Montag, 17. Juni 2024
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VKB: Neue Backofentechnik senkt Energiekosten deutlich

Arnstein / Bonn / Berlin. (miwe / fei / zim) Anfang Juni fand der Innovationstag Mittelstand 2018 des Bundesminsteriums für Wirtschaft und Energie (BMWI) statt. Rund 300 Unternehmen und Forschungseinrichtungen präsentieren den über 1.800 Besuchern in Berlin mehr als 200 überraschende Weltneuheiten, die sie mit Unterstützung des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) realisiert haben. Bundesminister Peter Altmaier besichtigte die Ausstellung auf einem Rundgang und würdigte in seiner Rede das kreative und innovative Unternehmertum.

Bei strahlendem Sonnenschein nahm auch der Forschungskreis der Ernährungsindustrie (FEI) am Innovationstag Mittelstand teil. Dessen Geschäftsführer Dr. Volker Häusser konnte Bundesminister Peter Altmaier am Stand begrüßen und von einer echten Innovation berichten, die überall dort auf großes Interesse stoßen wird, wo Backofentechnik gefragt ist.

Wissenschaftler der Universität Erlangen-Nürnberg und der Technischen Universität München präsentierten in Berlin gemeinsam mit Unternehmensvertretern der Miwe Michael Wenz GmbH sowie der Werner + Pfleiderer GmbH eine innovative Brennertechnologie, mit der Backöfen deutlich ressourceneffizienter betrieben werden können – Ergebnis eines erfolgreichen Projekts der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF), das der FEI bereits als Best-Practice-Projekt Februar 2018 vorgestellt hatte. An dem IGF-Projekt hatte das Forscherteam drei Jahre lang gemeinsam gearbeitet, begleitet von insgesamt neun Unternehmen, mehrheitlich kleinen und mittleren Unternehmen, sowie dem VDMA-Fachverband Nahrungsmittel- und Verpackungsmaschinen als Multiplikator für Informationen.

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Zeit- und Kostenersparnis für die Backwarenbranche

Der Miwe Anlagenbau begleitete und begleitet das Forschungsprojekt zur Energieeinsparung beim Backprozess durch innovative Brennertechnologie. Unternehmenssprecherin Dr. Monika Eller schreibt hierzu:

    Der bei der Backwarenherstellung erzeugte, relativ hohe Energieverbrauch ist für viele backende Betriebe nicht nur aus finanzieller sondern auch ökologischer Sicht ein Schmerzpunkt. Aus diesem Grund ist der energetischen Optimierung von Backstuben bei Miwe schon seit geraumer Zeit ein eigenes Geschäftsfeld gewidmet: Miwe energy. Auch der Forschungskreis der Ernährungsindustrie (FEI) widmet sich Fragen der Energieeffizienz beim Backprozess und hat in einem gemeinsamen Forschungsprojekt der Universität Erlangen-Nürnberg (Lehrstuhl für Strömungsmechanik) und der Technischen Universität München (Lehrstuhl für Brau- und Getränketechnologie) im Programm Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) drei Jahre lang untersucht, wie sich durch eine innovative Backofentechnik mit volumetrischen keramischen Brennern (VKB, auch Porenbrenner genannt) Backöfen ressourceneffizienter betreiben lassen. Miwe hat mit einer Reihe von Unternehmen das Forschungsprojekt begleitet und war bei der Präsentation der Ergebnisse beim 25. Innovationstag Mittelstand in Berlin vor Ort, wo sich unter anderem Bundesminister Peter Altmaier über die Innovation und ihr ökonomisches wie ökologisches Potenzial informierte.
    Mit der Ausgangslage sind die meisten Bäcker wahrscheinlich gut vertraut: Im gesamten Produktionsprozess von Backwaren entfällt die meiste Energie auf das eigentliche Backen, doch von diesem Spitzenwert verpufft viel Energie ungenutzt (zum Beispiel durch Abgas- oder Oberflächendissipation). Ziel des Forschungsprojekts war es, Möglichkeiten zu untersuchen, die ökologische und ökonomische Belastung zu reduzieren ohne die Backwarenqualität negativ zu beeinflussen. Zu diesem Zweck wurde ein in anderen industriellen Anwendungsfeldern bereits genutztes, und in Sachen Energieeffizienz bewährtes, Brennersystem mit volumetrischer keramischer Brennertechnik auf seine Tauglichkeit für den Einsatz in Backöfen getestet. Als Demonstratorbackofen und Versuchsobjekt diente ein Etagenbackofen Miwe condo, der mit zwölf VKBs und Abgasrezirkulationssystem ausgestattet und sowohl mit als auch ohne Last (das heißt Backwaren in unterschiedlicher Belegung) in Betrieb ging. Gebacken wurden vornehmlich Weizenbrote, deren Qualität an den üblichen Kriterien wie Krustendicke, Färbung und Porung beurteilt wurde. Laut FEI sind die Ergebnisse hervorragend, da bei gleichbleibender Backwarenqualität die Backzeit um bis zu zwanzig Prozent verkürzt und die Energieeffizienz um bis zu 45 Prozent erhöht werden konnte. Dies ergäbe eine deutliche Reduktion der Energiekosten sowie der CO2 und Stickoxid-Emissionen und wäre somit von erheblicher wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung.

