Reduzieren, wiederaufbereiten, wiederverwenden – und so wasserneutral werden
15 Jun 2016
Aufgrund der sich verschärfenden weltweiten Wasserkrise sind wir alle aufgefordert, mit dieser wertvollen Ressource sparsam umzugehen. In den Milchverarbeitungsanlagen der Milchindustrie werden hochmoderne Technologien zur Wiederaufbereitung und Wiederverwendung von Wasser eingesetzt, sodass sich der Bedarf an frischem Wasser aus externen Quellen deutlich reduziert.
Vorangehen und Wasser einsparen
Im Bericht des Weltwirtschaftsforums 2015 ist zu lesen, dass die weltweite Wasserkrise in den nächsten 10 Jahren wohl die größte Bedrohung für unseren Planeten darstellen wird. Die Wasserkrise, von Dürren in den weltweit produktivsten landwirtschaftlichen Anbaugebieten bis hin zu fehlendem Zugang zu sauberem Wasser für Milliarden von Menschen, wird sich auf die Bevölkerung und Wirtschaft sowohl von Industrienationen als auch von Entwicklungsländern auswirken. Tatsächlich legen die Zahlen der UN-Water nahe, dass bis zum Jahr 2025 zwei Drittel der Weltbevölkerung möglicherweise unter Wasserstress leiden und 1,8 Mrd. Menschen in Ländern oder Regionen mit absoluter Wasserknappheit leben werden.
Der Sektor Landwirtschaft hat 70 % des weltweiten Wasserverbrauchs zu verantworten, auf die Industrie entfallen weitere 20 % und die privaten Haushalte verbrauchen die restlichen 10 %. Angesichts des weltweiten Bevölkerungswachstums sowie der stärkeren landwirtschaftlichen Nutzung, Industrialisierung und Urbanisierung nimmt der Wasserbedarf global zu. Die Dringlichkeit, Wasser auf allen Ebenen einzusparen, ist daher offensichtlich. In den Industrieländern sind die lokalen, regionalen oder nationalen Initiativen, die uns alle dazu auffordern, Wasser einzusparen, größtenteils bekannt. Jeder Sektor der Landwirtschaft und Industrie muss ebenfalls innovative Möglichkeiten finden, um den eigenen Bedarf an den weltweiten Wasserressourcen zu minimieren.
Wasserneutral werden – Anlagen ganz ohne Wasserverbrauch
Die Industrie investiert massiv in die Entwicklung von Technologien und Prozessen, die den Wasserbedarf bei industriellen Prozessen und Produktionsvorgängen senken und eine effiziente Wasseraufbereitung ermöglichen. Der milchverarbeitende Sektor nimmt bei diesem auf Wasserneutralität ausgerichteten Ansatz eine Vorreiterrolle ein. Da Milch zu ca. 85 % aus Wasser besteht, sollte das in der Milch enthaltene Wasser relativ problemlos zu gewinnen sein, um so den größten, wenn nicht sogar den gesamten Wasserbedarf der Milchverarbeitungsanlage zu decken. Es wird nichts verschwendet, sodass nicht nur der Bedarf an Frischwasser, sondern auch die Abwassereinleitungen minimiert werden.
Ein weltweit führender Lebensmittelhersteller hat sich zur Einrichtung einer „Zero Water“- Milchverarbeitungsanlage in Mexiko entschieden und spart so pro Jahr 1,6 Mio. Liter Wasser. Derselbe Hersteller investiert derzeit in eine weitere derartige Milchverarbeitungsanlage in den USA, die das Potenzial hat, pro Jahr ca. 240 Mio. Liter Wasser einzusparen. 2015 verbrauchten die Werke des Unternehmens – in jeder Produktkategorie, nicht nur bei den Molkereiprodukten – 41,2 % weniger Wasser pro Tonne eines Produkts als vor 10 Jahren. Das nächste für 2020 gesetzte Ziel lautet, den Wasserverbrauch insgesamt im Vergleich zu 2010 um 35 % zu reduzieren.
Führende Molkereiunternehmen und die Wasseraufbereitung
In Neuseeland wird in drei von GEA für Fonterra und Yashili gebaute Milchpulveranlagen das Wasser, das aus der Milcheindampfung gewonnen wird, sowohl als Brauchwasser als auch als Trinkwasser genutzt. Diese der Wasserrückgewinnung dienenden Anlagen liefern pro Tag zwischen 800 m3 und 5000 m3 Recyclingwasser mit einer Rückgewinnungsquote von 90 %. Die Rückgewinnungsanlagen sind vollständig automatisiert und bedürfen neben der nach jeweils 48-stündigem Betrieb vorgesehenen Reinigung nur einer gelegentlichen Kontrolle.
Wasser einzusparen, ist für Fonterra eine zentrale unternehmerische Verpflichtung. Im Geschäftsjahr 2013–2014 wurde beispielsweise der Wasserverbrauch in den australischen Betrieben um 8 % pro Tonne Produktion gesenkt, an den neuseeländischen Standorten um 2 % pro Tonne. Der Fonterra-Standort in Darnum ist ebenfalls wassereffizient und kann Wasser bei der Herstellung von Magermilch- und Vollmilchpulver wiederverwenden.
Nur ein Minimum des Wassers, das im hochmodernen Yashili-Werk für Säuglingsnahrung verbraucht wird, stammt beispielsweise aus externen Quellen. Dank der von GEA bereitgestellten Technologie bezieht das Unternehmen den Großteil des für den Anlagenbetrieb benötigten Wassers aus der Frischmilch, die dort verarbeitet wird. Zum einen wird so die Umwelt geschont, zum anderen sinken die Entsorgungskosten.
