Wissenschaftler untersuchen nachhaltige Varianten zur Hopfentrocknung und dabei eröffnet die Energiewende den Landwirten neue Chancen. Denn Hopfen muss für den Brauprozess energieintensiv getrocknet werden. Derzeit nutzen viele Hopfenanbau-Betriebe dafür Heizöl. Für die Jahresernte der Hallertau, Bayerns größtem Hopfenanbaugebiet, wären rund 14 Millionen Liter des fossilen Brennstoffs notwendig. Das entspricht in etwa dem jährlichen Bedarf von 7000 Haushalten. Wissenschaftler des Fraunhofer IGCV entwickelten im Rahmen eines industriellen Transformationsprojekts unter dem Titel »Grüner Hopfen« verschiedene Varianten für eine nachhaltige Hopfentrocknung.
»Unser Ziel war es, realistisch umsetzbare Alternativen in Sachen Wirtschaftlichkeit, aber vor allem auch hinsichtlich ihres Potenzials zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen zu untersuchen«, sagt Vincent Kalchschmid. Gemeinsam mit seinem Team simulierte der Ingenieur deshalb unterschiedliche Technologien wie biogene Brennstoffe, Elektrifizierung mit Wärmepumpen und Wasserstofftechnologien.
Pellets, Wärmepumpen, oder Wasserstoff
»In Kombination mit technischen Analysen und einer wirtschaftlichen Bewertung ging es uns darum, die Effizienz dieser unterschiedlichen Technologien und ihre Auswirkungen auf die Emissionen zu analysieren. Voraussetzung war bei allen Varianten, dass die gewählte Technologie die spezifischen Anforderungen der Hopfentrocknung erfüllen muss. Beispielsweise, ob die nötige Heizleistung erreicht wird.«, erklärt der Ingenieur. Die dafür notwendige Datenbasis lieferte ein Referenzbetrieb, der dem Stand der Technik im deutschen Hopfenbau entspricht.
Die eine Lösung gibt es nicht
Während biogene Brennstoffe technologisch ausgereift sind und die Treibhausgas-Emissionen signifikant senken können, erfordern sie einen hohen logistischen Aufwand und unterliegen Preisschwankungen. Wärmepumpen bieten eine hohe Effizienz und nutzen erneuerbare Wärmequellen, allerdings sind die Investitionskosten hoch und die Abhängigkeit von externem Strom bleibt bestehen. Wasserstoff als flexibles Speichermedium hat das Potenzial, die Emissionen effektiv zu reduzieren, allerdings ist die erforderliche Infrastruktur kostspielig und die Marktentwicklung ungewiss. »Batteriespeicher haben wir in unserer Betrachtung vernachlässigt, weil die für die Hopfentrocknung erforderlichen Energiemengen damit wirtschaftlich und technisch nicht darstellbar sind.“ ergänzt Kalchschmid.
Betrieb ist nicht gleich Betrieb
So hängt den Forschenden zur Folge die Wahl des geeigneten Ansatzes von den spezifischen Gegebenheiten des jeweiligen Hopfenanbaubetriebs ab: Ist der Standort gut an eine benötigte Infrastruktur angebunden? Gibt es Dachflächen für Photovoltaikanlagen oder ist Biogas vor Ort verfügbar? Und wie groß ist der Betrieb als solches? »All diese Aspekte haben Einfluss auf die Wahl der Technologie«, erklärt Kalchschmid. »Auch ein Blick in die Zukunft lohnt sich. Künftige Preisentwicklungen, und vor allem auch die Verfügbarkeit von Technologien und Brennstoffen spielen bei der Wahl eine entscheidende Rolle.«