Trocknung: Energiebedarf reduzieren

Der etablierte Trocknungs-Prozess für Milch hat einen hohen Energiebedarf: Etwa zwei Drittel der benötigten Energie ist in der Verdampfungsenthalpie des verdunstenden Wassers gebunden. Im Kontext der Energiewende und des Gebots zur Einsparung von CO₂-Emissionen ist die Reduzierung des Energiebedarfs für die Sprühtrocknung daher essentiell.

Im Rahmen eines IGF-Projekts des FEI hat sich ein Forschungsteam der Universität Hohenheim zum Ziel gesetzt, den Energiebedarf bei der Sprühtrocknung erheblich zu reduzieren. Dabei soll der Einsatz von überhitztem Dampf die Rückgewinnung bzw. Weiterverwertung der Verdampfungsenthalpie durch Dampfkondensation ermöglichen. Insbesondere die Gestaltung der Strömungsführung im Sprühturm sowie ein schneller Austrag des Pulvers aus der Hochtemperaturzone stehen bei den Forschungsarbeiten im Fokus. Ebenso ist es geplant, die Auswirkungen der gegenüber der konventionellen Sprühtrocknung erhöhten Temperaturbelastung und Trocknungsgeschwindigkeit auf die Produktqualität zu untersuchen.

In Unternehmen der Milchwirtschaft, die mit ihren ca. 37.000 Beschäftigen vorrangig mittelständisch organisiert ist, werden derzeit in Deutschland durchschnittlich ca. 400.000 t Magermilchpulver pro Jahr sprühgetrocknet. Legt man diese Menge zugrunde und berücksichtigt, dass sich der neuentwickelte Prozess darüber hinaus auch für weitere Lebensmittelprodukte eignet, so kann von mindestens dem doppelten Energieeinsparpotential allgemein für Lebensmittelpulver ausgegangen werden. Bei 400.000 t und einem Trockenmasseanteil von 50 % in der Sprühlösung ergibt sich ein Einsparpotential von jährlich mehreren Kilotonnen Kohlenstoffdioxid-Emissionen: Berechnungen zufolge wären dies allein für Magermilchpulver ca. 20 kt CO₂-Äquivalent pro Jahr (basierend auf Erdgas als Energiequelle bei Blockheizkraftwerk-Nutzung) und entsprechend ca. 40 kt CO₂ pro Jahr für den gesamten Lebensmittelbereich. Da bei diesen Berechnungen nur die Verdampfungsenthalpie berücksichtigt wurde, würden gegenüber dem heutigen Standard weitere Einsparungen im Bereich der Abgasverluste hinzukommen, denen jedoch ein erhöhter Aufwand zur Prozessdurchführung gegenübersteht. Das Verfahren ist grundsätzlich auch in anderen Branchen mit Sprühtrocknungsprozessen einsetzbar, sodass das Gesamteinsparpotential noch deutlich höher einzuschätzen ist.