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Innovative Technologien für eine nachhaltige Milchindustrie

Die Milchindustrie umfasst rund 13 % der gesamten Lebensmittel- und Getränkeindustrie in Europa und ist einer der größten Verbraucher von Energie und Wasser. Eine EU-finanzierte Initiative hat sich daher mit den wirtschaftlichen und ökologischen Vorteilen beschäftigt, die durch die Umsetzung innovativer Technologien und Wasserbewirtschaftungssysteme entstehen.
Innovative Technologien für eine nachhaltige Milchindustrie
Im Rahmen des Projekts ENREMILK wurde untersucht, wie der Wasser- und Energieverbrauch über die gesamte Lieferkette der Milchindustrie hinweg gesenkt werden kann. Den Mitgliedern des Konsortiums gelang es durch zwei Fallstudien im Pilot- und industriellen Demonstrationsmaßstab signifikante und quantifizierbare Einsparungen zu erzielen. Diese basierten auf Verarbeitungslinien für Magermilchpulver und Mozzarella, die mit innovativen In-situ-Kohlenwertstoffanlagen sowie mit Abwasseraufbereitungs- und -recyclinganlagen verbunden waren.

Die Forscher nutzten eine Kombination aus Modellsimulationen und physikalischen Versuchen, um im Vergleich zum Verbrauchsbestand bestehender Milchbetriebe eine Einsparung von 30 % für Wasser und 20 % für Energie zu validieren. „Wir haben innovative Technologien optimiert, die in wichtigen Milchviehbetrieben eingesetzt werden, um signifikante Einsparungen zu erreichen und gleichzeitig die Qualität und Sicherheit von Lebensmitteln zu gewährleisten“, so Projektkoordinatorin Dr. Ana Lucia Vasquez-Caicedo.

Die Initiative schloss Entscheidungshilfen für die Weiterentwicklung und Umsetzung von Technologien ein und testete deren technische und wirtschaftliche Machbarkeit. „Der innovative Aspekt dieses Projekts basiert auf der Beurteilung der Einführung neuer Technologien in ein bestehendes System in Bezug auf wirtschaftliche, ökologische und soziale Auswirkungen, die während des gesamten Prozesses miteinander in Verbindung gebracht und bewertet werden“, erklärt Dr. Vasquez-Caicedo.

Anwendung neuer Technologien

Die Forscher verwendeten einen „Technologie-Baukasten“, einschließlich Druckänderungsverfahren für die Pasteurisierung, Extrusionstechnologie zur Textierung von Mozzarella, Mikrowellentechnik für das Vorwärmen von Konzentraten sowie Heißdampf- und Kreislauf-Technologien für die Sprühtrocknung von Magermilchpulver. Die Herstellung von saurem Quarkpulver aus geronnener saurer Milch durch den Einsatz von Mikrowellentechnik zum Vorwärmen vor dem Sprühtrocknen führte zu beträchtlichen Wasser- und Energieeinsparungen. Dennoch „zeigte ENREMILK, dass ein gemischtes Modell in den meisten Fällen die gewünschten Einsparungen erzielen kann, und dass der Schlüssel darin besteht, Szenarien zu bewerten, die verschiedene Technologien kombinieren“, so Dr. Vasquez-Caicedo.

Die Lebenszyklusanalyse, bei der die Umweltbilanz des gesamten Produktionsprozesses betrachtet wird, zeigte, wie wichtig es ist, die Auswirkungen der Einführung neuer Technologien in einer Molkerei zu visualisieren und zu quantifizieren. Nach Angaben von Dr. Vasquez-Caicedo: „helfen sie zu ermitteln, in welchem Maße der Energieverbrauch die damit verbundenen Auswirkungen wie Übersäuerung, Eutrophierung und Feinstaubbildung beeinflusst, und Zielkonflikte zwischen Umweltwirkungskategorien zu identifizieren.“

Schneller, besser und billiger

„Was ENREMILK einzigartig macht, ist die messbare Reduzierung des Wasser- und Energieverbrauchs durch die Integration neuartiger Technologien“, so Dr. Vasquez-Caicedo. Zu den weiteren Vorteilen für die Milchindustrie zählen Zeitersparnisse, bessere Qualitätsprodukte und Produktvariabilität. „Das Projekt steht nicht nur für die vollständige Integration innovativer Technologien, sondern auch für die Akzeptanz des Verbrauchers, des Marktes, der Gesellschaft und der Umwelt dank einer ganzheitlichen sozioökonomischen, finanziellen und ökologischen Bewertung“, schließt Dr. Vasquez-Caicedo.

ENREMILK unterstützt KMU und die Milchindustrie durch die Senkung des Energie- und Wasserverbrauchs und die Integration neuartiger Technologien zur Verbesserung der Produktionsprozesse und für mehr Nachhaltigkeit. Dies wird dazu beitragen, die europäische Milchindustrie auf dem globalen Markt wettbewerbsfähiger zu machen, und lokale Gemeinschaften durch mehr Arbeitsplätze und die Möglichkeit zur Erlangung neuer Kompetenzen unterstützen.

Schlüsselwörter

ENREMILK, Milch, Wasser, Energie, Industrie, Abwasseraufbereitung, Recycling, Druckänderung, Heißdampf, saurer Quark
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