Bayerische Braukultur mit technischer Unterstützung von Bosch

Optimierung der Dampferzeugung bei Wildbräu Grafing

  • Abb.1: Seit fast 400 Jahren setzt das Brauhaus Wildbräu in Grafing auf alte Bayerische Braukultur und deren Rezepte. © Wildbräu Grafing GmbH. Abb.1: Seit fast 400 Jahren setzt das Brauhaus Wildbräu in Grafing auf alte Bayerische Braukultur und deren Rezepte. © Wildbräu Grafing GmbH.
  • Abb.1: Seit fast 400 Jahren setzt das Brauhaus Wildbräu in Grafing auf alte Bayerische Braukultur und deren Rezepte. © Wildbräu Grafing GmbH.
  • Abb.2: Die hohe Datentransparenz der Kesselsteuerung ermöglicht einen optimalen Betrieb. © Bosch Industriekessel GmbH
  • Abb.3: Mehr Effizienz: Die neue Feuerung mit Drehzahl- und Sauerstoffregelung. © Bosch Industriekessel GmbH

Seit 1616, nunmehr beinahe 400 Jahre, ist Wildbräu ein Brauhaus, in dem alte Rezepte und bayerische Braukultur noch ihre volle Bedeutung genießen. Dabei setzt die Brauerei bei der Produktion auf heimische und hochqualitative Rohstoffe. Mit rund 30 Mitarbeitern werden in Grafing mit traditionellen handwerklichen Brauverfahren die unverwechselbaren Wildbräu-Grandauer Bierspezialitäten hergestellt. Für die Prozessdampfversorgung ist ein Loos Dampfkessel UL mit einer Leistung von 4 Tonnen Dampf pro Stunde aus dem Jahre 1978 im Einsatz. Um die Energieeffizienz der Anlage an heutige Standards anzupassen, entschied sich die Brauerei für eine umfangreiche Modernisierung.

Für eine effiziente Nutzung der bis zu 230°C heißen Abgase wurde ein Economiser nachgerüstet. Das Kesselspeisewasser wird vorgewärmt und gleichzeitig die Abgastemperatur um circa 100°C gesenkt. Der Kesselwirkungsgrad erhöht sich durch die Reduzierung der Abgasverluste um circa 5 %, der Brennstoffverbrauch verringert sich bei Volllast analog. Zur weiteren Effizienzsteigerung wurde der vorhandene Leichtölbrenner gegen einen modernen Dualbrenner ausgetauscht. Als Hauptbrennstoff wird Erdgas eingesetzt, lediglich im Spitzenlastbetrieb oder in Notfällen erfolgt die Umschaltung auf leichtes Heizöl. Für die richtige Dosierung des Brennstoff-/ Luftverhältnisses sorgt nun eine elektronische Verbundregelung. Bei der Verbundregelung des alten Brenners handelte es sich um die mechanische Variante. Mit zunehmendem Alter entsteht aufgrund von Verschleiß ein größer werdendes Spiel in der Mechanik (Hysterese), ein höherer Luftüberschuss ist notwendig. Dies bedeutet, dass unnötig viel kalte Luft erwärmt wird. Damit reduziert sich der Wirkungsgrad. Durch eine Feuerung mit elektronischer Verbundregelung kann der Luftüberschuss exakter eingestellt werden. Eine Ersparnis wird erzielt. Zusätzlich ermöglicht die neue Feuerung eine vollständig stufenlose Betriebsweise mit einem Regelverhältnis von eins zu fünf im Gasbetrieb. Der alte Öl-Brenner lag bei einem Regelverhältnis von eins zu zwei. Der Brenner kann sich somit wesentlich besser an den tatsächlichen Dampfbedarf anpassen.

Wird z. B. anstatt der Nennlast nur 30 % der Dampfmenge benötigt, so wird die Feuerungsleistung entsprechend heruntergeregelt.

Bei dem alten Brenner führte eine derartige Leistungsreduzierung zum pulsierenden Brennerbetrieb. Abschalten der Feuerung, Vorlüften (siehe Erläuterung Vorlüftverluste) mit entsprechenden Energieverlusten, Zuschalten der Feuerung und kurze Zeit später erneutes Abschalten waren die Folge. Bei der vorherigen Feuerung wurde der Gebläsemotor mit konstanter Drehzahl betrieben und die Luftmenge ausschließlich mit der Luftklappe variiert. Der neue Brenner regelt die Motordrehzahl des Gebläses in Abhängigkeit der Brennerleistung. Die elektrische Leistungsaufnahme im Teillastbereich ist wesentlich geringer bei gleichzeitig deutlicher Minderung des Schalldruckpegels. Auch der Sauerstoffgehalt im Abgas wird kontinuierlich erfasst. Ist dieser zu hoch und die Verbrennung ineffektiv, wird die Verbrennungsluftmenge vermindert. Auf einen erhöhten Luftüberschuss, wie bei konventionellen Anlagen nötig, kann so verzichtet werden. Damit optimiert die Sauerstoffregelung den Wirkungsgrad der Feuerungsanlage, reduziert die Umweltbelastung und hilft Energiekosten zu sparen. Die Optimierung von Anlagen bedingt eine ausführliche, vorangegangene Analyse. Datentransparente Kesselmanagementsysteme beweisen hier ihr Können. Alle relevanten Informationen und Funktionen für einen optimalen und bedarfsgerechten Betrieb stehen über die neu integrierte Kesselsteuerung BCO zur Verfügung. Auf dem Touchscreen-Display können vielfältige Informationen wie Betriebszustände, Betriebsdaten und Messwerte angezeigt werden.

Umsetzungsstufen der Modernisierungsmaßnahme

- Nachrüstung eines Economisers,

- Ersetzen des Ölbrenners durch einen modulierenden Dualbrenner,

- Einsatz einer stromsparenden Drehzahlregelung,

- Verbrennungsoptimierende Regelung mit Überwachung des Restsauerstoffgehalts im Abgas,

- Optimierung der Anlagensteuerung durch Einsatz einer modernen, speicherprogrammierbaren Steuerung.

Fazit

Mit Hilfe der umgesetzten Maßnahmen kann die Wildbräu Grafing GmbH den Energieverbrauch der Anlage um ca. 90 MWh pro Jahr senken. Durch die Modernisierung und den Umstieg auf Erdgas spart die Brauerei jährlich circa 36.000 € an Betriebskosten. Die Kapitalrendite der Investition liegt bei 40 %. Darüber hinaus werden die CO2-Emissionen um 21 t. pro Jahr reduziert.

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