Energieeffizienz – groß geschrieben! Kaskadenschaltung ermöglicht große Energieeinsparungen bei der Herstellung von Milch- und Molkenpulver

Ob Milchschokolade, Babynahrung, Frischkäse oder Fitnessdrinks: Ohne Milch- und Molkenpulver wäre das Angebot von Lebensmitteln deutlich kleiner. Auch die Pharma- und Kosmetikindustrie benötigt große Mengen der nährstoffreichen Pulver.

Der Bedarf an Milch- und Molkenpulver ist daher enorm: Fast 800.000 Tonnen wurden 2010 allein in Deutschland produziert. Vor dem Trocknen werden Milch und Molke zunächst in Eindampfanlagen vorkonzentriert. Der Energieverbrauch beim Eindampfen ist jedoch sehr hoch, die dadurch erreichte Volumenreduktion zudem begrenzt. Anlagenhersteller und die Milchindustrie suchen daher nach Möglichkeiten, den Energieverbrauch dieses Verfahrens zu reduzieren.

Seit Ende 2011 arbeiten Forscher der TU München daran, die Technik des Eindampfens durch energiegünstigere Verfahren zu ergänzen. Dabei setzen die Wissenschaftler auf eine Kaskadenschaltung mehrerer Prozesse: Die Vorschaltung einer Ultrafiltration soll zunächst die (bei der Umkehrosmose den Durchfluss reduzierende) Deckschichtbildung im energetischen Effekt minimieren. In Kombination mit den teilweise schon eingesetzten Verfahren Umkehrosmose bzw. Nanofiltration sollen im Vergleich zur konventionellen Herstellung deutlich höher angereicherte Konzentrate erreicht werden – bei deutlich geringerem Energieverbrauch.

Nach vorläufigen Berechnungen liegt das Einsparpotential einer solchen integrierten Kaskadenschaltung bei mehreren hundert Gigawattstunden pro Jahr. Neben einer erheblichen Kostenreduzierung kann die angestrebte Verfahrensoptimierung damit einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung des "CO₂-Fußabdrucks" in der Milchindustrie leisten. Von den für 2014 erwarteten Ergebnissen kann jedoch nicht nur die Milchindustrie profitieren, sondern ebenso die Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus sowie alle Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikhersteller, die Milch- bzw. Molkenpulver einsetzen.


Informationen zum Projekt AiF 16836 N "Integrierte Kaskadenschaltung von dynamischen und Crossflow-Membranverfahren zum Hochkonzentrieren von Magermilch und Molke"

... ein Projekt der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)