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Wie unser Kohlendioxid Getränke prickelnd macht

Prickelnde Vorstellung
Herstellung von CO2 für die Getränkeindustrie


Kohlendioxid (CO 2 ) spielt in der Getränkeindustrie eine zentrale Rolle, gleich ob aus
natürlichen Quellen oder aus industrieller Erzeugung. Getränke! sprach mit Ansgar Rinklake,
Market Manager Food, Air Liquide Central Western Europe über die verschiedenen
Gewinnungsverfahren von Kohlendioxid, die Anwendungsgebiete der sog. „Kohlensäure“
und die Kriterien für lebensmittelkonformes CO 2 .


Getränke!: Herr Rinklake, das Produktportfolio von Air Liquide beinhaltet neben vielen
anderen Gasen auch Kohlendioxid – wer sind Ihre Abnehmer?


Rinklake: Einer der Hauptabnehmer von CO 2 ist die Getränke- und Lebensmittelindustrie.
Jeder hat Produkte zu Hause, die mit Kohlendioxid versetzt sind. Im Zutatenverzeichnis
finden Sie das Gas oft unter dem Begriff „Kohlensäure“. CO 2 erzeugt den frischen,
prickelnden Geschmackseindruck, den wir alle an karbonisierten Getränken so mögen.
Neben der Produktion findet das Gas als Zapfgas in der Gastronomie Anwendung.
Außerdem wird CO 2 in der Lebensmittelindustrie auch in den Bereichen Schutzgasverpacken
sowie Kühlen und Frosten eingesetzt.


Getränke!: Welche sind die wichtigsten Produktionsverfahren?


Rinklake: Für die großtechnische Erzeugung sind drei Verfahren relevant: Wir können
Kohlendioxid aus unterirdischen Quellen gewinnen. Dieses CO 2 bezeichnet man als
„Quellkohlensäure“, manchmal spricht man auch von der „natürlichen Kohlensäure“.
Kohlendioxid wird aber auch als Nebenprodukt bei Fermentationsprozessen, zum Beispiel
bei der Bioethanolherstellung, erzeugt, hier spricht man von „Gär-CO 2 “ oder „biogenem CO 2 “.
Außerdem kann man CO 2 auch als Nebenprodukt chemischer Produktionsprozesse
gewinnen, das sogenannte „Prozess-CO 2 “. Auf alle Erzeugungsvarianten trifft zu, dass das
Rohgas in diversen Aufbereitungsschritten nachgereinigt und dann verflüssigt wird. Für
unsere Kunden ist es wichtig zu erwähnen, dass gleich aus welcher Quelle das CO 2 stammt,
stets die strengen Qualitätsanforderungen der International Society of Beverage
Technologists (ISBT) sowie des Gesetzgebers eingehalten werden.


Getränke!: Gehen wir ein wenig mehr ins Detail. Wo und wie wird Quellkohlensäure genau
gewonnen?


Rinklake: Etwa ein Viertel des in Deutschland produzierten und flüssig transportierten
Kohlendioxids ist Quellkohlendioxid. Dieses CO 2 aus natürlichen Quellen entsteht vorrangig
auf vulkanigem Gebiet, gleich ob der Vulkan bereits erloschen oder noch aktiv ist. An
manchen Stellen tritt es auf natürliche Weise aus. Oft gewinnt man das Kohlendioxid aber
auch aus durchbohrten Quellen in einer Tiefe von bis zu 3.000 Metern. Die zweite Variante
ist die für die industrielle Erzeugung wesentlich ergiebigere Gewinnungsform. Gefördert wird
das Rohgas mit natürlichem Mineralwasser oder in Form von feuchtigkeitsgesättigtem Gas.
Die Reinigung des Rohgases ist nicht sehr aufwendig, da der Anteil von Restgasen wie
Schwefelverbindungen und Kohlenwasserstoffen vergleichsweise gering ausfällt.


Getränke!: Was verbirgt sich hinter der Erzeugung in Fermentations-Anlagen?