Ein weltweit führender Anbieter von Filtrationssystemen
GEA mit seiner jahrzehntelangen Branchenerfahrung und seinem technischen Know-how im milchverarbeitenden Sektor ist ein führender Anbieter von Filtrationssystemen für die Rückgewinnung und Wiederverwendung von Kondensat aus der Eindampfphase der Milchverarbeitung. Technologien für die Aufbereitung von Wasser, das zum Reinigen und für andere industrielle Vorgänge ohne Produktkontakt geeignet ist, sind relativ unkompliziert. So hat GEA zusammen mit Fonterra das Design, die Ausstattung und die Konstruktion der Milchpulveranlagen von Fonterra erarbeitet. Das Kondensat, auch als Molkekondenswasser bezeichnet, wird aus der Eindampfanlage gesammelt und über eine Hochdruck-Umkehrosmoseanlage gereinigt, bei der mithilfe von Membranen Kontaminanten und unerwünschte gelöste Stoffe aus dem Kondensat herausgefiltert werden. GEA hat weltweit mehr als 100 Umkehrosmoseanlagen installiert.
Im Aufbereitungsprozess sind zusätzliche Schritte erforderlich, wenn das aufbereitete Wasser im Produkt selbst verwendet werden soll. Mittels Aktivkohlebehandlung werden unerwünschte Gerüche beseitigt, über UV- und Chlordioxid-Verfahren etwaige Kontaminanten. Anschließend werden Mineralien hinzugefügt, damit das Wasser weniger aggressiv auf die Systeme der Anlage reagiert. Dieser komplexere Gesamtprozess bedarf eines geeigneten Anlagendesigns, in das sich die zusätzlichen Wasseraufbereitungsphasen effizient integrieren lassen.
Mit diesen Technologien aufbereitetes Wasser kann entsprechend WHO-Trinkwasserstandards gereinigt und daher bei verschiedensten Betriebsvorgängen in der Milchverarbeitungsanlage verwendet werden, z. B. beim abschließenden Spülen, Reinigen von Tanks sowie Leitungen und sogar als Inhaltsstoff des fertigen Produkts. GEA Technologie umfasst Tanks und Rohrleitungen, die die Hygieneanforderungen in Bezug auf die Aufbereitung von zurückgewonnenem Wasser erfüllen, sodass das Wasser sauber genug ist, um in Kontakt mit dem Produkt zu kommen.
Selbst wenn hochmoderne Technologien und Systeme zum Reinigen von aus industriellen Prozessen zurückgewonnenem Wasser eingesetzt werden, ist es u. U. nicht immer möglich, das zurückgewonnene Wasser auf kosteneffektive bzw. effiziente Weise standardkonform zu reinigen, damit es in der Milchverarbeitung verwendet werden kann. Aber auch dann wird sich aller Voraussicht nach ein Verwendungszweck für dieses Wasser finden lassen, und sei es zur Bewässerung von Grünanlagen oder Spülung von Toiletten. Jeder Liter an aufbereitetem Wasser, das wiederverwendet werden kann, bedeutet, dass weniger Wasser von den Wasserversorgungsbetrieben bezogen werden muss.
Nicht nur für die Milchverarbeitung
Technisch und entwicklungsbezogen gesehen ist es durchaus möglich, alle neuen Milchverarbeitungsanlagen so zu konstruieren, dass Technologien zum Einsparen und Aufbereiten von Wasser eingebaut werden, um den kompletten Wasserbedarf aus der verarbeiteten Milch abzudecken und den Wasserbezug von externen Quellen zu reduzieren. Diese Technologien können auch in bestehenden Anlagen nach sorgfältiger Prüfung der verfügbaren Quellen sowie der Wiederverwendungsmöglichkeiten innerhalb der Anlage eingesetzt werden. Initiativen zur Wiederverwendung von Wasser erfreuen sich eines großen Erfolgs in der Milchindustrie. Dabei würden sich aber die gleichen Technologien auch für andere Sektoren in der Lebensmittelbranche mit wasserintensiven Verarbeitungsprozessen anbieten.
„Da Wasser als Ressource knapp wird, steht die Milchindustrie, was Nachhaltigkeitsbemühungen angeht, in der ersten Reihe“, sagt Swami Sundaram, GEA Produktmanager für den Bereich Membranfiltration. „Seit den frühen 1990er Jahren, als die ersten Membrananlagen zur Rückgewinnung von Wasser aus Verdampferkondensat und zu dessen Wiederverwendung installiert wurden, hat sich diese Technologie quasi als Standard bei allen neuen Installationen durchgesetzt. Sie hat zudem die Installation großer Produktionsanlagen vereinfacht, selbst in wasserarmen Regionen wie im Westen der USA.“
Nach Angaben von UN-Water ist der weltweite Wasserverbrauch während des letzten Jahrhunderts doppelt so schnell gestiegen wie das Bevölkerungswachstum. Die Notwendigkeit, diese wertvolle Ressource zu schützen, wird daher immer dringlicher. GEA ist stolz darauf, mit seinem Prozess- und Engineering-Know-how als Pioneer in der Entwicklung zuverlässiger, effizienter und umweltschonender Technologien, Lösungen und Systeme für „Zero Water“-Anlagen in industriellen Prozessen vorangehen zu können.
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Die weltweite Milchproduktion hat im Lauf der letzten Jahrzehnte zugenommen. GEA stand und steht dabei mit seiner Technologie für die Milchverarbeitung in der ersten Reihe.
