Die Pilotbrauerei des Forschungszentrums Weihenstephan für Brau- und Lebensmittelqualität wurde modernisiert. Automatische Durchflussmesser, Prozessregelventile, Magnetventile, pneumatische Antriebe und „intelligente“ Ventilinseln machen manuelle Einstellungen überflüssig. Das spart nicht nur Zeit, sondern macht die Rezepturen, die hier entwickelt oder getestet werden, jederzeit nachvollziehbar.

Der Wunsch nach höherer Prozessqualität

Die Pilotbrauerei hat einen Ausstoß von 50 l Anstellwürze und eine Kapazität von neun Gärtanks mit je 60 l Fassungsvermögen. Ansonsten unterscheiden sich das Sudhaus und der Läutervorgang der „Minibrauerei“ nicht von denen einer großen Anlage. „Bisher wurden viele Dinge manuell eingestellt“, so das Forschungszentrum Weihenstephan. Das galt für die Regelventile im Wasserzulauf beim Einmaischen und Anschwänzen sowie bei der Läuterwürze, für die Pumpe zum Ent­leeren der Würzpfanne bis zum Verstellen der Hackwerkshöhe. „Hier gab es nicht einmal eine Skalierung, und der Hackwerkmotor lief immer mit gleichbleibender Geschwindigkeit“, erinnert man sich im Forschungszentrum.

Um eine bessere Grundlage für zukünftige Forschungsarbeiten zu haben, entschieden sich die Verantwortlichen des Forschungszentrums für eine Modernisierung der Automa­tisierung der Anlage. Dabei war es den Verantwortlichen wichtig, auch nach der Modernisierung jederzeit selbst in das System eingreifen zu können.

Mit der Firma ATN holte sich die kleine Brauerei den rich­tigen Partner ins Boot, die mit multibrauplus eine speziell auf kleine und mittelständische Brauereien abgestimmte Automatisierungslösung entwickelt hat. Basierend auf einer Simatic S7 von Siemens und einer grafischen Visualisierung lassen sich alle Funktionen von Malzsilo bis Gärkeller automatisieren.

Vom Regelventil bis zum Durchflussmesser

Eine Prozesssteuerung alleine macht aber noch keine Automatisierung möglich, dafür sind u. a. automatische Regelventile, Durchflussmesser und pneumatische Antriebe zur Automatisierung bereits vorhandener manueller Ventile nötig.

Der Fluidik-Experte Bürkert lieferte und montierte die notwendige Hardware für die fluidischen Systeme, übernahm die Verkabelung sowie das Verschlauchen und stand bei der Inbetriebnahme zur Seite. Die Palette der eingesetzten Fluidik-Komponenten reicht vom Prozessregelventil für den Dampf zur Beheizung der Maische- und Würzpfanne oder der Temperaturregelung am Würzekühler über unterschiedliche Durchflussmesser bis hin zu einer im Schaltschrank montierten Ventilinsel, die alle im Prozess verbauten Ventile ansteuert. Die Höhenverstellung am Hackwerk des Läuterbottichs wird jetzt ebenfalls automatisch über ein Magnetventil betätigt. Die vorhandenen Klappenventile wurden überholt und mit pneumatischen Antrieben ausgestattet. Zudem gibt es einen Brauwasservorratsbehälter, in dem das Wasser mithilfe einer modular aufgebauten Verschneideeinheit präzise verschnitten werden kann.

Ventilinsel als Automatisierungssystem

Die gesamte Pneumatik wird über eine Ventilinsel gesteuert. Diese ist platzsparend mit der Edelstahl-Bodenplatte AirLINE Quick direkt in einem Edelstahl-Schaltschrank im Hygienic Design montiert. „Der Edelstahlschrank passt gut zu unserer kleinen Pilotbrauerei. Alle Ventile verfügen außerdem über eine P-Abschaltung, d. h., bei Bedarf können sie im laufenden Betrieb ohne Anlagenstillstand gewechselt werden“, so das Forschungszentrum Weihenstephan.

Für die Pilotbrauerei hat sich die Investition in moderne Automatisierungstechnik gelohnt. Hohe Reproduzierbarkeit und Rückverfolgung sind mit dieser Lösung einfach möglich, da die Datenerfassung in die Steuerung integriert ist.

Bürkert auf der
BrauBeviale 2019 in Nürnberg
12. – 14.11.2019
Halle 6, Stand 6-129