ii. 
Fallstudie mit einem Vergleich von Chargen-Aufmischung und In-Line-Mischen:

Chargen-Aufmischung:

Gesamtkosten (USD), $     
Pro JahrDampfStromFrischwasserLaugeSäure
Herstellung05564000
CIP643998669800

In-Line-Mischen:

Gesamtkosten (USD), $     
Pro JahrDampfStromFrischwasserLaugeSäure
Herstellung07141000
CIP4821256496010

In-Line-Mischen führt zu 26 % höheren Stromkosten, bietet aber folgende Einsparungen:

  • 25 % bei Dampf
  • 25 % bei Frischwasser
  • 39 % bei Lauge

iii.
Vergleich von Kühlwasser- und Dampfverbrauch zwischen dem Tetra Pak Homogenisator 400 (ausgelegt auf Temperaturen bis 125 °C) und einem Homogenisator, der lediglich 60 °C warmes Kondensat verarbeiten kann und daher mehr Kühlwasser und Dampf benötigt:

 Kühlwasser Dampf
Homogenisator, der kälteres Kondensat benötigt7.950 l/h195 kg/h
Tetra Pak Homogenisator         750 l/h50 kg/h


Formel für die Kühlwasserberechnung:

E = E1 + E2 + E3
wobei gilt:
E1: Kühlenergie von 140 °C auf 100 °C (Dampf)
E2: Verdampfungsenergie von 100 °C (Dampf) auf 100 °C (Flüssigkeit)
E3: Kühlenergie von 100 °C (Flüssigkeit) auf 60 °C
Kühlenergie:
E1, E3 = m × c × ΔT
Verdampfungsenergie:
E2 = m × h
Wärmekapazität:
Cw (Wasser) = 4,18 kJ/kg × °C
Cs (Dampf) = 1,97 kJ/kg × °C
Spezifische Verdampfungswärme:
h = 2.260 kJ/kg

m = Masse in kg
ΔT = Temperaturänderung in °C
c = spezifische Energie in kJ/kg × °C
h = spezifische Verdampfungswärme      

iv.
Wenn der Homogenisator mit dieser Option ausgestattet ist, stellen Temperatursensoren sicher, dass lediglich exakt die benötigte Menge an Wasser verwendet wird, um die erforderliche Temperatur beizubehalten.

v.
Tetra Pak: Nachhaltigkeitsbericht 2021, Seite 22

vii.
Lesen Sie mehr über den Ruhezustandsmodus bei Tetra Pak-Erhitzungsanlagen unter https://www.tetrapak.com/solutions/categories/dairy/fermented-dairy-products

viii.

Berechnungswerkzeug zum Vergleich der Gesamtbetriebskosten einer Tetra-Pak-Erhitzungsanlage mit bzw. ohne Ruhemodus; die Einsparungen betragen pro Jahr etwa 7.600 €:

UHT-Einheit D
Schätzwerkzeug
Gesamtbetriebskosten mit Ruhemodus
Allgemeines Produktionsszenario
* Fettgedruckte Zahlen sind verfügbare Angaben.

Herstellung  
Produktionswochen pro Jahr46[Wochen/Jahr]
Produktionsvolumen pro Woche2 100[m³/Woche]
Jährliches Produktionsvolumen96 600[m³/Jahr]

 

Unproduktive Zeiten  
Tetra Pak  
Vor-Sterilisationen3[/Woche]
Sterilwasserumläufe3[/Woche]
Sterilwasserumlaufdauer6[h/Woche]
         davon im Ruhemodus6[h/Woche]
Aseptische Zwischenreinigungen3[h/Woche]
Cleaning-in-Place-Zyklen3[h/Woche]

 

EnergieVerbrauch Kosten 
Dampf4305[t/Jahr]189435[EUR/Jahr]
Strom739[MWh/Jahr]73891[EUR/Jahr]
Gekühltes Wasser0[MWh/Jahr]0[EUR/Jahr]
Kühlturmwasser37[MWh/Jahr]75[EUR/Jahr]
Frischwasser30381[m³/Jahr]79599[EUR/Jahr]
Druckluft41519[Nm³/Jahr]830[EUR/Jahr]
Lauge (50 Gew.-%)14876[kg/Jahr]16662[EUR/Jahr]
Säure (60 Gew.-%)4223[kg/Jahr]5912[EUR/Jahr]
Abwasser34687[m³/Jahr]8325[EUR/Jahr]
Summe Energiekosten  374729[EUR/Jahr]


UHT-Einheit D
Schätzwerkzeug
Gesamtbetriebskosten mit Ruhemodus
Allgemeines Produktionsszenario
* Fettgedruckte Zahlen sind verfügbare Angaben.

Herstellung  
Produktionswochen pro Jahr46[Wochen/Jahr]
Produktionsvolumen pro Woche2 100[m³/Woche]
Jährliches Produktionsvolumen96 600[m³/Jahr]

 

Unproduktive Zeiten  
Tetra Pak  
Vor-Sterilisationen3[/Woche]
Sterilwasserumläufe3[/Woche]
Sterilwasserumlaufdauer6[h/Woche]
         davon im Ruhemodus0[h/Woche]
Aseptische Zwischenreinigungen3[h/Woche]
Cleaning-in-Place-Zyklen3[h/Woche]

 

EnergieVerbrauch Kosten 
Dampf4413[t/Jahr]194172[EUR/Jahr]
Strom741[MWh/Jahr]74092[EUR/Jahr]
Gekühltes Wasser0[MWh/Jahr]0[EUR/Jahr]
Kühlturmwasser70[MWh/Jahr]140[EUR/Jahr]
Frischwasser31285[m³/Jahr]81966[EUR/Jahr]
Druckluft41519[Nm³/Jahr]830[EUR/Jahr]
Lauge (50 Gew.-%)14876[kg/Jahr]16662[EUR/Jahr]
Säure (60 Gew.-%)4223[kg/Jahr]5912[EUR/Jahr]
Abwasser35698[m³/Jahr]8567[EUR/Jahr]
Summe Energiekosten  382341[EUR/Jahr]