Rückgewinnung von Wasser und Rohstoffen

Nachhaltigkeit beginnt in den Prozessen – nicht erst beim Abwasser

Wir setzen beim Prozesswasser an – nicht erst am Ende der Kette beim Abwasser.

Prozesswasser ist das Wasser, das direkt mit dem Lebensmittel in Kontakt kommt. Es enthält klar definierte, produktspezifische Wertstoffe – in bekannter Zusammensetzung und vergleichsweise hoher Konzentration.

Im Abwasser dagegen ist alles vermischt: verschiedene Prozesswässer, Reinigungschemikalien, Fremdstoffe. Die Konzentrationen sind verdünnt, die Zusammensetzung schwankt – die Rückgewinnung wird technisch aufwendig, energieintensiv und teuer.

Deshalb gilt: Wertstoffe gewinnt man dort zurück, wo sie zuerst anfallen, am Point-of-Use, bevor sie verdünnt und vermischt werden.

Prozesswasser entsteht beim Waschen, Schneiden, Extrahieren, Erhitzen, Kühlen oder beim Spülen von Tanks und Anlagen.

Prozesswasser ist eng definiert und „sortenrein“. Im Gegensatz dazu ist Abwasser ein Gemisch aus vielen unterschiedlichen Prozesswässern.

Diese Abgrenzung ist sowohl hygienisch als auch verfahrenstechnisch von zentraler Bedeutung.

Durch die gezielte Aufbereitung und Rezyklierung dieses Prozesswassers reduzieren wir Frischwasserverbrauch, Abwassermenge und Entsorgungskosten.

Enorme Chancen in Europa

Europa bietet besonders günstige Bedingungen für die ausserbetriebliche Stoff- und Ressourcennutzung. Rückgewonnene Stoffe, für die vor Ort keine Nutzungsmöglichkeit besteht, können in anderen Betrieben als Rohstoffe, Zutaten oder Fermentationssubstrate eingesetzt werden.

Regionale Branchenvielfalt

In der Europäischen Union gibt es mehrere hunderttausend Unternehmen in der Nahrungs- und Futtermittelherstellung (NACE C10–C11). Der überwiegende Teil sind kleine und mittlere Unternehmen (KMU), die häufig regional verankert sind.

Strukturelle Diversität

In vielen Regionen liegen Produktionsstandorte unterschiedlicher Betriebe nahe beieinander. Wir haben oft eine grosse Vielfalt auf engem Raum, von Molkereien über Fleischverarbeitung bis hin zu Getränke-, Getreide-, Obst- und Backwarenbetrieben. Diese strukturelle Diversität begünstigt den Austausch von Rohstoffen, die aus Nebenströmen mit unterschiedlichen Eigenschaften zurückgewonnen werden können.

Fokus Engineering

Messinger Engineering ist ein auf Membrantechnik spezialisiertes Ingenieurunternehmen. Wir setzen den Fokus auf innovative und wirtschaftliche Point-of-Use-Systeme für die Prozesswasseraufbereitung in der Lebensmittelindustrie. Zusammen mit lokalen Anlagenbauern erarbeiten wir für unsere Kunden massgeschneiderte Lösungen. Dadurch fördern wir die regionale Wertschöpfung.

Dank fundierter Erfahrung in der druckgetriebenen Membrantechnik, im hygienischen Anlagenbau und in der Integration in bestehende Produktionsumgebungen realisiert Messinger Engineering nachhaltige und betriebssichere Lösungen.

Strukturiertes Engineering, umfassende Pilotversuche und Integration in die jeweilige Firmenkultur unserer Kunden sind die Grundlage für innovative, wirtschaftlich tragfähige Konzepte.

Ziel ist es, mit hochwertiger Ingenieurleistung einen erfolgreichen Beitrag zur Ökologie und Wirtschaftlichkeit unserer Kunden zu erbringen.

Integration Membrantechnik

Die Integration von Membransystemen in bestehende Produktionsanlagen stellt eine erhebliche ingenieurtechnische Herausforderung dar. Lebensmittelbetriebe verfügen in der Regel über gewachsene Infrastrukturen mit begrenzten räumlichen und technischen Reserven. Produktionslinien sind auf maximale Verfügbarkeit ausgelegt, ungeplante Eingriffe sind aus wirtschaftlicher Sicht kritisch.

