Revolution in der Getränkeindustrie: Thermische Energiespeicherung für nachhaltige Produktion

Flaschenabfüllung für Produktion in Getränkeindustrie

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Auch die Getränkeindustrie steht seit Jahren vor immer wieder neuen Herausforderungen. Da sind zum einen Absatzeinbußen sowie gestiegene Kosten für Rohstoffe, Erdgas und Strom, die es schwierig machen, kostendeckend zu produzieren. Hinzu kommen erhöhte Anforderungen an Nachhaltigkeit seitens der Politik sowie der Verbraucher, die ein Umdenken in der Produktion erfordern. Viele Getränkehersteller und Brauereien setzen bereits auf innovative Lösungen wie die Digitalisierung der Produktionsstätten, um langfristig rentabel zu bleiben. Energiespeicherlösungen tragen zusätzlich dazu bei, den Energiebedarf zu reduzieren und damit die Kosten für Energie zu senken.

Aktuelle Herausforderungen für die Getränkeindustrie

Flächendeckende Schließungen in der Gastronomie während der Corona-Pandemie sorgten auch in der Getränkeindustrie für erhebliche finanzielle Einbußen. Zusätzlich wurden im selben Zeitraum viele tausend Veranstaltungen abgesagt, die vor allem bei Brauereien zu massiven Verlusten geführt haben. Die Auswirkungen spürt die Getränkeindustrie bis heute.

 

Hersteller sehen sich außerdem aktuell verstärkt damit konfrontiert, dass den Verbrauchern durch die Inflation die Kaufkraft für einen hohen Getränkekonsum fehlt. Sinkenden Einnahmen stehen weiterhin hohe Kosten für Energie und Rohstoffe gegenüber. Die Industrie muss umdenken und ihre Prozesse zukunftssicher – das heißt vor allem energiesparender – gestalten, um trotz aller Schwierigkeiten wettbewerbsfähig zu bleiben.

Steigende Energiepreise belasten Unternehmen

Die Herstellungsprozesse in der Getränkeindustrie sind äußerst energieintensiv. Ein großer Anteil der Energiekosten entfällt dabei auf Druckluft, die zum Trocknen, Reinigen und Sortieren benötigt wird. Des Weiteren verbrauchen sowohl Mischer als auch Abfüllanlagen und Palettierer viel Energie.

 

In der Produktion von Bier und Mineralwasser, aber auch von Erfrischungsgetränken und Fruchtsäften setzen Unternehmen seit einigen Jahren vor allem auf Gas als Energieträger. Eine Entwicklung, die insbesondere durch den Ukrainekonflikt zu explodierenden Energiekosten geführt hat. So warnten die Verbände der deutschen Getränkeindustrie 2022 in einer gemeinsamen Erklärung, dass kaum ein Unternehmen aus der Branche in der Lage sei, zu den aktuellen Marktpreisen für Gas und Strom kostendeckend zu produzieren.

Erhöhte Kosten bei Rohstoffen und Vorprodukten

Ebenso wie die Getränkehersteller sind auch ihre Zulieferer von den gestiegenen Energiekosten getroffen, was die Produktionskosten noch weiter in die Höhe treibt und die Margen verringert. Die Preise für Rohstoffe wie Braumalz oder Früchte haben sich teilweise verdreifacht. Ebenso hat die Glasindustrie als wichtiger Zulieferer mit den stark gestiegenen Energiepreisen zu kämpfen. Laut dem Bund deutscher Brauer erhöhten sich die Kosten für Glasflaschen von Anfang 2022 bis Juni 2023 um 140 Prozent. Hinzu kommen erhebliche Schwierigkeiten in der Lieferkette durch die Tatsache, dass ein Großteil des Glases, das für den europäischen Markt bestimmt ist, bisher in der Ukraine und in Russland hergestellt wurde.

Wie können Getränkehersteller und Brauereien nachhaltiger produzieren?

Neben Kosten für Rohstoffe und Vorprodukte müssen Unternehmen auch mit steigenden Kosten für Emissionsrechte in der EU kalkulieren. Lagen sie mit der Einführung des Emissionshandels 2005 noch bei unter zehn Euro je Tonne CO2, belaufen sich die Kosten mittlerweile auf bis zu 100 Euro für die gleiche Menge CO2-Emissionen. Neben der Politik fordern auch Verbraucher verstärkt Produkte, die nachhaltig und ressourcenschonend hergestellt wurden. Mehr Nachhaltigkeit in der Getränkeherstellung ist so längst nicht mehr nur eine Option, sondern die Grundlage für langfristigen wirtschaftlichen Erfolg und Resilienz. Trotz finanzieller Schwierigkeiten der Branche sind daher Investitionen in zukunftsfähige und innovative Technologien unumgänglich.

Automatisierung und Digitalisierung

Ein wichtiger Schritt in eine wirtschaftlich rentable Zukunft liegt in der Digitalisierung und Automatisierung von Herstellungsprozessen. Es bedarf effektiver Überwachungsprogramme, die aus einem Netzwerk an Geräten zur digitalen Leistungsüberwachung bestehen und sowohl Energieverbrauchsdaten übermitteln als auch den Bedarf an Rohstoffen. So lassen sich durch intelligente Sensoren in Kombination mit Analysesoftware Prozesse optimieren und Energie einsparen. Und dies bei einer gleichbleibenden Qualität.

 

Diese Umstellung im Herstellungsprozess hat noch weitere Vorteile: Ausfallzeiten für Reparaturen und Wartungen können vorhergesehen werden, sodass es nicht mehr zu überraschenden Stillständen kommt, die die Produktivität beschränken. Gleichzeitig wird die bestmögliche Energieeffizienz erlangt, weil sich Maschinen im optimalen Betriebszustand befinden.

Beispiele für erfolgreiche Digitalisierung der Produktionsstätten

Wie effektiv die Implementierung derartiger Lösungen sein kann, zeigt das Beispiel von Carlsberg/Holsten: An den Abfüllanlagen in der 2022 neu errichteten Holsten-Brauerei in Hamburg-Hausbruch werden durch die Digitalisierung im Vergleich zur alten Produktionsstätte 25 Prozent weniger Wasser und 34 Prozent weniger Energie verbraucht.  

 

Auch der Getränke-Gigant Coca Cola hat bereits in umfassende Smart-Factory-Elemente investiert und mit „LineView“ ein Überwachungssystem implementiert, das das gesamte System erfasst und sämtliche Produktionsdaten in Echtzeit anzeigt. Auf diese Weise können Probleme und Verluste auf der gesamten Linie umgehend und im Überblick identifiziert und die Gesamtanlageneffektivität gesteigert werden.

Energiespeicherung für nachhaltige Getränkeherstellung

Die Steigerung der Effizienz und Energieeinsparungen durch Smart-Factory-Lösungen sind ein wichtiger Baustein in Richtung Nachhaltigkeit und Rentabilität. Um das zu erreichen, bietet sich außerdem der Einsatz innovativer Energiespeicherlösungen an, die darüber hinaus die Integration erneuerbarer Energien erleichtern. Durch die Möglichkeit zur Speicherung von Energie, wie sie etwa die ThermalBattery™ von ENERGYNEST bietet, können Unternehmen ihre Energieversorgung auf Erneuerbare umstellen, ohne dass deren Volatilität die Versorgungssicherheit gefährdet. Strom kann so außerdem kostengünstig zu Schwachlastzeiten eingekauft und für die spätere Nutzung gespeichert werden, was attraktive Kostenreduzierungen ermöglicht.

Einsatz der ThermalBattery™ am Beispiel einer Brauerei

Wie groß das Einsparpotenzial der ThermalBattery™ ist, zeigt das Beispiel einer Brauerei mit einem fluktuierenden täglichen Dampfbedarf von 60 MWh. Bei dem in Zusammenarbeit mit ENERGYNEST entwickelten Projekt wird eine Speichereinheit mit einer Kapazität von 30 MWth in Kombination mit einem Elektrodampfkessel (10 MWel) in die bestehende Anlage integriert. Der für den Betrieb des Dampfkessels benötigte Strom wird primär aus einer bestehenden Photovoltaikanlage oder zu Niedrigpreiszeiten vom Intraday-Strommarkt bezogen und für den späteren Gebrauch in der ThermalBattery™ gespeichert. So können in diesem Fall bis zu 17,1 GWh Erdgas pro Jahr und damit 3,4 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Ein wichtiger Schritt in Richtung einer nachhaltigeren und langfristig wettbewerbsfähigen Getränkeproduktion.

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