Schema einer Brauerei: Vom Getreide bis zur Verpackung

Ein nützliches Schema einer Brauerei-Anlage ist mehr als nur eine Reihe von Tanks. Es zeigt, wie Rohstoffe, Würze, Bier, Reinigungsflüssigkeiten, Versorgungsmedien, Mitarbeiter und fertige Verpackungen durch das Gebäude transportiert werden. Anhand dieser Darstellung kann das Brauereiteam die Anordnung der Behälter, die Übergabepunkte, die Rohrleitungsführung, die Entwässerung, die Zugänglichkeit und zukünftige Erweiterungsmöglichkeiten prüfen, bevor die Anlagen gefertigt werden.

Dieser Leitfaden enthält eine praktische Prozessübersicht für eine kommerzielle Brauerei. Es handelt sich dabei um einen Planungsrahmen und nicht um eine Fertigungszeichnung. Die endgültigen Düsenpositionen, Rohrdurchmesser, elektrischen Lasten, Steuerungen und Details zu den örtlichen Vorschriften müssen unter Berücksichtigung der ausgewählten Anlagen und der Standortbedingungen bestätigt werden.

Was ein Schema der Brauereianlage zeigen sollte

Beginnen Sie mit fünf parallelen Ebenen. Die erste ist der Produktweg vom Getreide bis zum verpackten Bier. Die zweite ist der Versorgungskreislauf für Dampf, Strom, Wasser, Glykol, Druckluft und Kohlendioxid. Die dritte ist der Reinigungskreislauf für CIP-Zufuhr, Rücklauf, Abflüsse und Chemikalienlagerung. Die vierte ist der Personen- und Materialkreislauf. Die fünfte ist der Steuerungskreislauf, der Sensoren, Ventile, Pumpen und Bedienerschnittstellen miteinander verbindet.

Kennzeichnen Sie jedes Behälter mit seiner Funktion und seinem Nutzvolumen. Kennzeichnen Sie Förderpumpen, Wärmetauscher, Filter, Ventile, Probenahmestellen, Schlauchstationen, Bodenabläufe und sichere Wartungsabstände. Ein Schema, in dem lediglich die Behälter benannt sind, kann eine blockierte Gabelstaplerroute oder einen fehlenden Versorgungsanschluss nicht aufzeigen.

Prozessablauf: Vom Getreide zur Würze

1. Getreideannahme und -lagerung. Zeigen Sie den Anlieferungszugang, eine Mühle oder eine Getreideannahmestelle, die Staubbekämpfung sowie den Weg zum Getreidebehälter oder zum Maischebehälter.
2. Mahlen und Getreidetransport. Stellen Sie die Mühle so nah wie möglich auf, um den Transportaufwand zu verringern und gleichzeitig die Reinigung und Inspektion zu ermöglichen. Legen Sie fest, ob der Transport manuell, pneumatisch oder mechanisch erfolgt.
3. Maischen. Verbinden Sie den Malzgang mit dem Maischebottich oder dem Maischekessel. Zeigen Sie die Heißwasserzufuhr, die Durchmischung, die Temperaturmessung und den Weg für die Entsorgung des Trebers.
4. Läutern und Würzegewinnung. Das Diagramm sollte einen Doppelboden oder eine Läuteranlage, die Würzezufuhr bzw. -entnahme, die Pumpenrichtung sowie den Rücklauf für die Rezirkulation (sofern vorhanden) darstellen.
5. Sieden und Strudel. Markieren Sie den Kessel, die Heizquelle, den Dampfweg, die Hopfenzugaben, den Whirlpool-Einlauf und den Trub-Auslauf. Bei dampfbeheizten Anlagen sind zudem die Kondensat- und Kesselanschlüsse zu kennzeichnen.

Bei einer Brauanlage mit drei oder vier Behältern zeichnen Sie die Behälter in der Reihenfolge, in der sie von den Bedienern genutzt werden, und fügen Sie anschließend die tatsächlichen Rohrverbindungen hinzu. So lässt sich leichter erkennen, ob bei einem Umfüllvorgang eine unnötige Schlauchkreuzung erforderlich wäre oder ob eine Pumpe den nächsten Behälter nicht erreichen kann.

Anschlüsse für heiße und kalte Spirituosen

Heiß- und Kaltflüssigkeitstanks sind Versorgungsbehälter, die das Schema maßgeblich beeinflussen. Zeigen Sie den Zulauf von aufbereitetem Wasser, die Heiz- oder Kühlleistung, den Überlaufschutz, die Füllstandsmessung und die jeweiligen Abzweigungen an. Trennen Sie Trinkwasserleitungen von Prozesswasserleitungen, sofern dies am Standort erforderlich ist. Berücksichtigen Sie Isolierungen, Zugänge und Ablassstellen, anstatt die Behälter als unbeschriftete Kästchen darzustellen.