Ein zentrales Prinzip bei der Nachrüstung ist daher die minimale Beeinflussung der bestehenden Prozesse. Das neue System darf weder die Produktsicherheit noch die Produktionsstabilität beeinträchtigen. Hydraulische Eingriffe in bestehende Leitungsnetze müssen so ausgeführt werden, dass keine Druckverluste oder Rückwirkungen auf sensible Prozessschritte entstehen. Idealerweise werden definierte Teilströme über Bypass-Lösungen oder separate Entnahmestellen erfasst.

Aus sicherheits- und validierungstechnischer Sicht ist eine klare funktionale Trennung erforderlich. Das Membransystem sollte unabhängig von der bestehenden Prozesssteuerung betrieben werden. Eine komplett getrennte Steuerungsarchitektur erhöht die Betriebssicherheit und verhindert gegenseitige Beeinflussung. Kommunikationsschnittstellen können zur Datenübertragung genutzt werden, ohne jedoch direkt in die Kernsteuerung einzugreifen. Dadurch bleibt die Verantwortung für den Lebensmittelprozess klar abgegrenzt.

Auch aus regulatorischer Sicht ist eine saubere Systemtrennung vorteilhaft. Validierungen, Risikoanalysen und hygienische Bewertungen können für das Zusatzsystem separat durchgeführt werden. Im Störungsfall muss gewährleistet sein, dass die Hauptproduktion ohne Einschränkungen weiterlaufen kann. Dies erfordert durchdachte Notfall- und Bypass-Konzepte.

Modulare und dezentrale Anlagenkonzepte

Modulare und dezentrale Anlagenkonzepte gewinnen in der Aufbereitung von Prozesswasser zunehmend an Bedeutung. Sie tragen der Tatsache Rechnung, dass Stoffströme in der Lebensmittelindustrie räumlich verteilt und zeitlich variabel anfallen. Anstatt grosse zen- trale Systeme zu errichten, werden mehrere kleinere, funktional spezialisierte Einheiten nahe an den jeweiligen Entstehungsorten installiert.

Ein modularer Aufbau bedeutet, dass einzelne Verfahrensstufen als standardisierte Funktionsmodule ausgeführt werden. Beispiele sind Vorfiltration, Mikrofiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration oder Umkehrosmose. Diese Module können je nach Bedarf kombiniert, erweitert oder ausgetauscht werden. Damit entsteht ein Baukastensystem, das flexibel auf unterschiedliche Prozesswässer angepasst werden kann.

Dezentrale Konzepte ermöglichen es, Stoffströme selektiv zu behandeln, bevor sie mit anderen Strömen vermischt werden. Dies verbessert die Rückgewinnung von Wertstoffen und reduziert die Belastung zentraler Abwasseranlagen. Zudem können Transportwege für heisses Prozesswasser verkürzt werden, wodurch energetische Verluste sinken. In vielen Fällen lassen sich kleinere Einheiten einfacher in bestehende Produktionshallen integrieren.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Skalierbarkeit. Produktionskapazitäten ändern sich häufig durch neue Produkte oder saisonale Schwankungen. Modulare Systeme können schrittweise ausgebaut werden, ohne dass die gesamte Infrastruktur neu dimensioniert werden muss. Dies reduziert Investitionsrisiken und erhöht die wirtschaftliche Flexibilität.

Dezentrale Anlagen erfordern jedoch eine durchdachte Automatisierung. Mehrere verteilte Einheiten müssen überwacht, gesteuert und gewartet werden. Digitale Vernetzung und standardisierte Schnittstellen sind daher zentrale Voraussetzungen. Ohne einheitliche Steuerungs- und Wartungskonzepte kann die Komplexität rasch zunehmen.

Auch hygienische Aspekte müssen bei dezentralen Lösungen konsequent berücksichtigt werden. Jedes Modul stellt einen potenziellen produktberührenden Bereich dar und muss entsprechend validiert werden. Reinigungsstrategien müssen aufeinander abgestimmt sein, um unnötige Stillstandszeiten zu vermeiden.