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Verkettetes Stoff- und Energiemanagement in Wassersystemen der Brauereien mittels informationstechnologischer Hybride auf der Grundlage von Referenz-Petri-Netzen
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 17720 N
Laufzeit: 01.02.2013
- 31.12.2015
Fördersumme: 464.950 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Das Management der Wasser- und Abwasserströme in der sekundären Lebensmittelproduktion ist überaus anspruchsvoll. Die Festlegung von Benchmarks, wie der Global-Reporting-Initiative (GRI), EU-Regularien, dem Kyoto-Protokoll, Umweltmanagementsystemen (EMS) und Audit-Schemata (EMAS), zeigt deutlich die Notwendigkeit, weltweit umwelt- und ressourcenschonende Konzepte zu entwickeln. Dies gilt insbesondere für die Exportnation Deutschland, die zugleich zu den Ländern mit einer der höchsten Wasser- und Abwasserpreisstrukturen gehört (regional bis zu 3,50 - 4,50 €/m³ Frischwasser (FW) und Abwasser (AW)), die einen hohen Kostendruck bei der wasserintensiven Produktion von Lebensmitteln bzw. Getränken beinhalten.
Zusätzlich zu einem minimierenden FW-Einsatz einzelner Prozessschritte (z.B. durch optimierte Phasentrennung in Spülvorgängen), werden deshalb Frischwasser- und Abwasser-Aufbereitungssysteme (FW/AW) eingesetzt und weiterentwickelt. Im produzierenden Sektor setzen sich zudem zunehmend Verfahren, wie eine interne Wasserrückführung, durch, welche die Abwasserproduktion minimieren und damit anfallende Kosten der End-of-pipe-Systeme reduzieren.
Darüber hinaus zeichnen sich erhebliche Fortschritte hinsichtlich der Bereitstellung geeigneter Sensoren und Wasserbehandlungstechnologien ab. Auch gibt es neuartige Ansätze im FW/AW-Management hinsichtlich der Identifizierung und Trennung von Wassersystemen entsprechend der organischen Beladung (Fracht, Belastung). Die bisherigen Ansätze tragen aber überwiegend den Charakter von Insellösungen (z.B. Aufbereitung des Wasserstroms der Flaschenwaschmaschine von Brauereien). Verkettete, dynamische Wasser- und Energiemanagementkonzepte mit einer potentiellen Verankerung auf der Prozessleitebene fehlen bislang völlig.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, ein validiertes hybrides, informationstechnologisches Tool zum dynamischen Management der Stoffströme in den FW/AW-Systemen von Brau-ereien zu entwickeln. Dabei betrifft das angestrebte Management nicht nur die FW/AW-Systeme, sondern auch die mit ihnen unmittelbar verbundenen Prozesse des Transports, der
Transformation und der Akkumulation von Energie.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
