Modernstes Sudhaus Europas

NORD Drivesystems liefert kraftvolle Antriebe

40 Jahre lang waren die Tanks und Bottiche im alten Sudhaus der Spezialbier-Brauerei Forst im 24-stündigen Dauereinsatz, 25 Millionen Hektoliter Bier wurden während dieser Zeit produziert. Da sich die Technik jedoch vor allem nach energetischen Gesichtspunkten weiterentwickelt hat, entschied sich die Geschäftsführung dafür, ein komplett neues Sudhaus zu errichten. Dieses sollte besonders effizient arbeiten, den modernsten Sicherheitsanforderungen entsprechen und möglichst geringe Emissionen verursachen. Die Brauerei beauftragte führende deutsche Firmen mit der Entwicklung der Brautechnologie sowie der speziellen Antriebstechnik. Bereits innerhalb der ersten Woche nach Inbetriebnahme konnte die Brauerei ihren Primärenergieverbrauch um 30 Prozent senken.

Sudhaus von der Brauerei Forst, Italien

Anlagen im neuen Sudhaus

Fünf großformatige Bottiche inklusive Technik und Rohrsysteme, eine neu konzipierte Wasserversorgung und Schroterei mit zwölf Silos sowie drei voneinander getrennte Speicherbecken – gerade einmal 16 Monate hatten die Ingenieure und Monteure Zeit, um die bedeutendsten Bestandteile der 154 Jahre alten Brauerei Forst im Südtiroler Algund von Grund auf neu zu errichten. Nun steht das neue Sudhaus am Rand des weitläufigen Brauereigeländes und ist von der vorbeiführenden Straße her gut sichtbar. Eine 4.800 m² große Glasfassade erlaubt schon von außen einen Blick auf die Anlage, die als Vorzeigeprojekt der modernen Braukunst in Europa gilt. Bis zu zwölf Sude können hier künftig pro Tag erzeugt werden, jeweils mit einer Ausschlagmenge von bis zu 630 hl; das bedeutet eine Jahreskapazität von 900.000 Hektolitern Bier.

Einsatz von Antriebslösungen in der Brauereitechnik von Getriebebau Nord
Der im Durchmesser 8,6 Meter breite Läuterbottich ist das Herzstück des Sudhauses. Hier wird die Maische vollautomatisch von den Biertrebern getrennt.

Nahtloser Übergang zur neuen Anlage

Der enge Zeitplan war angesichts der komplexen und technisch anspruchsvollen Anlage die größte Herausforderung für den Generalunternehmer. Die auf Brauereianlagen spezialisierte Ziemann Holvrieka GmbH war für die Planung und Konstruktion aller technischen Systeme verantwortlich. Die fünf Sudgefäße und die eingesetzten Maschinen wurden im Werk in Bürgstadt/Main vorgefertigt und traten anschließend, auf LKW verladen, ihre 550 km lange Reise nach Südtirol an. Während der Bauarbeiten musste der Brauprozess ungestört weitergehen. Selbst bei der Umstellung auf die neue Anlage durfte es keine Unterbrechung geben.

Flachgetriebemotor im Einsatz als Förderschnecke in der Brauerei Forst

Flachgetriebemotor treibt die Förderschnecke an.

Jeder Antrieb individuell angepasst

NORD DRIVESYSTEMS passte die Getriebemotoren für die verschiedenen Gefäße einzeln an die individuellen Anforderungen der einzelnen Bereiche an, angefangen bei der Schrotmühle, die das Malz vor Beginn des Brauprozesses schonend schrotet, bis hin zur Förderschnecke zum Austrieb der Treber. Im ersten Schritt wird das geschrotete Malz in den Maischbottichen mit Quellwasser aus den angrenzenden Bergen vermischt und mithilfe wärmetechnisch optimierter Übertragungsflächen am Boden und an den Zargen auf unterschiedliche Temperaturstufen erhitzt. Ein frequenzgeregelten NORD- Kegelstirnradgetriebemotor , standardmäßig mit einem Temperaturfühler ausgestattet, treibt das Rührwerk an. Nach dem sogenannten Temperaturrasten wird die Flüssigkeit in den Läuterbottich gepumpt.

Einsatz vom Kegelradgetriebemotor als Antrieb für den Maischebottich in der Brauereiindustrie
Jeder einzelne Antrieb wurde an die individuellen Anforderungen der einzelnen Bereiche angepasst, hier: Kegelradgetriebemotor als Antrieb für den Maischebottich.

Dynamische Steuerung der Antriebsgeschwindigkeiten

Mit 8,6 m Durchmesser und einem Gewicht von fast 21,5 t bildet der Läuterbottich das Herzstück der Anlage. Voll automatisiert werden die flüssigen und festen Bestandteile der Maische getrennt. Indem sich die Biertreber am Boden des Bottichs absetzen, bilden sie eine natürliche Filterschicht. Ein spezielles Hackwerk lockert die Treber auf, damit die Würze gleichmäßig ablaufen kann. Das erhöht die Würzequalität und sorgt für einen effizienten Rohstoffeinsatz. Druckfühler unterhalb des Bodens erkennen die Konsistenz der Treber. Entsprechend regelt der Antrieb die Geschwindigkeit der Maschine. Diese intelligente Anlagensteuerung erlaubt Durchflussraten von 9 bis 14 Litern pro Minute und Quadratmeter. Anschließend folgt das Austrebern: Die Maschine senkt sich allmählich und schiebt mit an ihren sechs Armen angebrachten flachen Scheiten die Treber aus dem Bottich. Auch dieser Schritt läuft vollautomatisch ab. Häuft sich zu viel Masse an, so wird der Senkvorgang gestoppt und die Geschwindigkeit angepasst. So werden Austreberzeiten von sechs Minuten erreicht. Für ein besonders schonendes Verfahren, ist während des Auflockerns der Treber eine niedrige Drehzahl erforderlich, beim Austrebern jedoch eine sehr hohe, damit das Gefäß so schnell wie möglich geleert wird. So wird gewährleistet, dass die Trübungswerte der Treber sehr niedrig sind und gleichzeitig der Durchlauf besonders effizient vonstattengeht. Zur Kontrolle werden die Drehzahlen, Stromaufnahme sowie die Temperatur des Motors ständig zentral überwacht. Speziell für diese beiden Vorgänge wurde ein NORD-Antrieb auf Basis einer Hohlwelle mit Vielkeilverzahnung konzipiert. Der Antrieb besteht aus einer Kombination aus Motor, Industriegetriebe und Kegelradgetriebe. Er hat ein maximales Drehmoment von 96.000 Nm und kann die Umfangsgeschwindigkeiten der Maschine von einem bis hundert Meter pro Minute stufenlos regeln, und das bei konstantem Drehmoment.

Getriebemotorkombination mit Industriegetriebe bis 96000Nm von Getriebebau Nord
Gesteuert wird der Läuterprozess von einem einzigen Antrieb, der sowohl die Biertreber auflockert als auch für das Leeren des Bottichs sorgt. Die Getriebemotorkombination mit Industriegetriebe erreicht Drehmomente bis 96.000 Nm.

Millimetergenaue Hubvorrichtung

Die Maschine wird im Läuterbottich um bis zu 500 mm gehoben und gesenkt, und das millimetergenau auch unter Volllast. Zur genauen Positionierung wurden ein Endlagenschalter und ein optischer Sensor verbaut. Die Höhenverstellung ist sowohl im Stillstand als auch im Leerlauf sowie während des Betriebs möglich. Dazu sind das Stirnradgetriebe und die ölhydraulische Hubeinheit dafür ausgelegt, den auftretenden Axial- und Radialkräften standzuhalten. Der Antrieb liefert eine Motorleistung von 18,5 kW und Abtriebsdrehzahlen von 0,04 bis 4 Umdrehungen pro Minute. Um die Drehzahl am Motor genau einhalten zu können, wurde ein Drehgeber installiert. Ein zusätzlicher Fremdlüfter sorgt für eine ausreichende Kühlung beim Betrieb im niedrigen Drehzahlbereich. Um aufgrund der montierten Getriebeausführung einen Schmierstoffaustritt durch hohe Betriebstemperaturen am Belüftungsventil zu vermeiden, sind an beiden Getrieben Ölausgleichsbehälter angebaut. Durch eine spezielle Abdichtung am Industriegetriebe wird sichergestellt, dass sich auf der Welle ein ausreichender Schmierfilm befindet. Aufgrund der Konstruktion benötigt die Hublaterne keine zusätzlichen Ölreservoirs und somit entfällt die Abdichtungsproblematik. Alle Lagerstellen sind in einem einteiligen Blockgehäuse integriert, das NORD selbst entwickelt hat. Das geschlossene Gehäuse verfügt dadurch über eine besonders hohe Festigkeit und Steifigkeit, auch bilden sich zwischen Abtriebsseite und Gehäuse keine querkraft- oder drehmomentbelasteten Trennfugen. Durch diese kompakte und leichte Bauweise läuft das Getriebe sehr leise, hat im Vergleich zu Teilfugengetrieben eine längere Lebensdauer und einen geringeren Energieverbrauch.

Industriegetriebe mit Kegelradgetriebemotor, basierend auf Hohlwelle mit Vielkeilverzahnung

Das eingesetzte Industriegetriebe mit aufgesetztem Kegelradgetriebemotor basiert auf einer Hohlwelle mit Vielkeilverzahnung

Bier der Brauerei Forst, hergestellt mit Getriebemotoren von Nord

Dr. Walter Unterthurner, technischer Direktor der Brauerei Forst (links), mit Braumeister Manfred Biechl

Fazit

„Das neue Sudhaus ist ein Vorzeigeprojekt und wurde so konstruiert, dass es mindestens 40 Jahre lang zuverlässig seine Arbeit verrichten kann“, erklärt Dr. Walter Unterthurner, der Technikverantwortliche bei Forst. Einen wesentlichen Anteil daran hat die Antriebstechnik von NORD DRIVESYSTEMS. Dank des Baukastensystems von Gehäuse und Getriebeelementen konnten die einzelnen Antriebseinheiten exakt auf die Anforderung der Brauerei abgestimmt und die Zeit eines gesamten Durchgangs im Läuterbottich auf etwa eineinhalb Stunden verkürzt werden.