauchen vor Ort viel CO2, vom Biertransport über das Vorspülen der Tanks bis hin zum Karbonisieren des Produkts und dem Ausschenken von Fassbier im Verkostungsraum. Seit fast drei Jahren herrscht (aus verschiedenen Gründen) ein CO2-Ausstoß, der je nach Jahreszeit und Region zu begrenzten Vorräten und einer teureren Nutzung führt.

Aus diesem Grund gewinnt Stickstoff als CO2-Alternative in Brauereien immer mehr an Akzeptanz und Bekanntheit. Ich arbeite gerade an einer großen Story zum Thema CO2-Mangel und verschiedenen Alternativen. Ich habe vor etwa einer Woche Chuck Skypeck, Leiter technischer Brauprojekte bei der Brewers Association, interviewt, und er war vorsichtig optimistisch, was den zunehmenden Einsatz von Stickstoff in verschiedenen Brauanwendungen angeht.

„Ich denke, es gibt Orte, an denen Stickstoff wirklich effektiv genutzt werden kann [im Sudhaus]“, sagte Skypeck, warnte aber auch, dass sich Stickstoff „ganz anders verhält. Man wird ihn also nicht einfach eins durch eins ersetzen und erwarten.“ es, das Gleiche zu tun.

Es gibt eine Reihe von Bierherstellungs-, Verpackungs- und Servierfunktionen, die die Bostoner Dorchester Brewing Co. auf Stickstoff übertragen konnte. Das Unternehmen nutzt Stickstoff als Alternative, da die lokale CO2-Versorgung begrenzt und teuer ist.

„Einige der wirkungsvollsten Bereiche, in denen wir Stickstoff verwenden, sind das Spülen von Tanks und das Schutzgas während der Konserven- und Verschließprozesse“, sagte Max McKenna, Senior Marketing Manager bei Dorchester Brewing. „Das waren für uns die größten Abweichungen, da diese Prozesse eine so große Menge an CO2 erfordern. Außerdem haben wir seit langem eigene Nitrobier-Linien im Schankraum, das ist zwar von den anderen Umstellungen getrennt, wurde aber auch kürzlich verlegt.“ Von unserer Serie fruchtiger Blonde Ales auf Nitro [für den Sommer] bis zu einigen super leckeren dunklen Bieren auf Nitro für den Winter [beginnend mit einer Zusammenarbeit mit einer örtlichen Eisdiele, um ein Mocha Almond Stout namens „Does Not Contain Nuts“ herzustellen]. Wir verwenden einen speziellen Stickstoffgenerator, der unseren gesamten Stickstoff für den Schankraum erzeugt – sowohl für die speziellen Nitroleitungen als auch für unsere Biergasmischung.“

Stickstoffgeneratoren sind eine interessante Alternative zur Stickstofferzeugung vor Ort. Eine Vor-Ort-Stickstoffextraktionsanlage mit einem Generator bietet Brauereien die Möglichkeit, die benötigten Mengen an Inertgas selbst zu produzieren, sodass kein teures CO2 zugeführt werden muss. Natürlich ist die Energiegleichung nie so einfach und jede Brauerei muss berechnen, ob die Kosten für einen Stickstoffgenerator gerechtfertigt sind (da CO2 in einigen Teilen des Landes nicht knapp ist).

Um mehr über das Potenzial von Stickstoffgeneratoren in Craft-Brauereien zu erfahren, haben wir einige Fragen an Brett Maiorano und Peter Asquini, Business Development Manager für Industriegase bei Atlas Copco, gesendet. Hier sind einige ihrer Erkenntnisse.

Maiorano: Beim Spülen von Tanks zwischen den Einsätzen sorgt die Verwendung von Stickstoff dafür, dass der Tank sauerstofffrei ist. Es verhindert, dass Würze, Bier und restliche Maische oxidieren und die nächste Biercharge verunreinigen. Aus ähnlichen Gründen kann Stickstoff verwendet werden, um Bier von einem Tank zum nächsten zu transportieren. Schließlich ist Stickstoff in der Endphase des Brauprozesses das ideale Gas zum Reinigen, Inertisieren und Unterdrucksetzen von Fässern, Flaschen und Dosen vor dem Abfüllen.

Asquini: Durch den Einsatz von Stickstoff geht es nicht darum, CO2 vollständig zu ersetzen, aber wir gehen davon aus, dass Brauer ihren Verbrauch um etwa 70 Prozent reduzieren können. Der Haupttreiber ist Nachhaltigkeit. Jeder Brauer kann ganz einfach seinen eigenen Stickstoff herstellen. Sie verbrauchen kein Treibhausgas mehr, was besser für die Umwelt ist. Sie erhalten ab dem ersten Monat eine Amortisation, die sich direkt auf das Endergebnis auswirkt. Wenn dies vor dem Kauf nicht nachgewiesen werden kann, dann kaufen Sie nicht. Das ist unsere einfache Regel. Auch die Nachfrage nach CO2 für die Herstellung von Produkten wie Trockeneis, das eine erhebliche Menge CO2 verbraucht und für den Transport von Impfstoffen notwendig ist, nimmt zu. Brauereien in den gesamten Vereinigten Staaten teilen Bedenken hinsichtlich des Angebotsniveaus und fragen sich, ob sie der Nachfrage der Brauereien gerecht werden und gleichzeitig das Preisniveau konstant halten können. Hier haben wir die PREIS-Vorteile zusammengefasst …

