Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks im Weizenstärke-Prozess

Im Brot oder Kuchen, aber auch in Nudeln oder gar im Bier ist er nicht mehr wegzudenken: der Weizen. Da das Getreide aus circa 58 bis 62 % Stärke besteht, ist er ein beliebter und wirtschaftlicher Rohstoff für die Herstellung von reiner Stärke. Aufgrund der stabilisierenden, eindickenden, gelierenden und bindenden Eigenschaften kann Weizenstärke vielseitig verwendet werden – so etwa in der Lebensmittel- oder Tierfutter-Herstellung sowie in der Papierindustrie. Aber auch in verfahrenstechnischen Prozessen und der chemischen Industrie gibt es ein breites Anwendungsspektrum für Weizenstärke, wie beispielsweise für die Herstellung von Farben oder für Papierbeschichtungen.

Für die Stärkeproduktion wird Weizenmehl in seine Bestandteile zerlegt: A- und B-Stärke, Gluten sowie Pentosane. Dabei ist bei der Verarbeitung des Weizens vor allem der Trennvorgang von Stärke und dem enthaltenen Weizenprotein, dem Gluten, von hoher Bedeutung. Im sogenannten Nassprozess wird durch die Zugabe von Wasser die Stärke ausgewaschen. Zentrifugen fungieren dabei als das Key-Equipment der Fest-Flüssig-Trennung, um maximale Effizienz und eine hohe Qualität bei den Trennergebnissen zu erhalten. Nur so entsteht ein hochwertiges Endprodukt, das für die Lebensmittelbranche wie auch für den technischen Bereich verwendet werden kann. Daher müssen beim Stärkeprozess alle Einzelschritte optimal abgestimmt sein. Jegliche Art von Störungen, wie unerwartete Stillstandszeiten oder unsaubere Trennergebnisse gilt es zu vermeiden, um den kontinuierlichen Ablauf nicht zu stören. Die mechanische Zuverlässigkeit aller im Prozess beteiligten Maschinen und des Equipments ist daher unabdingbar.

Neben Weizen spielt Trinkwasser als Rohstoff eine bedeutende Rolle bei der Herstellung: Beim Nassprozess wird das Wasser genutzt, um die Fragmente wie beispielsweise die A-Stärke oder das Gluten in verschiedenen Schritten abzutrennen und weiter aufzureinigen. Durch den Frischwassereinsatz entsteht Abwasser, das in Kläranlagen eingeleitet und dort verarbeitet wird. Dies verursacht wiederum Kosten. Daher spielt die Einsparung von Wasser bzw. sein effizienter Einsatz eine wichtige Rolle im Stärkeprozess – um Kosten zu sparen und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck im Sinne der Nachhaltigkeit zu reduzieren. Dies kann durch ein effizientes Prozesswassersystem geschehen, durch das möglichst viel Wasser mehrfach im Prozess genutzt wird.

Auf besonders moderne und nachhaltige Weise beschäftigt sich Viresol mit der Produktion von Weizenstärke. 2015 gegründet, vereint das ungarische Unternehmen die traditionelle Weizen-Verarbeitungstechnologie mit moderner effizienter Technik. So entsteht einerseits eine hochwertige Weizenstärke mit einem Stärkegehalt von 98 %, andererseits wird der ökologische Fußabdruck durch die Reduzierung des Verbrauchs an Energie und Wasser geringer und der gesamte Prozess nachhaltiger.

„Unser Unternehmen zeichnet sich dadurch aus, dass wir es zu unserer Priorität machen, unseren ökologischen Fußabdruck zu verringern“, erklärt Dr. Gabor Kemenes, technischer Direktor von Viresol. Um kurze Transportwege zu ermöglichen und den lokalen Bezug zur Region zu wahren, verwendet das Unternehmen ungarischen GMO-freien Weizen, also ohne genetisch modifizierte Organismen. Circa 250.000 Tonnen Weizen verarbeitet der Hersteller jährlich. Neben der Weizenstärke für die Lebensmittelindustrie und die Papierherstellung, produziert Viresol außerdem Weizenprotein für Backwaren, Tierfutter sowie Ethanol aus B-Stärke/Pentosan für die Chemieindustrie.

