01.11.2016 - Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)

EU-Projekt SUSMILK erfolgreich beendet: Nachhaltige Lösungen für die Milchverarbeitung

Das EU-Projekt SUSMILK zeigt, wie sich bei der Herstellung von Milchprodukten Energie und Wasser einsparen lassen. Unter der Leitung von Fraunhofer UMSICHT haben 21 Projektpartner Module erarbeitet, die in Molkerei-Infrastrukturen zur nachhaltigen Milchverarbeitung beitragen. Nach drei Jahren Projektlaufzeit steht nun das evaluierte Konzept für eine "grüne Molkerei".

130 000 GWh Energie setzen europäische Molkereien jährlich zur Milchproduktion ein. Allein die Produktion von einem Liter Milch benötigt etwa 1,2 Liter Wasser. Während die Milchindustrie auf der einen Seite mit hohem Kostendruck kämpft, werden auf der anderen Seite wertvolle Ressourcen wie Energie und Wasser benötigt. Nachhaltigkeit ist somit auch für Molkereibetriebe zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor geworden.

Bevor Milchprodukte beim Verbraucher ankommen, ist ihre Verarbeitung durch eine Vielzahl von Heiz- und Kühlprozessen gekennzeichnet. Hier setzt das EU-Projekt SUSMILK an. Unter Leitung von Fraunhofer UMSICHT haben die europäischen Projektpartner Module entwickelt, die in bestehenden Molkerei-Infrastrukturen Energie- und Wassereinsparungen ermöglichen. "Da jede Molkerei anders ist, stand die Optimierung einzelner Systeme im Vordergrund", erklärt Dr. Christoph Glasner von Fraunhofer UMSICHT, der das Projekt koordiniert hat. "Diese lassen sich individuell auf die Situation einer Molkerei anpassen."

Individueller Baukasten für Molkereibetriebe

Die im Projekt entwickelte gasbetriebene Hochtemperaturwärmepumpe ermöglicht beispielsweise, die überschüssige Wärme einer Molkerei für andere Prozesse nutzbar zu machen. Eine weitere Möglichkeit zur Energieeinsparung bieten verbesserte Solarpanele, die auch für höhere Temperaturniveaus nutzbar sind und Solarwärme als erneuerbare Energiequelle zur Verfügung stellen. Mit Abwärme und Solarwärme arbeitet ebenso der von SUSMILK-Projektpartnern entwickelte Absorptionskühler, den Molkereien für Kühlprozesse einsetzen können. Diese Lösung verzichtet auf elektrische Kühlenergie und ermöglicht es, unabhängiger gegenüber Energieversorgern zu werden. Fraunhofer UMSICHT hat sich in einem Projektpart auf die energieeffiziente Herstellung von Milchkonzentrat spezialisiert, aus dem sich beispielsweise Käse oder Joghurtprodukte herstellen lassen. Basierend auf dem Prinzip der Membranfiltration ist so ein Prototyp zur Milchkonzentrierung entstanden, "mit dem wir in der Lage sind, Trockensubstanzgehalte von 30 Prozent oder mehr zu erreichen", sagt  Glasner. Die Skalierbarkeit der Technologie und die Anpassungsfähigkeit durch die eingesetzten Membranen erlaubt es, die Konzentrierung an unterschiedlichen Stellen des Milchtransports und der –verarbeitung anzugliedern. So muss z.B. nicht mehr die Milch, sondern lediglich das verdichtete Konzentrat zur Molkerei transportiert werden. So sind weniger Milchsammelwagen nötig, was wiederum den Energieverbrauch beim Transport als auch den Reinigungsaufwand der Wagen senkt.

Die Aufbereitung von Schmutzwasser war ebenfalls ein Schwerpunkt im EU-Projekt SUSMILK: Denn das in der Produktion und Anlagenreinigung zwingend anfallende Abwasser ist organisch hoch belastet. Mittels Membrantechnologie lässt es sich aufreinigen und die eingesetzten Chemikalien wiedergewinnen, um es in geschlossenen Kreisläufen wieder einsetzen. Auf diese Weise wird eine ganzheitliche umweltfreundliche industrielle Produktion gewährleistet.  

Verbesserungspotenziale in Sachen Nachhaltigkeit

Vom 22. bis 23. September 2016 wurden alle Ergebnisse des EU-Projekts auf der  SUSMILK-Konferenz in Santiago de Compostela in Spanien vorgestellt, die mit 154 Teilnehmern ausgebucht war. "Die Besucherresonanz hat uns gezeigt, dass das Thema Nachhaltigkeit in der Milchindustrie für viele Betriebe eine große Rolle spielt", sagt Glasner. "Um den Austausch zwischen Experten, Technologieanbietern und Betrieben zu erleichtern, haben wir deshalb das kostenfreie Netzwerk Green Dairy Net ins Leben gerufen." Das Portal ist als Austauschplattform für diejenigen gedacht, die sich für Entwicklungen nachhaltiger und ressourceneffizienter Technologien in der Milchverarbeitung interessieren.

Eine abschließende Evaluation des SUSMILK-Konzepts konnte zeigen, dass der Einsatz der im Projekt entwickelten Module wie Wärmepumpen oder Solarpanelen je nach Molkerei eine signifikante Energie- oder Wassereinsparung herbeiführen kann. "Im SUSMILK-Onlinerechner können Molkereien übrigens kalkulieren, wo die Verbesserungspotenziale ihres Betriebs liegen", sagt Glasner. Das Tool basiert auf den Daten der Pilotanwendungen und berechnet beispielsweise, wieviel Wassereinsparungen durch die Wiedergewinnung von CIP-Lösungen  möglich wären oder wieviel Membranfläche für die Milchkonzentration notwendig ist. "Für detaillierte Analysen, die die Individualität der Molkerei berücksichtigen, müssten sich die Unternehmen allerdings direkt an uns wenden.«

Über das Projekt

SUSMILK wurde drei Jahre lang durch das 7. Forschungsrahmenprogramm (FP7) der Europäischen Kommission gefördert und von Fraunhofer UMSICHT unter Beteiligung von 21 Projektpartnern geleitet.

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