Brauanlagen für Kleinbrauereien: Ein umfassender Einkaufsratgeber

Was für ein 12HL–40HL Kleingebräuerei-Anlage Umfasst konkret: die Anzahl der Sudhausbehälter, die Sudbrühebehälter, das Gärkesselverhältnis, Glykol, CIP sowie die Getreideförderung – alles als ein System ausgelegt.

A 12HL–40HL-Kleingebräuerei ist ein System, keine Einkaufsliste. Die Anzahl der Sudkessel bestimmt Ihre tägliche Maximalmenge pro Charge, die Anzahl der Gärbehälter legt Ihre monatliche Produktionsmenge fest, und Glykol, CIP sowie die Getreidehandhabung entscheiden darüber, ob diese Zahlen überhaupt erreichbar sind.

Wo sich das 12HL–40HL-Band befindet

Brauereianlagen werden in der Regel nach Chargengröße gruppiert, wobei die Gruppengrenzen eher kommerzieller als technischer Natur sind:

• 50 l – 200 l – Brauen zu Hause und im Pilotmaßstab, Rezeptentwicklung, Versuche in kleinen Chargen
• 2HL–10HL – Nano-Brauereien, Brauereikneipen und Ausschanklokale, die für einen einzigen Standort brauen
• 12 hl–40 hl – Kleinbrauereien mit Vertrieb von abgepackten Produkten oder mehreren Abnehmern
• 45 HL–150 HL – gewerbliche und regionale Produktion

Der Schritt von 10 HL auf 12 HL bedeutet keine geringe Vergrößerung des Tankdurchmessers. Normalerweise ist dies der Punkt, an dem die manuelle Handhabung an ihre Grenzen stößt: Die Getreidemengen rechtfertigen den Einsatz einer Mühle und eines Förderers anstelle von von Hand umgeschüttetem Malz in Säcken, die Reinigungsmengen rechtfertigen einen speziellen CIP-Wagen oder eine CIP-Station anstelle von Eimer und Pumpe, und die Kühllast rechtfertigt einen Kühler, der für die gleichzeitige Schnellkühlung ausgelegt ist, anstatt jeweils nur einen Tank nach dem anderen zu kühlen.

Wenn Sie sich noch zwischen 10HL und 20HL entscheiden müssen, legen Sie zunächst fest, wie viele Gärbehälter Sie benötigen. Diese Zahl wird die Entscheidung für Sie treffen, aus Gründen, die weiter unten erläutert werden.

Anzahl der Behälter: Die Entscheidung, die Ihren Brautag begrenzt

Eine Brauanlage wird dadurch charakterisiert, auf wie viele separate Behälter der Prozess auf der Heißseite aufgeteilt ist. ZR Brew baut Konfigurationen mit zwei, drei, vier und fünf Behältern. Der Kompromiss ist immer derselbe: Mehr Behälter bedeuten, dass mehr Stufen gleichzeitig laufen können, was wiederum mehr Chargen pro Tag bei gleicher Nennkapazität bedeutet.

Die veröffentlichten ZR-Brew-Konfigurationen liefern zwei Anhaltspunkte. Ein 10-HL-Vierkesselsystem ermöglicht bis zu etwa vier Chargen pro Tag, während 20-HL- bis 50-HL-Vierkesselsysteme für bis zu etwa sechs Chargen pro Tag ausgelegt sind. Beide Angaben hängen vom gewählten Verfahren, dem Betriebsplan und der endgültigen Konfiguration ab und lassen sich nicht auf ein Zwei- oder Dreikesselsystem übertragen.

Kleingrauereianlagen 12HL–40HL: Die Parameter, die in Angeboten angegeben werden

Diesen Abschnitt sollten Sie lesen, bevor Sie ein Anfrageformular ausfüllen, da diese Felder die Grundlage für die Erstellung eines Angebots bilden.
Chargenkapazität. Das Standard-Projektspektrum reicht von 50-Liter-Pilotanlagen bis hin zu 150-Hektoliter-Anlagen für den kommerziellen Einsatz, wobei der Bereich für Mikrobrauereien bei 12 bis 40 Hektolitern liegt. Die Nennkapazität bezieht sich auf die Charge im Sudhaus, nicht auf das Volumen des Gärbehälters.
Aufbau der Brauanlage. Zwei-, drei-, vier- oder fünfkesslig, wie oben beschrieben.
Material. Edelstahl in Lebensmittelqualität, in der Regel SUS304. SUS316 und andere Werkstoffe sind nach projektbezogener Bestätigung erhältlich und sollten angegeben werden, wenn die Wasserchemie, der Chloridgehalt oder ein Säureprogramm den Kostenunterschied rechtfertigen.

Heizung. Elektro-, Dampf- oder Direktbefeuerung – die Wahl richtet sich nach der Anlagengröße und den Standortbedingungen und nicht nach persönlichen Vorlieben.

• Steuerung: PID oder SPS. Ein PID-Regler ist ausreichend, wenn ein erfahrener Brauer die manuelle Schritt-für-Schritt-Steuerung durchführt. Eine SPS ist die richtige Wahl, wenn die Wiederholbarkeit der Rezeptur über Schichten und Bediener hinweg tatsächlich erforderlich ist und wenn eine Protokollierung der einzelnen Schritte gewünscht wird.
• Automatisierungskomponenten. Siemens, Schneider, Allen-Bradley oder andere vereinbarte Marken, je nach Projekt. Fragen Sie vor Vertragsunterzeichnung nach der Marke – nicht, weil eine davon grundsätzlich besser wäre, sondern weil Ihr Elektriker vor Ort in fünf Jahren Ersatzteile dafür beschaffen muss.
• Geltungsbereich. Hot liquor tank, cold liquor tank, glycol chiller, CIP system, malt mill, conveying, water treatment, pumps and piping. Whether these sit inside the quotation or outside it is the single biggest reason two quotations for “the same” 20HL system differ by a wide margin.

Die Gärbehälter bestimmen Ihren Ertrag, und zwei Zahlen bestimmen Ihre Gärbehälter

Die Gärbehälter bestimmen Ihren Ertrag, und zwei Zahlen bestimmen Ihre Gärbehälter
Die Brauanlage bestimmt, wie viel man pro Tag brauen kann. Die Gärzeit legt fest, wie lange das Bier in einem Tank verbleibt. Multipliziert man diese beiden Werte, erhält man die Anzahl der Tanks.
Work the arithmetic rather than copying someone else’s tank farm. A clean ale turned around in 14 days including cold conditioning, crash and transfer occupies one fermenter for two weeks. Brewing twice a week into single-batch fermenters means you need four tanks just to keep brewing, before any tank is out of rotation for cleaning, dry hopping or a slow lager. Most microbreweries in this band end up with a fermenter capacity well above their weekly brewhouse output, and the ones that undersized it are the ones brewing at 40% of installed capacity.
Zwei strukturelle Entscheidungen verändern die Rechnung:

1. Doppelchargen-Gärtanks. Eine 20-HL-Brauanlage, die 40-HL-Gärtanks befüllt, halbiert die Anzahl der benötigten Tanks bei gleichem Volumen – allerdings auf Kosten der Flexibilität bei der Herstellung von Spezialbieren in Einzelchargen.
2. Unitanks im Vergleich zu separaten Klarbierbehältern. Unitanks sparen Stellfläche und reduzieren den Umfüllaufwand. Separate Klarbierbehälter machen den Gärtank früher frei und bieten einen eigenen Puffer für die Karbonisierung und Abfüllung. Vertriebsorientierte Brauereien möchten in der Regel beide Arten in ihrer Produktionshalle haben, statt nur einer.

ZR Brew Fermentationsbehälter werden mit Fassungsvermögen von etwa 100 l bis 5.000 l sowie in BBL-Größen angeboten. Sie verfügen über Glykol-Kühlmäntel, einen üblicherweise um 60 Grad konischen Boden und einen typischen Betriebsdruck von etwa 0,2 MPa oder 30 psi, je nach Modell. Anschlüsse, Ventile, Kühlzonen, Druckeinstellungen, Oberflächenbehandlung und Abmessungen werden projektbezogen konfiguriert.

Reinigung, Getreideförderung und die übrigen Hilfsgeräte

Die Auswahl der Hilfsanlagen richtet sich nach dem Hauptsystem, dem Rohstofffluss, der Anlagenkonfiguration, den Versorgungsbedingungen und dem Automatisierungsgrad. Es gibt keine einheitliche Parametertabelle, die all dies abdeckt, doch zu den Kategorien, die durchweg in den Bereich von 12 HL bis 40 HL fallen, gehören: CIP-Anlagen, Glykolkühler, Wasseraufbereitungsanlagen, Malzmühlen, Schneckenförderer und Rohrkettenförderer, Dampferzeuger, Filter, Hopfenpistolen, Zentrifugen, Hefevermehrungsanlagen und CO₂-Rückgewinnung.
Ein praktikabler CIP-Ablauf für einen Fermenter mit einem Kontrollpunkt zur Überprüfung in jeder Phase:

1. Vorabspülen mit Wasser aus der Leitung oder warmem Wasser, bis das Abwasser klar ist. Kontrollpunkt: Das Spülwasser muss sichtbar klar sein, bevor Sie mit der Dosierung der Chemikalie beginnen.
2. Die Laugenrückführung muss bei der Temperatur und in der Konzentration erfolgen, die Ihr Chemielieferant für die jeweilige Bodenart angibt. Zu beachten: Die Temperatur in der Rücklaufleitung muss den Sollwert erreichen, nicht nur am Tankauslass.
3. Zwischen-Spülgang. Kontrollpunkt: Das Rücklaufwasser zeigt auf pH-Streifen einen neutralen Wert an.
4. Säurerückführung zur Entfernung von Kalkablagerungen und zur Wiederherstellung der Passivschicht. Kontrollpunkt: gemessene Konzentration am Rücklauf, nicht an der Dosierstelle.
5. Abschließende Spülung mit aufbereitetem Wasser. Kontrollpunkt: pH-Wert und Leitfähigkeit wieder auf die Werte des Zulaufwassers.
6. Die Desinfektion sollte unmittelbar vor dem Befüllen und nicht unmittelbar nach der Reinigung erfolgen. Kontrollpunkt: Die Einwirkzeit wird erfasst und nicht nur geschätzt.

Zwei Faktoren entscheiden darüber, ob dieser Ablauf funktioniert: die Abdeckung durch die Sprühkugeln im Verhältnis zur tatsächlichen Tankgeometrie – einschließlich des Bereichs unterhalb des Mannlochs und hinter der Dry-Hop-Öffnung – sowie die Förderleistung der CIP-Pumpe im Verhältnis zum größten Behälter in der Anlage und nicht zum Durchschnittsbehälter. Erkundigen Sie sich nach den Anforderungen an Durchfluss und Druck der Sprühkugeln und vergewissern Sie sich, dass die CIP-Pumpe diese Anforderungen für Ihren größten Tank erfüllt.
Beim Getreideumschlag lautet die entscheidende Frage nicht, welche Mühle es ist, sondern wo das Malz ankommt. Eine Mühle, die so positioniert ist, dass das gemahlene Getreide auf eine Plattform befördert werden muss, wird innerhalb eines Monats umgangen werden. Schneckenförderer, 90-Grad-Schneckenförderer und Rohrkettenförderer wurden genau zur Lösung dieses Förderproblems entwickelt, und ihre Einplanung in der Entwurfsphase ist kostengünstiger als eine nachträgliche Anpassung an bereits installierte Behälter.

Zertifizierung, Dokumentation und was man tatsächlich anfordern sollte

ZR Brew gibt bekannt, dass das Unternehmen-Zertifizierung auf Unternehmensebene sowie nach ISO 9001. Beide Angaben sollten genau verstanden werden, da „auf Unternehmensebene“ und „auf Maschinenebene“ nicht dasselbe bedeuten.
ISO 9001 ist die von der Internationalen Organisation für Normung veröffentlichte Norm für Qualitätsmanagementsysteme. Sie bescheinigt, wie ein Unternehmen Qualitätsprozesse verwaltet. Sie bescheinigt nicht, dass ein bestimmter Behälter eine bestimmte Drucknorm erfüllt.
Die CE-Kennzeichnung unterliegt den für die gelieferten Geräte geltenden Rechtsvorschriften der Europäischen Union. Welche Richtlinie oder Verordnung gilt, hängt von der jeweiligen Maschine und dem Zielmarkt ab, und diese Zuordnung muss für jede Maschine einzeln überprüft werden.
ZR Brew does not publish model-specific certificate numbers, notified bodies or certificate validity periods, so treat any supplier’s certification claim, including this one, as something to verify rather than accept. Request in writing, per machine: the certificate itself, the issuing body, the scope covered, the expiry date, plus material certificates, hydraulic pressure-test records and the technical drawing. Destination-market pressure-vessel and electrical compliance are assessed separately from the CE claim, and in several markets a local approval is required regardless of what the supplier’s file contains.

