Bimbo Portugal hat erstmals erfolgreich Brot in einem wasserstoffbeheizten Ofen gebacken.
Im Zuge der Gaskrise im Jahr 2022 wurde über Wasserstoff als Energieträger der Zukunft für Bäckereien diskutiert, als das Konzept auf Basis einer Tunnelofen-Technologie von AMF Den Boer vorgestellt wurde. Unter Einsatz des modularen Tunnelofens Multibake® VITA konnten die bei Backöfen üblichen Emissionen eliminiert werden, indem grüner Wasserstoff für den Brennerbetrieb genutzt wurde für einen „grünen“ Backprozess.
„Die Ergebnisse bestätigen die Machbarkeit der Wasserstofftechnologie als nachhaltige und praktikable Alternative in der industriellen Herstellung von Kasten- und frei geschobenen Broten bei gleichzeitiger CO2-Emissionsfreiheit.“
AMF Bakery Systems
Für Bimbo Portugal hat die Zukunft bereits begonnen. In Zusammenarbeit mit AMF Den Boer hat das Unternehmen Brot im industriellen Maßstab unter Verwendung von Wasserstoff zur Befeuerung der Öfen gebacken. Das Projekt steht in Einklang mit der Dekarbonisierungsstrategie von Bimbo und dessen Ziel, einen klimaneutralen Betrieb zu erreichen. Für das Unternehmen stellt es insofern einen bedeutenden Meilenstein auf seinem Weg dar.
Ein großer Schritt nach vorn
Ein seit 1998 im Werk der Grupo Bimbo in Portugal betriebener Etagenofen wurde im Rahmen des gemeinsam von AMF Den Boer und Kiwa Technology durchgeführten Projekts mit Wasserstoff-befeuerten Brennern (DHF: Direct Hydrogen Fired) nachgerüstet. „Die Backzone 2 war ursprünglich mit herkömmlichen, gasbeheizten Erdgasbrennern (Direct Gas Fired: DGF) ausgestattet“, erläutert AMF (siehe Abbildung unten). Diese Zone wurde auf DHF-Technologie umgerüstet und in einer zweiwöchigen Testphase erfolgreich betrieben.
Erdgasbetriebener Blauflammenbrenner im sichtbaren Licht; Darstellung der Leistungsstufen niedrig/mittel/hoch
Für die Durchführung der Tests wurden 12 Erdgasbrenner samt Steuerung vorübergehend durch 12 Wasserstoffbrenner (H2-Brenner) mit einer jeweiligen Leistung von 16 kW ersetzt. Die DHF-Brenner waren mechanisch so ausgelegt, dass sie den herkömmlichen DGF-Brennern entsprachen. Sie wurden an denselben Positionen installiert, um eine schnelle und effiziente Umrüstung zu ermöglichen. Die vollständige Umstellung auf H2 war laut AMF innerhalb von zwei Tagen erledigt.
Werkstest der H2-Brenner (mit unsichtbarer Flamme) im AMF-Den-Boer-Werk in Nieuwleusen/Niederlande
Mit dieser Konfiguration wurde eine Gesamtleistung von 192 kW erreicht. Zudem waren die Wasserstoff-DHF-Brenner so konzipiert, dass sie hinsichtlich Wärmeleistung und Regelbereich den ursprünglichen, direkt gasbefeuerten Erdgasbrennern (DGF) entsprachen.
Nach der erfolgreichen Installation der DHF-Brenner wurde die Backzone in Betrieb genommen, und die Produktion konnte unter Nutzung von Wärme aus der Verbrennung von 100 % Wasserstoff (H2) im Backtunnel starten. Während der zweiwöchigen Testphase wurde die Produktqualität kontinuierlich überwacht. Parallel wurde das Wasserstoffsystem genauestens kontrolliert, was auch eine temporäre externe Gasversorgung der Bäckerei sowie alle damit verbundenen betriebsinternen Sicherheitsmaßnahmen umfasste.
