Neue Technologien für eine nachhaltige Milchindustrie
Die Milchwirtschaft macht 13 % der europäischen Lebensmittel- und Getränkeindustrie aus. Um ihre zukünftige Konkurrenzfähigkeit zu gewährleisten und ihre Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren, muss der Sektor den Energie- und Wasserverbrauch minimieren sowie die Nutzung erneuerbarer Energien ausbauen. Diese Herausforderung wurde durch das Projekt SUSMILK (Re-design of the dairy industry for sustainable milk processing) angegangen, wobei man sich auf vier verschiedene Technologien konzentrierte. Dazu zählten Wärmepumpen, Absorptionskältemaschinen, Milchkonzentrationseinheiten und Solarkollektoren in Kombination mit einem Biomasse-Pelletkessel für eine 24-Stunden-Wärmeversorgung. In den Partnermolkereien von SUSMILK wurden unter realen Bedingungen Prototypen gebaut und erprobt sowie anhand von Ökobilanzen, Exergieanalysen und ökonomischen Analysen bewertet. Bei der entwickelten Wärmepumpe und Absorptionskältemaschine wird die vorhandene Abwärme in der Molkerei dazu genutzt, den Gesamtenergieverbrauch zu senken. Gesteigerte Nachhaltigkeit durch Innovation Forscher untersuchten überdies eine Technologie zur Rückgewinnung von Chemikalien und Wasser aus vor Ort erfolgenden Reinigungsprozessen (Clean-in-Place, CIP). Dabei handelt es sich um ein Verfahren, mit dem das Innere von Rohren und Prozessanlagengereinigt werden kann, ohne dass eine Demontage erforderlich ist. Zudem wurde die Nutzung von Abwasser aus der Milchindustrie als Rohstoff für die Herstellung von Biogas, Bioethanol und Milchsäure untersucht. „All jene Innovationen können zu einer Senkung des Primärenergieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen beitragen“, bekräftigt Dr. Christoph Glasner, Projektleiter von SUSMILK. „Sie wurden evaluiert und in ein Modell einer umweltfreundlichen Molkerei integriert, das den Molkereien bei der Umsetzung ressourcenschonenderer Technologien hilfreich zur Seite stehen wird. Das Modell zeigte auch in den allerbesten Molkereien beträchtliche Verbesserungsmöglichkeiten auf, und sein weitreichender Einsatz wird in ganz Europa große Vorteile zu Tage bringen.“ Während der Verarbeitungsprozesse verbraucht eine typische Molkerei viel Wärme, wobei möglicherweise einige Abwärme verloren geht. Deshalb hat SUSMILK eine Wärmepumpe mit einer maximalen Abgabetemperatur von 120 °C erschaffen, mit der 80 % der Abwärme zurückgewonnen werden kann. Auch eine neue Absorptionskältemaschine für den Kühlbedarf der Molkerei wurde entwickelt, die etwaig verfügbare Abwärme ausnutzt. Die Botschaft vom Milchkonzentrat verkünden Die Vorkonzentration von Milch unter Einsatz von Ultrafiltrations- und Nanofiltrationseinheiten gestattete eine Verarbeitung ohne den Verbrauch von großen Mengen an Energie. Auf diese Weise wird man gleichermaßen dazu beitragen, die Transportkosten zu senken sowie Behälter und Maschinen in der Molkerei zu verkleinern und gleichzeitig die Effizienz von Produktionsprozessen für Käse, Joghurt und weitere Produkte zu erhöhen. „Zentrale Resultate waren die Prototypen an sich sowie das Modell der ‘grünen’ Molkerei, die Richtlinien für die Milchwirtschaft ergaben“, erklärt Dr. Glasner. Außerdem wurde ein Online-Rechner entwickelt, um den Molkereien die Möglichkeit zu geben, ihre eigenen Möglichkeiten in Bezug auf Energieeinsparungen, Milchkonzentration und Verbesserungen am CIP-System abzuschätzen. Ein weiteres gelungenes Projektergebnis ist das GreenDairyNet, eine offene Innovationsplattform, die Lebensmittelforscher, Technologieanbieter und Milchproduzenten zusammenführt. Man geht davon aus, dass die Molkereiindustrie in Europa mit Hilfe von SUSMILK durch Integration optimierter Technologien Energie und Wasser einsparen wird. Im Rückblick auf die Errungenschaften des Projekts fasst Dr. Glasner zusammen, „dass jede der entwickelten Technologien ein Meilenstein auf dem Weg zu einem nachhaltigeren Molkereisektor war.“
Schlüsselbegriffe
Milchverarbeitung, SUSMILK, Clean-in-Place, Reinigung vor Ort, umweltfreundliche Milchwirtschaft, Vorkonzentration
