Bierbrouwen is een puur biochemisch proces. Het kwam dan ook niet slecht uit dat Brouwmeester Steven van den Berg van Gulpener Brouwerij een chemische opleiding heeft. Daarna verdiepte hij zich ook nog eens in de kunst van het bierbrouwen. Die achtergrond hielp hem om het nieuwe brouwhuis van de Limburgse brouwerij volledig opnieuw vorm te geven. Met als gevolg een proces dat 75% minder energie verbruikt dan zijn voorganger.

Familiebedrijf Gulpener stond al bekend om zijn duurzame visie. Het bedrijf koos ervoor zijn grondstoffen uit de naaste omgeving te halen en vraagt zijn leveranciers om de grondstoffen voor bier biologisch te telen. Beter voor de omgeving, het milieu en de brouwerij. Die duurzame visie trekt het bedrijf door in al zijn activiteiten. Toen het brouwhuis tegen het einde van zijn technische levensduur liep, sprak directeur Jan Paul Rutten dan ook de wens uit om het nieuwe brouwhuis fossielvrij te laten produceren.

Elektrificatie

Voor Van den Berg begon daarmee een reis langs duurzame technieken en brandstoffen die eindigde bij een volledig elektrische brouwerij. “Alternatieven zijn er genoeg: groen gas, biomassa in de vorm van bierbostel of bijvoorbeeld de inzet van aardwarmte. Groen gas is echter een mooie grondstof voor de industrie, bierbostel een waardevolle eiwitbron in veevoer en voor aardwarmte bleken we niet de benodigde temperaturen te halen. En dus kozen we voor elektrische verwarming van onze processen.

Die keuze zette ons wel direct voor wat uitdagingen. De wort, die de basis vormt voor het bier, moet immers worden gekookt. De gasbellen die tijdens het kookproces ontstaan, verwijderen namelijk de ongewenste aroma’s. Natuurlijk kan je dan een e-boiler inzetten, maar dan ben je ook nog niet heel duurzaam bezig. Volgens onze berekeningen zouden twee warmtepompen in cascade dezelfde temperaturen kunnen halen. Maar om dat energie-efficiënt te doen, moesten we wel een geheel nieuw proces ontwikkelen.”

Gelukkig waren de plannen van Van den Berg zo innovatief dat de seinen al snel op groen gingen voor een Demonstratie Energie en Klimaatinnovatie (DEI+) subsidie. “In principe lagen de technieken die we toepasten al op de schappen van onze leveranciers. Ze zijn alleen nog nooit op deze manier toegepast. Als ik een leermoment mag noemen, is wel dat je volhardend moet zijn in de uitvraag. We kregen al vaak terug dat datgene wat wij wilden onmogelijk was. Drie leveranciers haakten dan ook af, terwijl er gelukkig een partij overbleef die de uitdaging wel met ons wilden aangaan.”

Nieuw proces

Om de uitdagingen van Van den Berg te snappen, is een korte uitleg van het proces van grondstof tot eindproduct wel handig. Normaal gesproken laat men eerst de gekiemde granen in warm water weken om de zetmeel om te zetten in suikers. De brouwer vermaalt het mout en kookt het mengsel (maischen) om het vervolgens te laten zakken en te filteren. Wat overblijft is wort, een suikerrijk mengsel. Zoals Van den Berg al zei kookt de brouwer de wort vervolgens bij een temperatuur van rond de 100 °C. Vervolgens koelt hij het brouwsel en voegt water en gist bij de suikerstroop. Dan is het wachten op het natuurlijke proces dat de suikerstroop omzet in alcohol, koolzuur en gewenste aroma’s. Na enige rust en filtering, kan het bier worden gebotteld en verkocht.

Stoominjectie

In Gulpen gaat dit anders. Van den Berg: “Dankzij onze keuze voor elektrische verwarming, moeten we zeer zuinig omgaan met onze energie en zoveel mogelijk opnieuw inzetten in het proces. Daarbij hebben we twee piekbelasters: het koken van het beslag en de wort. Om het energieverbruik van de maischketel te dempen, grepen we terug op een middeleeuwse methode. Normaal gesproken verwarm je een ketel aan de buitenkant. Maar in de middeleeuwen gooiden ze gewoon een emmer heet water bij het beslag. Dit doen we op een modernere manier door direct stoom in het beslag te injecteren. Het beslag wordt dan wel dunner dan zou moeten, maar net als in de middeleeuwen werkt een doekenfilter perfect om het water er weer uit te halen.”

Ecostripper

Voor de tweede piekbelaster bood ook een bestaande techniek uitkomst. “In plaats van het wort te koken, druppelen we het door een zogenaamde ecostripper. Doordat de druppels in de zes meter hoge verticale buis veel beter in contact komen met het hete stoom, is veel minder energie nodig. Bovendien gaat het proces sneller en verliezen we ook minder wort dan in een traditionele ketel.”

Warmtepomp

Maar het warmtecircuit is pas echt in balans met de tweetraps warmtepomp die hoogstwaarschijnlijk volgend jaar wordt geïnstalleerd. “De warmte die vrijkomt bij het koelen van het wort, kunnen we gebruiken als starttemperatuur voor de eerste trap”, zegt Van den Berg. “Ook bij het gistingsproces komt warmte vrij die we goed kunnen gebruiken in de warmtepomp. In de tweede trap halen we de gewenste temperatuur van ongeveer 115 °C, wat we nog een kleine lift geven voor de culinaire stoom die we direct injecteren. Het circuit van de warmtepomp is overigens fysiek losgekoppeld van het warmtecircuit van het brouwhuis. De warmtepomp gebruikt namelijk isobutaan als koelmiddel, wat natuurlijk in geen geval in contact mag komen met onze producten. Dit lossen we op via een tussencircuit met een klein pompje als buffer.”

Lange termijn

En zo bedacht Van den Berg nog veel meer gesloten circuits en energiebesparende maatregelen. “De basisgedachte is dat je zoveel mogelijk warmte binnen je proces houdt door alles in tegenstroom te ontwerpen. Dan kom je misschien niet altijd op de meest kosten efficiënte oplossingen op de korte termijn, maar Gulpener denkt liever in termijnen van 30 jaar. En gelukkig konden we ook gebruik maken van de Energie investeringsaftrek-regeling (EIA) en de Milieu Investerings Aftrek (MIA).

Lekkerder bier

De grootste angst van Van den Berg was dat het nieuwe proces de smaak zou aantasten van zijn eindproducten kwam gelukkig niet uit. “Sterker nog: ik denk dat het bier nog beter is geworden. Het proces is ideaal voor de diversiteit aan granen die we verwerken. En doordat we het wort niet koken maar strippen, kunnen we de ongewenste aroma’s verwijderen zonder de gewenste hop- en moutaroma’s aan te tasten.”