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Speziell für kleine Ofentypen geeignet

Die Backwarenbranche ist mit über 11.500 handwerklichen Betrieben und deren über 270.000 Mitarbeitern sowie rund 200 größeren Unternehmen stark mittelständisch geprägt. Die Zahl der Unternehmen ist jedoch seit Jahren deutlich rückläufig. Um die Produktivität besonders kleiner und mittelständischer Bäckereien zu erhöhen und damit letztlich ihre Existenz zu sichern, ist die Senkung der Produktionskosten mit entscheidend. Speziell für kleine Ofentypen wie einem Ladenbackofen ist die VKB-Technik gegenüber der teuren elektrischen Beheizung eine kosten- und zeitsparende Alternative, beschreibt der FEI auf seiner Homepage.

Auch bei den Qualitätskriterien zeigten sich keine signifikanten Abweichungen der hergestellten Brote. Es wurden qualitativ absolut gleichwertige Produkte hergestellt – bei entscheidenen Vorteilen:

  1. Verkürzte Backzeit: Im VKB-Ofen lag die durchschnittliche Backzeit des Referenzbrotes bei 28-33 Minuten, im Elektro-Ofen bei 35-40 Minuten – die Brotbackzeit war also um bis zu 20 Prozent verkürzt.
  2. Erhöhte Energieeffizienz: Durch die verkürzte Backzeit und und die einzigartigen Eigenschaften des Brennerprinzips steigt die Energieeffizienz des VKB-basierten Backofens um bis zu 45 Prozent im Vergleich mit konventionell gasbetriebenen Backöfen.
  3. Reduzierte Energiekosten: Durch die Tatsache, dass die Energieversorgung statt mit Strom durch Erd- oder Propangas erfolgt, ergeben sich bei den Energiekosten Einsparungen von 300-400 Prozent .
  4. Reduzierung der CO2- und Stickoxid-Emissionen: Die Zahlen lassen sich derzeit nur ungenau beziffern, doch die VKB-Emissionswerte liegen deutlich unter den Normen des „Blauen Engels“. Für mehr Umweltschutz sowie vor dem Hintergrund einer möglichen Einführung von Abgaben auf Emissionen ist eine Investition in klimaschonende Technologien daher ein Gebot der Stunde.

Darüber hinaus überzeugt der VKB-Ofen mit einer kontinuierlichen Energieübertragung und einer sehr viel flexibleren Steuerung, die es zum Beispiel ermöglicht, unterschiedliche Produkte gleichzeitig in einem Ofen zu backen. Auch für weitere Anwendungsgebiete, zum Beispiel zur Herstellung von dünnschichtigem Feingebäck wie Keksen, ist die vorgestellte Technologie bestens geeignet.

Fazit: Ökonomisch wie ökologisch von herausragender Bedeutung

  • Verkürzte Backzeit um bis zu 20 Prozent
  • Erhöhte Energieeffizienz um bis zu 45 Prozent
  • Reduzierte Energiekosten von 300 bis 400 Prozent
  • Reduzierte CO2- und Stickoxid-Emissionen unter den Normen des «Blauen Engels»
  • Potential der VKB-Technik in der Lebensmittelindustrie wurde nachgewiesen

Weiterführende Informationen

Der Forschungskreis der Ernährungsindustrie (FEI) bietet auf seiner Homepage ausführliche Informationen mit zahlreichen Querverweisen. Dazu gehören: