Una cervecería se independiza del gas

La insegura situación del suministro de gas que se disparó en 2022 supuso otro hito en la gestión energética de la cervecería Bergquell Brauerei Löbau, situada en el este de Alemania, y dio pie a una serie de osadas modificaciones. La empresa era desde hacía ya tiempo todo un modelo de eficiencia energética, y siempre se había mantenido al tanto de los avances técnicos. Cuando resultó difícil valorar el riesgo de que pudiera llegar a escasear el gas, o incluso cortarse el suministro, el propietario de la cervecería se puso manos a la obra sin pensárselo dos veces: Steffen Dittmar invitó al equipo de asesoramiento energético de Steinecker a las instalaciones de la compañía. Con un alto grado de creatividad y compromiso por ambas partes, la empresa consiguió en pocos meses independizarse del gas como única fuente de generación de calor, y no solo logró reducir de nuevo su consumo de calor, sino, sobre todo, mantener los picos de flujo térmico a niveles muy bajos, dignos de récord. 

No fue ninguna sorpresa que la cervecería decidiera dar este paso: la tradición y la tecnología más avanzada siempre han ido de la mano en la Bergquell Brauerei Löbau. Fundada en el año 1846, funcionó como cervecería regional con una producción reducida hasta mediada la década de 1990. Entre tanto, la empresa sajona distribuye sus especialidades a toda Alemania. Además de por las variedades clásicas como la Bergquell Pilsener o la Helles, Bergquell es conocida, sobre todo, por sus innovadoras creaciones, como la Lausitzer Porter o la Porter con sabor a cereza y fresas. Para la elaboración de todas ellas se emplean ingredientes producidos en la región y se aplican métodos tradicionales. En la región de Alta Lusacia, donde tiene su sede, la cervecería reparte los barriles de cerveza en su propio coche de caballos, y, en las fiestas locales, llena las jarras desde automóviles Trabant (un modelo muy popular en la República Democrática Alemana), decorados con los colores de la empresa y transformados en barras de bar para la ocasión. 

Tras toda esa tradición, sin embargo, se oculta una compañía que aplica la tecnología más avanzada y que da gran importancia tanto a la calidad como a la eficiencia energética y a la sostenibilidad. La cerveza se distribuye en botellas retornables de la reserva de envases de varios usos, los productos comprados se adquieren en la región, en los tejados se han montado instalaciones fotovoltaicas, el agua que se utiliza durante los procesos se toma de una fuente propiedad de la empresa. En el año 2008, Steffen Dittmar instaló una nueva sala de cocción de Steinecker y situó a la cervecería, así, a la vanguardia de la tecnología y de la gestión energética de la época. Aun así, no dudó cuando desde Steinecker le propusieron en 2010 probar como cliente piloto la nueva unidad de recuperación de energía EquiTherm. Se trata de un sistema que calienta la caldera de maceración con el exceso de calor procedente del enfriador de mosto y que permite integrar mejor un condensador de vahos disponible, con lo que en muchos casos se puede reducir en entre un 30 y un 50 por ciento el consumo de energía de la sala de cocción. "Con este sistema, no solo podemos bajar el consumo total de calor, sino también, y sobre todo, reducir los picos de energía, lo que supone una gran descarga para la sala de calderas", explica Helmut Kammerloher, del área de desarrollo de productos de Steinecker. Ya asesoró a Bergquell en aquella ocasión, y lo recuerda muy bien: "La decisión de modernizar de nuevo una sala de cocción que solo tenía dos años de 'antigüedad' me impresionó". Pero el ahorro no tardó en darle la razón a Steffen Dittmar: "Ha merecido la pena confiar en Steinecker". 

Su valor también ha merecido el reconocimiento público: entre otras cosas, obtuvo en 2013 la etiqueta "Mejores prácticas en eficiencia energética" de la Agencia Alemana de Energía Dena y, en 2011, el certificado de eficiencia energética para empresas que entrega el estado federado de Sajonia. También Steinecker ha recibido premios por su EquiTherm: en 2012, se hizo con el galardón principal del Bayerischer Energiepreis, el premio bávaro de energía. Y eso no es todo: este invento patentado se ha incluido en los libros de texto. 

La situación de partida

Cuando, en el año 2022, la situación mundial parecía amenazar la seguridad del suministro de gas, la Bergquell Brauerei Löbau estaba bastante bien preparada, gracias a su última inversión. Kammerloher lo recuerda: "El consumo de energía primaria de toda la cervecería, incluida la zona de llenado, era de aproximadamente 20 kilovatios/hora HS (valor calorífico) por hectolitro de cerveza. Era un valor claramente mejor que el de otras compañías del mismo tamaño". Y añade: "Y eso, aplicando los métodos de elaboración de cerveza tradicionales, esto es, sin High Gravity". Sin embargo, si realmente hubiera llegado a producirse un corte del suministro, su compañía tampoco habría estado a salvo, como declaró Steffen Dittmar por aquel entonces ante el periódico Sächsische Zeitung: "Si el gas empezara a escasear, las cervecerías no son esenciales para el sistema. La cerveza se echaría a perder en los tanques, porque ya no se podría embotellar. En ese sentido, tampoco sería de ayuda que nos avisaran con dos o tres semanas de antelación". 

Para poder ser más independiente en este contexto, Dittmar decidió ponerse en contacto con Steinecker, y le planteó a la compañía todo un desafío: se trataba de encontrar un modo de obtener el flujo térmico para los principales consumidores de vapor, como el cocedor de mosto y la lavadora de botellas, así como para los consumidores más pequeños, como el pasteurizador flash o los sistemas KEG y CIP, sin recurrir al gas natural como fuente de energía. Además, hasta aquel momento la cervecería tenía instaladas dos líneas de alimentación de vapor extremadamente distintas, una con una presión de suministro de 1 bar y la otra, con una presión de suministro de 7 bares.
El tercer gran consumidor, la caldera de maceración, ya se alimentaba recuperando el calor sobrante de la refrigeración del mosto por medio de la EquiTherm, y había dejado de ser una carga para la sala de calderas.

Paso a paso, se dio con la solución

El primer paso se dio en forma de asesoramiento sobre energía: Steinecker inspeccionó la compañía con la mayor meticulosidad posible, calculó el consumo de energía de todos los procesos (esto es, además de la cocción de mosto, la maceración y la limpieza de botellas, también los procesos de recalentamiento, la limpieza CIP, el sistema de pasteurización flash y el llenado de barriles), e hizo un recuento de los picos de calor a lo largo del tiempo. La pregunta fundamental era: ¿Qué elementos necesitan cuánto calor, y cuándo?

Después, se trataba de resolver la siguiente cuestión: ¿En qué puntos se puede ahorrar y realimentar calor al sistema, y cuánto? ¿Es posible reducir de un modo seguro los picos de energía de modo que se pueda desconectar la caldera de vapor grande sin que se vea perjudicada la producción? Estos eran los requisitos para poder añadir a la caldera pequeña un quemador de dos combustibles con el que poder mantener en marcha la producción con gasóleo de calefacción en caso de urgencia.

La solución llegó gracias, por un lado, al maestro cervecero Guido Sattelmaier, que optimizó, con ayuda de su equipo y poniendo el alma en ello, los procesos de la sala de cocción y de la planta de llenado, y, por otro, a la reducción de las pérdidas. Sin embargo, el primer hito decisivo fue una recuperación adicional de gran parte del calor residual.
El segundo hito importante fue la instalación de un acumulador de presión de energía que amortigua los picos de consumo y, con ello, permite emplear la caldera de vapor pequeña como fuente de suministro. Un tanque cilindrocónico ya disponible se convirtió en depósito de almacenamiento, que ahora se recalienta siempre con el calor procedente de la caldera de vapor cuando no funciona a la carga nominal. Este tanque acumulador de energía alimenta ahora la lavadora de botellas y se utiliza en momentos determinados para recalentar el agua caliente de la cervecería, de modo que ya solo depende directamente de la caldera de vapor un consumidor con picos: la cocción de mosto.

En teoría, es algo relativamente sencillo, pero, por un lado, había que actuar con rapidez y, por el otro, la caldera de vapor pequeña no tenía reservas en lo que se refería a la tecnología de simulación. Era un territorio desconocido. Helmut KammerloherDepartamento de Desarrollo de Productos de Steinecker

Resultó que la caldera de vapor empezaba rápidamente a «sudar» y a bombear vapor con demasiados condensados si los procesos de regulación no se iniciaban y se cerraban con firmeza. En este punto, el sistema de control de procesos Botec de Steinecker y sus experimentados programadores proporcionaron la clave del éxito. Gracias a las posibilidades internas, se proyectó rápidamente un módulo dependiente de parámetros que evitaba el retardo de la ebullición en la caldera de vapor y permitía, con ello, un funcionamiento muy constante, similar al de una central de cogeneración que se quiere manejar siempre con la carga nominal. Además, fue posible leer señales de una máquina más antigua de otra marca y aprovecharlas en Botec. "Durante esta fase de transformación, a veces me preguntaba: ¿Habrá sido la decisión correcta?", recuerda Steffen Dittmar. "Pero yo confiaba en el trabajo de Steinecker, y su empeño por dar con soluciones a problemas que no se habían previsto me lo demostró una y otra vez: había tomado la decisión acertada".

El resultado es impresionante

Hoy, la cervecería se alimenta únicamente con la caldera de vapor pequeña, que produce como máximo una tonelada de vapor por hora con una presión media de 5,5 barG (lo que equivale a aprox. 580 kilovatios). Puesto que actualmente la cervecería produce 1350 hectolitros de mosto frío al día en temporada alta (y embotella las cantidades correspondientes), la potencia específica de la caldera alcanza cifras dignas de récord, de solo 430 vatios por hectolitro. Este flujo térmico lo engloba todo: la sala de cocción, la limpieza de botellas, el sistema de pasteurización flash, el llenado de barriles, la limpieza CIP, los procesos de recalentamiento y otros. "Hasta las grandes cervecerías altamente eficientes registran con frecuencia potencias de caldera específicas que no bajan de los 1,5 kilovatios por hectolitro, y las cervecerías más pequeñas con producciones anuales de hasta 100 000 hectolitros llegan a quedarse a veces en los 3,5 kilovatios por hectolitro de potencia de caldera instalada", detalla Kammerloher. 

También Dittmar, propietario de la cervecería, se muestra satisfecho: "Se han cumplido nuestras expectativas, y desde el primer día de la transformación hemos podido ahorrar. Me gustaría darles las gracias a todos esos dedicados trabajadores de Steinecker y al equipo de nuestra cervecería. Sin su colaboración, no habríamos logrado el éxito. Si soy sincero, estoy impaciente por descubrir qué innovaciones traerá el futuro. Estoy seguro de que Steinecker ya tiene algo 'cociéndose'. Animaos, valientes, ¡nosotros estamos listos!".

Gracias a la remodelación, la cervecería tiene margen para aplicar nuevas ideas. Y es que las salas de calderas costosas con un equipamiento sofisticado suponen una CapEx y OpEx* muy elevadas, porque las instalaciones de gran tamaño tienen pérdidas mucho mayores. Por contraste, la potencia de caldera específica extremadamente reducida de la cervecería Bergquell Brauerei Löbau tiene varios efectos muy positivos.
Por una parte, se reducen considerablemente las pérdidas de las calderas, y los costes de mantenimiento, inspección técnica y electricidad también se mantienen a un nivel más bajo. Otro aspecto interesante es la reducción de la potencia conectada del proveedor, porque el abastecimiento del flujo máximo de gas natural puede llegar asociado a facturas muy altas. Y, por supuesto, cuanto menores sean las reservas que está obligada a tener una compañía, mayor será la libertad de que podrá disfrutar para invertir en futuros proyectos.

Uno de estos proyectos podría incluir la instalación de una bomba de calor, que se puede diseñar para que sea especialmente compacta e idónea para una cervecería tan optimizada. Gracias al funcionamiento uniforme de un sistema de este tipo, se evitan los incalculables costes derivados de los picos de consumo eléctrico, que cobran el proveedor de electricidad o el operador de la red eléctrica y que disparan el precio de la energía en muchos países. Gracias a un acumulador de energía, es posible, en principio, llevar a cabo incluso funciones de regulación relevantes para el sistema, o aprovechar tarifas eléctricas dinámicas, que en Alemania, por ejemplo, deberán ofrecer obligatoriamente todos los proveedores a partir del año 2025. "Se han cumplido nuestras expectativas, y desde el primer día de la transformación hemos podido ahorrar. Después de un año completo, la cifra debe de ser aproximadamente de 700 000 kWh", detalla Steffen Dittmar. 

* CapEx: Capital Expenditures (inversiones en activo fijo), OpEx: Operational Expenditures (gastos operativos)