ZR Brew dokumentiert ein schwedisches 20-HL-Projekt mit einer dampfbeheizten Dreikessel-Brauanlage und einem 40-HL-Heißlaugtank. Das Projekt umfasst außerdem sechs zylindrokonische Gärtanks mit einem Fassungsvermögen von je 40 HL sowie zwei Druckbehälter mit einem Fassungsvermögen von je 40 HL. Diese nachgewiesenen Kapazitäten verdeutlichen, warum das Anlagenschema über die Brauanlage hinausgehen muss: Der Tankpark und seine Versorgungsleitungen bestimmen maßgeblich die Gebäudegestaltung.

Gärung, Nachgärung und Bierumfüllung

Zeichnen Sie nach dem Würzekühler die Stelle für die Sauerstoffzufuhr oder Belüftung, den Würzeübergang, die Gärbehälter, die Glykolzweige, die Druckentlastung sowie den Ablass- oder Auffangweg ein. Jeder Gärbehälter benötigt einen Prozessanschluss, einen Kühlanschluss, einen Reinigungsanschluss und einen sicheren Abflussweg.

Zeigen Sie anschließend die Reifung oder Konditionierung, gegebenenfalls die Filtration, die Klarbiertanks sowie den Weg zur Abfüllung oder zum Ausschank. Halten Sie die Produktionslinien in Durchflussrichtung aus und kennzeichnen Sie, an welchen Stellen Proben entnommen werden können, ohne den Prozess zu verunreinigen. Wenn ein Behälter für mehr als einen Zweck genutzt werden kann, kennzeichnen Sie die Ventilanordnung und die Steuerungsbedingungen, die einen sicheren Wechsel gewährleisten.

Informationen zum Tankbestand und zur Auswahl finden Sie unter Leitfaden für helles Bier aus dem Tank. Eine ausführlichere Erörterung der Planung in Bezug auf Abstände und die Verlegung von Versorgungsleitungen finden Sie im Leitfaden zur Gestaltung von Brauereianlagen.

Ebene „Kühlung und Glykol-Diagramm“

Zeichnen Sie den Glykolkühler, den Vorratsbehälter, die Pumpen, den Vorlaufverteiler, den Rücklaufverteiler, die Abzweigventile und jeden doppelwandigen Behälter ein. Geben Sie die Auslegungstemperaturen für Vor- und Rücklauf erst an, nachdem der Kältetechniker diese bestätigt hat. Berücksichtigen Sie dabei die Rohrisolierung, die Durchflussmessung, die Druckentlastung, das Ausdehnungsvolumen sowie den Zugang für die Wartung von Pumpen und Ventilen.

Die Dimensionierung eines Kühlaggregats sollte nicht allein anhand des Suddraumsvolumens erfolgen. Gärwärme, Schnellkühlung, Kühlräume, Leitungsverluste und die zeitgleichen Tankbelegungen können sich von Brauerei zu Brauerei unterschiedlich auswirken. Die Leitfaden zur Dimensionierung von Glykol-Kühlanlagen für Brauereien erklärt, wie man diesen Zeitplan in eine dokumentierte Ladungsliste umwandelt.

CIP- und Abflussanschlüsse

Ein vollständiger Anlagenplan einer Brauerei umfasst einen CIP-Zufuhr- und -Rücklaufkreislauf. Zeigen Sie den CIP-Aufbau oder die CIP-Behälter, gegebenenfalls die Laugen- und Säurekreisläufe, die Sprühvorrichtungen, die Rücklaufpumpen, die Temperaturmessung sowie die chemikalienbeständigen Lagermöglichkeiten. Für jeden Behälter sollte ein festgelegter Ablassweg vorgesehen sein, der eine Kreuzung mit den Leitungen für das reine Produkt vermeidet.

Bringen Sie Bodenabläufe an Reinigungsstellen und an den tiefsten Stellen an, prüfen Sie jedoch das Gefälle, die Belastbarkeit der Gitterroste, die Geruchsbekämpfung sowie die örtlichen Abwasservorschriften. Halten Sie den Umgang mit Chemikalien vom Transportweg für Zutaten und Verpackungsmaterial fern. Ein Plan, in dem Abläufe nicht berücksichtigt sind, führt bei der Installation oft zu den kostspieligsten Änderungen.

Verpackung und Produktfluss

Führen Sie den Bierweg von den Hellbiertanks bis zum ausgewählten Abfüllsystem fort: Fassabfüllung, Flaschenabfüllung, Dosenabfüllung oder ein anderes zugelassenes Format. Kennzeichnen Sie Puffertanks, Filter, Karbonisierungsstellen, Abfüllanlagen, Spülwasser, Druckluft, CO₂, Etiketten, Kartons und den Fertigwarenbereich.

Trennen Sie eingehende Verpackungsmaterialien von ausgehenden Fertigprodukten. Halten Sie die Fahrwege für Gabelstapler und die Gehwege für das Personal frei. Wenn Verpackungsarbeiten im Rahmen von Kampagnen geplant sind, zeigen Sie an, wo Schläuche und provisorische Anschlüsse gelagert werden, damit sie keine Stolperfallen darstellen.

Kontrollen und Checkliste für Hilfsmittel

• Kennzeichnen Sie jede Pumpe, jeden Motor, jedes Ventil, jeden Sensor und jedes Bedienfeld entsprechend seiner Funktion.
• Zeigen Sie die Schnittstellen für Dampf, Kondensat, Elektrik, Wasser, Glykol, CO₂, Druckluft und Lüftung an.
• Kennzeichnen Sie Isolationspunkte sowie Stellen für eine sichere Druckentlastung oder Entleerung.
• Stellen Sie sicher, dass die Steuerungssequenz mit der tatsächlichen Rohrleitungrichtung und der Ausfallstellung des Ventils übereinstimmt.
• Platz für Wartungsarbeiten, den Zugang zum Behälter, die Isolierung und zukünftige Tanks vorsehen.
• Vergleichen Sie den Plan mit den Ergebnissen der Standortbegehung, den Kapazitäten der Versorgungsnetze und den örtlichen Sicherheitsvorschriften.

Die Brewers Association stellt unter folgendem Link weitere Sicherheitsressourcen für die Branche zur Verfügung: BrewersAssociation.org. Beachten Sie bei der endgültigen Auslegung die geltenden lokalen technischen und sicherheitstechnischen Anforderungen.

So wandeln Sie das Diagramm in eine Projektzeichnung um

Genehmigen Sie zunächst den Prozessablauf. Erstellen Sie anschließend einen Behälterplan mit Nutzvolumina, Abmessungen, Gewichten, Anschlüssen und Zugangsanforderungen. Erstellen Sie dann eine Liste der Versorgungsanschlüsse, einen vorläufigen Anlagenplan, ein Rohrleitungs- und Instrumentierungsschema sowie ein Elektro- und Steuerungspaket. Besprechen Sie jede Überarbeitung mit den Teams aus den Bereichen Produktion, Instandhaltung, Versorgung, Sicherheit und Montage.

ZR Brew kann die Konfiguration der Anlagen, die Planung der Prozessabläufe, Informationen zum Anlagenlayout, die Fertigung, die Anleitung bei der Installation sowie die Unterstützung bei der Inbetriebnahme koordinieren. Senden Sie die Zielkapazität, den Getränkeprozess, bauliche Einschränkungen, Versorgungsdaten und den Erweiterungsplan über das Kontaktseite von ZR Brew für eine projektspezifische Überprüfung.

Häufig gestellte Fragen

Ist ein Schema der Brauereianlage dasselbe wie ein Grundriss?

Nein. Ein Grundriss zeigt die räumliche Anordnung, während ein Prozessdiagramm veranschaulicht, wie Behälter, Medien, Versorgungsleitungen, Steuerungen und Reinigungskreisläufe miteinander verbunden sind. Für ein abgestimmtes Projekt sind beide erforderlich.

Was sollte zuerst beschriftet werden?

Kennzeichnen Sie zunächst den Produktweg und fügen Sie dann Versorgungsleitungen, CIP-Anlagen, Abflüsse, Steuerungen, Zugänge und Sicherheitspunkte hinzu. Durch diese Reihenfolge bleibt das Diagramm produktionsbezogen und wird nicht zu einer unstrukturierten Anlagenliste.

Kann ein einziges Diagramm alle Brauerei-Größen abdecken?

Die Prozessschichten sind wiederverwendbar, jedoch müssen die Anzahl der Behälter, die Heizmethode, die Automatisierung, die Verpackung, der Energiebedarf sowie die baulichen Abstände speziell für das jeweilige Projekt ausgelegt werden.

Warum sollte man zukünftige Erweiterungen einbeziehen?

Zukünftige Tanks erfordern Änderungen an Verteilern, Pumpen, Kühlleistung, Entwässerung, Steuerungen, Zugängen und der elektrischen Versorgung. Durch die frühzeitige Reservierung von Trassen und Anschlusspunkten lassen sich störende Umbauarbeiten vermeiden.

Planen Sie zunächst den Prozess, prüfen Sie anschließend die Versorgungsleitungen und stellen Sie die Anlagen erst dann auf, wenn beides geklärt ist.