Anschlüsse für die mobile Wasserstoffgasversorgung außerhalb der Bäckerei | alle Bilder © AMF Bakery Systems
In diesen zwei Wochen wurde eine Vielzahl an Produkten unter Einsatz der H2-Brenner gebacken. Technische Herausforderungen – vorwiegend im Zusammenhang mit der Brennerzündung – konnten erfolgreich gelöst werden. Trotz dieser Schwierigkeiten erreichte die Ofenzone durchgehend die angestrebten Temperaturen, ohne dass die Produktqualität zu irgendeinem Zeitpunkt beeinträchtigt wurde.
„Die saubere Verbrennung des Wasserstoffs ermöglichte das Backen bei niedrigerer Gesamttemperatur. Zudem konnte der Erdgasverbrauch in den anderen Ofenzonen leicht gesenkt werden.“
AMF Bakery Systems
Die Produktleistung war das erste, aber nicht das einzige Ergebnis, das überwacht wurde: Die Backversuche zeigten auch die Energieeffizienz der Anlage beim Erreichen der Solltemperatur. „Die saubere Verbrennung des Wasserstoffs ermöglichte einen Betrieb des Ofens bei niedrigerer Gesamttemperatur. Zudem sank der Erdgasverbrauch in den übrigen Ofenzonen leicht. Sicherheitssysteme – darunter Leckageerkennung, Spülung, Belüftung und Notabschaltungen – wurden unter realen Produktionsbedingungen erfolgreich validiert“, erläutern die AMF-Spezialisten.
Zone 2 mit 12 nachgerüsteten Wasserstoffbrennern (H2)
Grünes Licht für das Backen mit Wasserstoff
Auch wenn vor einer dauerhaften Implementierung noch weitere technische Optimierungen erforderlich sind, belegt dieses Projekt, dass das Backen mit Wasserstoff technisch machbar ist und einen vielversprechenden Weg zu CO2-neutralen Öfen eröffnet. Der erfolgreiche zweiwöchige Test bestätigte das Konzept des Brotbackens unter Verwendung von Wasserstoff (H2) als Wärmequelle. Er zeigte, dass die Prozessleistung hinsichtlich Produktqualität, Sicherheit und sensorischer Eigenschaften mit herkömmlichen Verfahren vergleichbar ist. Das Fazit von AMF: „Die Ergebnisse bestätigen die Machbarkeit der Wasserstofftechnologie als nachhaltige und tragfähige Alternative für die industrielle Produktion von Kasten- und freigeschobenem Brot ohne CO2-Emissionen.“
AMF Bakery Systems hat für seinen mit Wasserstoff betriebenen Tunnelofen „Multibake VITA“ von Den Boer mehrere Innovationspreise gewonnen, darunter Auszeichnungen, die dem Unternehmen auf den Messen CFIA und der Sirha Europain im Jahr 2022 verliehen wurden. „Eine wahrhaft zukunftssichere Entwicklung im Bereich der Bäckereitechnik, die emissionsfreies Backen mit grünem Wasserstoff ermöglicht und eine Investition für die kommenden Jahrzehnte darstellt“, betonte Eric Tellier, Sales Director Frankreich, auf der Preisverleihung.
Bei den jüngsten DHF-Brennern handelt es sich um Innovationen, für die bereits Patente angemeldet wurden (US-amerikanische und internationale Patente). Die F+E-Abteilung von AMF Den Boer erarbeitet Lösungen in enger Zusammenarbeit mit Kunden und Lieferanten, um die Effizienz zu steigern und nachhaltige Ergebnisse zu erzielen. Aus dem Unternehmen heißt es: „Wir setzen konsequent auf bahnbrechende Lösungen, um unser Ziel zu erreichen: die Etablierung einer zu 100 % automatisierten, klimaneutralen Bäckerei.“
