DEGASSING
STARTS PROCESS STABILITY
Gelöste Gase beeinflussen Produktvorbereitung, Prozessstabilität und nachfolgende Prozessschritte – deshalb muss Entgasung gezielt in den Gesamtprozess eingebunden werden.
Warum Entgasung ein wichtiger Prozessfaktor ist
In der Getränkeproduktion werden gelöste Gase häufig erst dann beachtet, wenn sie im Prozess Probleme verursachen. Dabei beeinflussen sie viele Schritte bereits früher – etwa bei der Wasseraufbereitung, beim Blending, bei der Karbonisierung, bei der Entalkoholisierung oder vor der Abfüllung.
Entgasung ist deshalb kein isolierter Nebenprozess. Sie ist ein Teil der Produktvorbereitung und kann entscheidend dafür sein, ob nachfolgende Prozessschritte stabil und reproduzierbar ablaufen.
Je nach Anwendung geht es dabei um unterschiedliche Zielsetzungen: Sauerstoff soll reduziert werden, CO₂-Gehalte müssen angepasst werden oder Produkt- und Prozessbedingungen sollen für die nächsten Schritte vorbereitet werden.
Typische Herausforderungen durch gelöste Gase
Wenn gelöste Gase nicht gezielt kontrolliert werden, können unterschiedliche Prozessprobleme entstehen. Typische Herausforderungen sind:
Sauerstoff im Produkt- oder Prozesswasser
nicht abgestimmte CO₂-Gehalte vor weiteren Prozessschritten
schwankende Bedingungen vor Blending oder Karbonisierung
instabile Produktführung bei empfindlichen Getränken
unerwünschte Wechselwirkungen zwischen Entgasung, Mischung und Abfüllung
fehlende oder nur punktuelle Messung von O₂ oder CO₂
Entgasung als Einzelmaßnahme ohne Einbindung in die Prozesssteuerung
Diese Faktoren zeigen: Entgasung ist nicht nur eine technische Vorstufe, sondern Teil eines kontrollierten Gesamtprozesses.
Technischer Hintergrund
Bei der Wasserentgasung wird gelöster Sauerstoff aus dem Wasser entfernt. Dafür können unterschiedliche technische Verfahren eingesetzt werden, zum Beispiel Membranentgasung oder Kolonnenentgasung.
Bei der Membranwasserentgasung fließt Wasser entlang der Außenseite von Hohlfasern. Im Inneren der Hohlfasern strömt ein Stripgas wie CO₂ oder N₂ im Gegenstrom. Die O₂-Partialdruckdifferenz treibt den Sauerstoff aus dem Wasser. Die Hohlfasern lassen Gase passieren, jedoch kein Wasser.
Bei der Kolonnenentgasung fließt Wasser durch eine Füllkörperkolonne im Gegenstrom zu einem Stripgas. Auch hier ist die Partialdruckdifferenz der treibende Mechanismus für die Sauerstoffreduktion. Je nach Ausführung kann die Entgasung kalt oder heiß erfolgen.
Neben der Wasserentgasung gibt es auch Prozesse zur Entkarbonisierung und Entgasung von Produkten. Dabei kann der CO₂-Gehalt reduziert werden. In entsprechenden Systemen fließt das Produkt entlang von Hohlfasermembranen, während CO₂ im Gegenstrom geführt wird. Wenn der CO₂-Partialdruck im Produkt höher ist als in den Hohlfasern, reduziert sich der CO₂-Gehalt im Produkt.
Warum Entgasung nicht isoliert betrachtet werden sollte
Eine Entgasungsstufe allein stabilisiert noch keinen Prozess. Entscheidend ist, wie sie in den Gesamtprozess eingebunden ist.
In der Softdrink-Produktion kann entgastes Wasser die Grundlage für weitere Prozessschritte bilden, bevor Sirup oder Konzentrat dosiert, das Produkt gekühlt und anschließend CO₂ zugegeben wird.
Auch beim High Gravity Blending spielt entgastes Wasser eine wichtige Rolle. Hier wird High Gravity Beer mit entgastem Wasser gemischt, um die gewünschte Stammwürze oder den gewünschten Alkoholgehalt im Endprodukt zu erreichen. Der CarboBlender kann dem Produkt zusätzlich CO₂ zuführen.
Bei der Entalkoholisierung kann entgastes Wasser ebenfalls Teil der Produktführung sein, etwa wenn das entalkoholisierte Produkt mit Mutterbier, Würze oder entgastem Wasser gemischt wird.
Diese Beispiele zeigen: Entgasung ist häufig mit weiteren Prozessschritten verbunden. Sie muss deshalb zu Produktziel, Anlagenstruktur, Messkonzept und Automatisierung passen.
Rolle der Inline-Messung
Entgasung wird erst dann zuverlässig steuerbar, wenn relevante Prozessparameter sichtbar sind. Dazu gehören insbesondere O₂ und CO₂.
Inline-Messung kann helfen, den Prozess kontinuierlich zu überwachen und Abweichungen frühzeitig zu erkennen. So wird nicht nur geprüft, ob ein Wert erreicht wurde, sondern ob die Entgasung im laufenden Prozess stabil funktioniert.
Besonders wichtig ist dabei die Einbindung in die Prozessführung. Ein Messwert allein ist zunächst nur eine Information. Erst wenn er mit Automatisierung, Rezeptführung und Prozesslogik verbunden wird, kann er aktiv zur Prozessstabilität beitragen.
Mögliche technische Lösungsansätze
Je nach Produkt, Anlagenstruktur und Prozessziel können unterschiedliche Maßnahmen sinnvoll sein:
Analyse der vorhandenen Gasgehalte im Prozess
Definition geeigneter Entgasungspunkte
Wasserentgasung als Vorbereitung für Blending, Softdrinks oder Brauprozesse
Membranentgasung oder Kolonnenentgasung je nach Anwendung
Entkarbonisierung bei Produkten mit zu hohem CO₂-Gehalt
Inline-Messung von O₂ oder CO₂ zur Prozesskontrolle
Abstimmung von Entgasung, Blending, Karbonisierung und Abfüllung
Integration der Messwerte in Automatisierung und Prozesssteuerung
Überprüfung bestehender Prozessschritte auf Wechselwirkungen mit gelösten Gasen
Welche Lösung geeignet ist, hängt immer vom Produkt, vom Prozessziel, von der bestehenden Anlage und von den vorhandenen Mess- und Steuerungsmöglichkeiten ab.
Fazit: Entgasung ist Prozessvorbereitung
Gelöste Gase beeinflussen mehr als einzelne Labor- oder Messwerte. Sie wirken auf Produktvorbereitung, Mischung, Karbonisierung, Entalkoholisierung und Abfüllung.
Wer Entgasung nur als isolierten Schritt betrachtet, übersieht ihre Rolle im Gesamtprozess. Entscheidend ist, Entgasung, Inline-Messung und Prozessführung gemeinsam zu betrachten.
So wird Entgasung zu einem kontrollierten Bestandteil stabiler Getränkeproduktion.
Weiterführende Lösungen
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