Die Anweisung, dies zu tun

1. Legen Sie Ihr angestrebtes Jahresvolumen und die Aufteilung nach Verpackungsformaten fest.
2. Teilen Sie diesen Wert durch die realistische Gärungsdauer, um die benötigte Anzahl an Tankwochen zu ermitteln, und legen Sie anhand dessen die Anzahl und Größe der Gärbehälter fest.
3. Wählen Sie eine Brauanlagenkapazität, mit der sich diese Gärtanks in einer angemessenen Anzahl von Brauvorgängen pro Woche befüllen lassen.
4. Wählen Sie die Anzahl der Behälter entsprechend der erforderlichen Anzahl an Chargen pro Tag aus.
5. Vermessen Sie das Gebäude: lichte Deckenhöhe, Türbreiten, Bodenbelastung, Lage der Abflüsse, verfügbare Stromkapazität.
6. Prüfen Sie, ob die von Ihnen gewählte Heizmethode den Vorschriften Ihres Standorts und den örtlichen Genehmigungsbestimmungen entspricht – und nicht, ob sie Ihren persönlichen Vorlieben entspricht.
7. Dimensionierung des Glykolsystems für die gleichzeitige Spitzenlast unter Auflistung aller Mantelrohre in der Anlage.
8. Fordern Sie den detaillierten Kostenvoranschlag, die Zertifizierungsunterlagen für jede einzelne Maschine und die Layoutzeichnungen an, bevor Sie eine Anzahlung leisten.

Häufig gestellte Fragen

F: Wie viele Gärtanks benötige ich für eine 20-HL-Kleinstbrauerei?

A: Das hängt von der Gärungsdauer ab, nicht von der Brauanlage. Berechnung der Tankwochen: Anzahl der Sude pro Woche multipliziert mit der Anzahl der Tage, die jedes Bier in einem Tank verbleibt. Eine Brauerei, die wöchentlich zwei 20-HL-Sude mit einer Durchlaufzeit von 14 Tagen braut, benötigt mindestens vier 20-HL-Gärtanks, um den Braubetrieb aufrechtzuerhalten, sowie weitere Tanks für Reinigung, Dry Hopping und Lagerung.

F: Lohnt sich eine Brauanlage mit vier Kesseln bei 20 HL?

A: Es lohnt sich, wenn Sie an einem einzigen Brautag mehr als zwei oder drei Chargen benötigen. Die veröffentlichten Konfigurationen mit vier Behältern im Bereich von 20 HL bis 50 HL sind je nach Verfahren und Zeitplan für bis zu etwa sechs Chargen pro Tag ausgelegt. Wenn Sie eine Charge pro Brautag planen, verursachen die zusätzlichen Behälter nur mehr Platzbedarf und Reinigungsaufwand, ohne dass sich die von Ihnen tatsächlich genutzte Produktionsleistung erhöht.

F: Was ist der Unterschied zwischen einem Unitank und einem Klarbiertank?

A: Bei einem Unitank erfolgen Gärung und Reifung im selben Behälter, wodurch Umfüllvorgänge und der Platzbedarf reduziert werden. Ein Klarbiertank nimmt das fertige Bier zur Karbonisierung, Klärung und zur Abfüllung auf, sodass der Gärtank schneller für die nächste Charge bereit ist. Brauereien, die für den Vertrieb abfüllen, setzen in der Regel beide Verfahren ein.

F: Kann ich eine 12HL–40HL-Anlage mit elektrischer Heizung betreiben?

A: Im unteren Bereich des Leistungsspektrums, ja – sofern eine dreiphasige Anschlussleistung zur Verfügung steht und die Stromkosten dies zulassen. In diesem Bereich ist Dampf die gängigere Wahl. Ausschlaggebend sind die verfügbare Anschlussleistung, die Energiekosten pro Einheit sowie die Frage, ob Ihr Standort Platz für einen Dampferzeuger mit der dazugehörigen Wasseraufbereitung bietet und die erforderlichen behördlichen Genehmigungen vorliegen.

F: Bedeutet die CE-Kennzeichnung, dass das Gerät für mein Land zugelassen ist?

A: Nicht automatisch. Die CE-Kennzeichnung gilt gemäß den Rechtsvorschriften der Europäischen Union, und welche Richtlinie Anwendung findet, hängt von der Maschine und dem Markt ab. Die Konformität mit den Vorschriften für Druckbehälter und elektrische Geräte im Bestimmungsmarkt wird separat bestätigt. Fordern Sie für jede Maschine das Zertifikat, die ausstellende Stelle und den Geltungsbereich an und prüfen Sie vor dem Versand die örtlichen Zulassungsanforderungen.