Hefe ist einer der wichtigsten Bestandteile im Brauprozess und produziert aus Einfach- oder Zweifachzuckern – wie Glukose und Maltose – Alkohol und Kohlen­dioxid. Letzteres sorgt in Biersorten wie Pilsner für das charakteristische Perlen. Bei der Förderung der empfindlichen Hefe ist größtmögliche Vorsicht geboten, damit die Gärung nicht durch Schäden an den Hefezellen beeinträchtigt wird. Für die Förderung der einzelligen Organismen vertraut die kanadische Brauerei Steam Whistle auf eine Masosine Certa Sinuspumpe. Dank ihres produktschonenden Designs fördert die Sinuspumpe die Hefezellen nicht nur ohne Beschädigung, sondern überzeugt außerdem durch eine besonders hohe Energieeffizienz.

Die Certa Sinuspumpe kommt von Masosine Process Pumps, ein Geschäftsbereich der Watson-Marlow Fluid Technology Group (WMFTG), zum Einsatz.

Die Geschichte von Steam Whistle
Im Laufe der letzten zwei Jahrzehnte hat sich Steam Whistle von einer spontanen Idee beim Kamingespräch zu einer der größten und beliebtesten unabhängigen Brauereien Kanadas entwickelt. Das Pilsner von Steam Whistle wird im historischen John Street Roundhouse gebraut, nahe dem CN Tower, dem berühmten Wahrzeichen Torontos. Das Roundhouse diente früher als Reparaturwerkstatt für die Dampflokomotiven der Canadian Pacific Rail, deren Zügen das riesige Land erschlossen. Es gab die Inspiration für den Namen der Brauerei.

Als einer von wenigen Herstellern in Kanada braut Steam Whistle sein Pilsner gemäß der strengen Vorgaben des Bayerischen Reinheitsgebots von 1516: So kommen weder Maissirup noch Schaumverstärker oder künstliche Konservierungsmittel zum Einsatz; das Unternehmen braut ausschließlich mit reinem Quellwasser, Gerstenmalz, Hopfen und Hefe.

Sinuspumpe als Teil des neuen Sudhauses
Die Certa Sinuspumpe wurde ursprünglich als Teil eines kompletten Sudhauses geliefert, das vom weltweit führenden Hersteller von Brauanlagen, Esau & Hueber, ausgelegt wurde. Mit seinen drei Kesseln verfügt es über eine Ausschlagmenge von 125 hl bei 12,0 °P (125 hl bei 6 % abv) für die Würzebehandlung, den Wasserhaushalt und das CIP-System. Im Sudhaus kommt modernste Technik gemäß der Regularien ULc, CSA und TSSA-CRN zum Einsatz, um eine optimale Würzequalität und Effizienz zu gewährleisten.

Heute wird die Pumpe allerdings im mobilen Einsatz für den effektiven und zuverlässigen Hefetransfer innerhalb der Brauerei verwendet. Denn mit dem Pumpen von Hefe sind gewisse Herausforderungen verbunden: So sollten die Pumpen keine starken Scherkräfte entwickeln, um mögliche Schäden an den Hefezellen zu vermeiden. Bei der Suche nach einer Lösung für diese Aufgabe wurden neben anderen Pumpenarten auch Verdrängerpumpen nach dem Sinusprinzip in Augenschein genommen. Dabei erwies es sich als günstiger Zufall, dass eine solche Pumpe bereits als Teil des Sudhauses zur Verfügung stand.

Dank der Zusammenarbeit von WMFTG Kanada mit Senior Sales Engineer Fabio Martino und Steam Whistle kommt diese Certa Sinuspumpe jetzt als vollständig mobil einsetzbare Pumpenlösung für die Hefeförderung zum Einsatz. Dies ermöglicht eine speziell ausgelegte fahrbare Konsole, die zudem über einen Frequenzumrichter zum Antrieb der Pumpe verfügt, um die Energieeffizienz weiter zu optimieren.