Rinklake: Während des Fermentationsprozesses wird Zucker zu Alkohol und CO 2 abgebaut.
Bei diesem Verfahren dienen allein pflanzliche Rohstoffe als Ausgangsprodukt. Die in
Deutschland gängige Rohmasse besteht zu 90 Prozent aus Getreide, Mais oder
Zuckerrüben sowie zu 10 Prozent aus Zuckerrohr. Die Produktion in diesem Bereich stieg
erst mit der Verabschiedung der neuen EG-Richtlinien zur Förderung der Erzeugung von
Bioethanol an. Erwähnenswert ist in diesem Kontext allerdings, dass die Verwendung eines lebenden Rohstoffs immer eine variierende Qualität bedingt. Dadurch gestalten sich
Aufbereitung und Qualitätskontrolle oft aufwendig und schwierig.


Getränke!: Gibt es eine alternative Produktionsweise von CO 2 , die prozesstechnische
Vorteile bietet?


Rinklake: Gibt es! Ein gutes Beispiel hierfür ist die Herstellung von Kunstdünger. Bei diesem
stabilen chemischen Produktionsprozess fällt das sogenannte „Prozess-CO 2 “ in konstanter
Qualität an. Vor der Gewinnung des Endprodukts muss es entfernt werden. Air Liquide nutzt
also ein ohnehin anfallendes Nebenprodukt, reinigt und verflüssigt es. Das spielt übrigens
auch dem Klimaschutz in die Hände: CO 2 , das sonst direkt in die Atmosphäre gelangen
würde, wird sinnvoll recycled.


Getränke!: CO 2 aus chemischen Prozessen ist umweltfreundlich und wirtschaftlich
interessant – wie aufwändig ist die Erzeugung?


Rinklake: Für das Abscheiden des CO 2 sind physikalische und chemische Schritte der
Feinreinigung erforderlich. Danach folgen die Trocknung über Molekularsiebe und die
Verflüssigung des Gases. Das CO 2 muss also nicht extra erzeugt werden, es muss lediglich
aus einem großindustriellen Prozess entfernt werden. Das so gewonnene CO 2 entspricht
höchsten Qualitätsanforderungen und eignet sich daher perfekt für Anwendungen in der
Getränke- und Lebensmittelindustrie.


Getränke!: Wir wissen jetzt, welches Verfahren empfehlenswert ist, aber wie sieht es mit der
Verfügbarkeit aus?


Rinklake: Im Hinblick auf die Verfügbarkeit ist ebenfalls das Prozess-CO 2 aus der Industrie
sehr verlässlich, da es hier als Nebenprodukt einer in großen Mengen produzierten
Grundchemikalie anfällt. Das Kohlendioxid kann direkt vor Ort nachgereinigt und verflüssigt
werden, um die Transportfähigkeit zu erreichen. Dann geht es per Trailer an seinen
Bestimmungsort.


Getränke!: Sie beliefern Kunden aus der Getränkeindustrie. Wie werden Sie den enormen
Qualitätsansprüchen in dieser Branche gerecht?


Rinklake: Die in der Getränkeindustrie eingesetzten Gase kommen direkt mit den späteren
Endprodukten in Kontakt bzw. werden zu deren Bestandteilen. Air Liquide bietet diese Gase
daher mit der Qualität von lebensmittelkonformen Zusatzstoffen an, welche bestimmten
Reinheitsspezifikationen nach der Zusatzstoff-Kennzeichnungsverordnung entsprechen
müssen.


Getränke!: Welche Kriterien genau müssen erfüllt werden?


Rinklake: Da wäre zuerst einmal die Reinheit: diese liegt für Gase, die als Zusatzstoffe
verwendet werden, bei mindestens 99 Prozent. Das ist gesetzlich geregelt. Des Weiteren
gibt es eine Kennzeichnungspflicht. Die Rückverfolgbarkeit der Gase in allen Produktions-,
Verarbeitungs- und Vertriebsstufen muss ebenfalls sichergestellt werden. Für Produktion und
Distribution von lebensmittelkonformen Gasen muss zudem ein sogenanntes HACCP-
Konzept (Hazard Analysis and Critical Control Point) eingerichtet werden. Für CO 2 , das in
der Brau- und Getränkeindustrie zum Einsatz kommt, gelten darüber hinaus die strengen
Qualitätsrichtlinien der ISBT (International Society of Beverage Technologists). Unter der
Bezeichnung ALIGAL bietet Air Liquide ein Markengas an, das all diesen Anforderungen
bezüglich Reinheit und Lebensmittelsicherheit mehr als gerecht wird.


Getränke!: Vielen Dank für das interessante Gespräch.

 

Quelle: Getränke! Technologie & Marketing, Dr. Harnisch Verlags GmbH, Nürnberg, Ausgabe 4/2017