Asquini: Wir scherzen, dass die meisten Brauereien bereits über einen Luftkompressor verfügen und damit bereits 50 Prozent des Ziels erreicht haben. Sie müssen lediglich einen kleinen Generator hinzufügen. Im Wesentlichen trennt ein Stickstoffgenerator Stickstoffmoleküle von den Sauerstoffmolekülen in der Druckluft, was zu einer gereinigten Stickstoffversorgung führt. Der andere große Vorteil bei der Erstellung eigener Produkte besteht darin, dass Sie die für Ihre Anwendung erforderlichen Reinheitsgrade steuern können. Viele Anwendungen erfordern die höchste Reinheit von 99,999, aber für viele Anwendungen könnten Sie einen etwas weniger reinen Stickstoff verwenden und so noch mehr Einsparungen für Ihr Endergebnis erzielen. Weniger rein bedeutet nicht weniger Qualität. Lerne den Unterschied …

Maiorano: Es gibt vier Kernfragen zur Schätzung der Größe:

Wir bieten sechs Standardpakete an, die 80 Prozent aller Brauereien abdecken – von einigen tausend Barrel pro Jahr bis zu mehreren hunderttausend Barrel pro Jahr. Eine Brauerei kann ihren Stickstoffgenerator überdimensionieren, um Wachstum zu ermöglichen und gleichzeitig die Effizienz aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus kann durch den modularen Aufbau ein zweiter Generator hinzugefügt werden, wenn das Geschäft der Brauerei erheblich wächst.

Asquini: Die einfache Antwort ist, wo immer Sie Platz haben. Einige der kleineren Stickstoffgeneratoren sind sogar an der Wand montiert, sodass sie überhaupt keine Bodenfläche beanspruchen. Diese Pakete kommen mit wechselnden Umgebungstemperaturen gut zurecht und weisen eine große Temperaturwechseltoleranz auf. Wir haben Außenanlagen, und diese funktionieren gut, aber in Bereichen, in denen es extreme Höhen und Tiefen gibt, empfehlen wir, sie drinnen zu installieren oder ein kleines Nebengebäude zu bauen, aber nicht draußen bei Bedingungen mit hohen Umgebungstemperaturen. Sie sind sehr geräuscharm und können direkt am Arbeitsplatz installiert werden.

Maiorano: Die Generatoren kommen dem „Fit and Forget“-Prinzip wirklich so nahe wie möglich. Einige Verbrauchsmaterialien, wie z. B. Filter, müssen halbjährlich ausgetauscht werden, eine tatsächliche Wartung findet jedoch oft nur etwa alle 4.000 Stunden statt. Das gleiche Team, das sich um Ihren Luftkompressor kümmert, kümmert sich auch um Ihren Generator. Die Generatoren werden mit einer einfachen Steuerung geliefert – ähnlich wie bei Ihrem iPhone – und verfügen über eine vollständige Fernüberwachungsfunktion über eine App. Es ist auch ein Abonnementdienst verfügbar, bei dem Atlas Copco rund um die Uhr alle Alarme und Probleme überwacht. Denken Sie daran, wie Ihr Hausalarmanbieter funktioniert, und SMARTLINK funktioniert genauso – für weniger als ein paar Dollar pro Tag. Ein weiterer großer Vorteil ist die Ausbildung. Dank des großen Displays und des intuitiven Designs sind Sie in weniger als einer Stunde zum Experten.

Asquini: Ein kleiner Stickstoffgenerator kostet etwa 800 US-Dollar pro Monat, basierend auf einem fünfjährigen Mietkaufprogramm. Vom ersten Monat an könnte eine Brauerei problemlos fast ein Drittel der heutigen CO2-Kosten einsparen. Die Gesamtinvestition hängt davon ab, ob Sie auch einen Luftkompressor benötigen oder ob Ihr vorhandener Kompressor über die Funktion und Kapazität verfügt, auch Stickstoff zu produzieren.

Maiorano: Es gibt online viele Forenartikel zum Thema Stickstoff, seine Vorteile und die Wirkung, die er auf die Entfernung von Sauerstoff hat. Da beispielsweise CO2 schwerer als Stickstoff ist, müssen Sie möglicherweise von unten und nicht von oben spülen. Gelöster Sauerstoff [DO] ist die Menge an Sauerstoff, die während des Brauprozesses in die Flüssigkeit eingebaut wird. Jedes Bier enthält gelösten Sauerstoff, aber wann und wie Sie das Bier während und nach dem Fermentationsprozess handhaben, wirkt sich auf die Menge an gelöstem Sauerstoff im Bier aus. Denken Sie an Stickstoff oder CO2 als Bestandteil des Prozesses.

Sprechen Sie mit jemandem, der die gleichen Herausforderungen hat wie Sie, insbesondere wenn es um die Biersorten geht, die der Braumeister herstellt. Wenn schließlich Stickstoff das Richtige für Sie ist, haben Sie eine große Auswahl an Lieferanten und Technologien. Finden Sie das Richtige für Sie und stellen Sie sicher, dass Sie die TCO [Total Cost Ownership] vollständig erkunden und die Stromkosten zwischen den Einheiten und die Servicekosten vergleichen. Sie werden oft feststellen, dass das Modell mit dem niedrigsten Kaufpreis über die gesamte Lebensdauer hinweg nicht das Richtige für Sie ist.