Bei Steam Whistle wird die Certa Sinuspumpe verwendet, um die viskose Hefe je nach benötigter Menge aus verschiedenen Tanks zu fördern. Schnell zeigte sich bei Tests, dass die Sinuspumpe die Anforderungen eines schonenden Hefetransports hervorragend meistert: Aufgrund ihres speziellen Konstruktionsprinzips fördert sie die Hefezellen ohne Beschädigung und leistet so einen wertvollen Beitrag für eine optimale Gärung, für die Gesamtqualität und den Geschmack des Biers. Denn letztlich ist der Geschmack des Biers für die Verbraucher das wichtigste Kriterium, das den Brauereien zudem eine Marktdifferenzierung ihrer Produkte ermöglicht. Ziel jeder Brauerei ist es daher, Verfahren zu etablieren, die einen gleichbleibenden Geschmack garantieren und sicherstellen, dass der Geschmack nicht von Fass zu Fass variiert.

Geringe Scherkräfte, niedrige Pulsation
Mittlerweile ist die Pumpe bereits seit 18 Monaten im Einsatz und erwies sich gegenüber anderen Pumpenarten als überlegen – vor allem durch eine sanfte Förderung der empfindlichen Hefezellen mit geringen Scherkräften: Masosine Certa Pumpen wurden speziell für die scherarme, praktisch pulsationsfreie Förderung von hochviskosen Produkten entwickelt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Pumpen mit Rotoren, die durch das Medium schneiden, fördern sie das Fluid sanft durch die Pumpe. Ermöglicht wird dies durch den sinusförmigen Rotor. Durch dessen Drehungen entstehen vier gleich große umlaufende Kammern, die im Ganzen verschoben werden. Im Vergleich zu anderen Verdrängerpumpen wird die Scherbelastung so deutlich reduziert.

Gleichzeitig verringert sich dank dieser innovativen Bauweise auch die Leistungsaufnahme beim Fördern von hochviskosen Substanzen wie Hefe um bis zu 50 % im Vergleich zu anderen Arten von Verdrängerpumpen. Denn Sinuspumpen bieten nicht nur einen sehr guten volumetrischen Wirkungsgrad. Durch das Konstruk­tionsprinzip mit nur einem Rotor, einer Welle und einer Dichtung kann außerdem auf zusätzliche „Energiefresser“ wie weitere Dichtungen, Lager oder ein zusätzliches Getriebe zum Synchronisieren der Kolben verzichtet werden. Das für eine kontinuierliche Förderung notwendige Drehmoment reduziert sich somit auf ein Minimum. Außerdem wird, anders als dies häufig beim Einsatz von Membranpumpen der Fall ist, zum Betrieb der Pumpe keine Druckluft benötigt, was den Energieverbrauch und die Kosten weiter senkt.

Da der Rotor nicht durch das zu fördernde Produkt schneidet, kommt es kaum zu Reibungsverlusten. Drehmoment und Verbrauch erhöhen sich auch bei hochviskosen Medien nicht nennenswert. So schafft die Pumpe spielend hochviskose Fördermedien mit bis zu acht Millionen Centipoise. Dank einer besonders einfachen Reinigung und Wartung eignen sich Certa Sinuspumpen ideal für Einsätze im Lebensmittel- und Getränkebereich und bieten standardmäßig eine Zertifizierung nach EHEDG Typ EL Class I Aseptic und 3A. Die Certa Reihe besteht aus insgesamt acht Größenmodellen, mit Fördermengen bis 255.000 l/h und einem Druck bis 15 bar.

Ausblick
Wegen des erfolgreichen Einsatzes der Certa beim Hefetransfer ist die Pumpe aktuell für eine weitere Fördereinsätze jenseits des Hefetransfers bei Steam Whistle vorgesehen, für die derzeit Machbarkeitsbewertungen durchgeführt werden.