Für die langfristige Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks arbeitet das Unternehmens mit dem Trenntechnik-Spezialisten Flottweg zusammen: Für den Nassprozess, der mit der Mehldosierung beginnt und bei den gereinigten Endprodukten endet, verwendet Viresol eine Stärke- und zwei Glutenlinien bestehend aus zwei Tricanter Z8E, vier Dekantern Z6E, zwei Sedicanter S6E sowie dem restlichen Prozessequipment. Die Tricanter separieren in einer Dreiphasentrennung die A-Stärke als Feststoff-Phase, Gluten und die B-Stärke über die verstellbare Schälscheibe als flüssige Phase sowie die flüssige Pentosan-Phase.

Dabei ist dieser erste Prozessschritt essenziell, um in wenigen Folgeschritten schlussendlich ein exaktes Trennergebnis zu erhalten. Für möglichst qualitativ hochwertige Endprodukte werden die verschiedenen Komponenten (A-Stärke sowie Gluten und B-Stärke) im weiteren Verlauf durch separate Wasch- und Trennprozesse weiter differenziert und gereinigt. Der gesamte Ablauf innerhalb des Nassprozesses ist exakt aufeinander abgestimmt, um qualitativ hochwertige Endprodukte zu erhalten und die Prozesskosten zu senken.

Wasser in den Prozess zurückgeführt Insbesondere der Wasserverbrauch – für die Nachhaltigkeitsbestreben von Viresol von großer Bedeutung – ist mithilfe der Trenntechnik und dem Anlagendesign von Flottweg so effizient wie möglich. Ein ausgeklügeltes Prozesswassersystem trägt dazu bei, dass möglichst wenig Frischwasser verwendet wird. Das Prozesswasser wird in der Glutenlinie zuerst mit der Z6E und anschließend mit dem Sedicanter doppelt aufbereitet. Durch die zweifache Klärung ist das Prozesswasser besonders rein und kann zum großen Teil in den Prozess zurückgeführt werden. Dieser Vorgang reduziert den Frischwasserbedarf deutlich. Das Anlagendesign sorgt daher für die ganzheitliche Verwendung des Wassers. Dies bestätigt auch der technische Direktor Dr. Kemenes: „Flottweg hat uns sehr geholfen, die Wassermenge zu reduzieren, die wir bisher verbraucht haben.“ Durch die Effizienz der Maschinen und das damit einhergehende Prozesswasser-Management hat der Stärkehersteller so seinen ökologischen Fußabdruck verringert.

Für das Unternehmen bringt der Einsatz der modernen Separationstechnik noch einen weiteren entscheidenden Vorteil mit sich: Da sich auch in der Stärkeindustrie immer mehr die üblichen Hygieneanforderungen der Lebensmittelverarbeitung durchsetzen, ist die Einhaltung dieser Standards unabdingbar. Flottweg bietet hier mit Hygienic Design Equipment und einer angepassten „Cleaning in Place“-Lösung (CIP) ein passendes Gesamtkonzept. Qualitätsleiter Zsolt Barta schätzt die Reinigungsmöglichkeiten besonders: „Das CIP hilft, Sedimente und Rückstände aus den Maschinen zu entfernen.“

Dabei können Höhe der Temperatur, die Reinigungsflüssigkeit, Dauer und Reihenfolge der zu reinigenden Medien individuell festgelegt werden. Ein weiterer entscheidender Vorteil ist, dass die beiden Glutenlinien separat voneinander gereinigt werden können und dadurch die Produktion nicht vollständig unterbrochen werden muss. Während des Reinigungsprozesses einer Glutenlinie kann sogar die Kapazität der anderen Linie kurzfristig hochgefahren werden, um Verluste zu kompensieren. Außerdem ermöglicht die Technik einen erhöhten Sicherheitsstandard aufgrund der komplett geschlossenen Aggregate, denn hierdurch lassen sich Gefahren der Prozesskontamination, aber auch für Bedienende minimieren. Die beiden Partner zeigen somit, dass ein traditionell geprägtes Umfeld wie die Weizenstärkeherstellung dennoch modern, innovativ und nachhaltig gestaltet werden kann.