Mit Wasserdampf trocknen

Viele Lebensmittel werden getrocknet, um sie haltbar zu machen. Die industriellen Prozesse verschlingen das Gros der gesamten dort aufgewendeten Wärme. Meist wird warme Luft verwendet, doch mit überhitztem Wasserdampf geht es viel sparsamer und schneller.

Eine alte Bezeichnung für den Monat Juli, die im deutschen Sprachraum bis ins 16. Jahrhundert gebräuchlich war, weist auf eine im Hochsommer dominante Tätigkeit hin: Im Heumonat oder Heumond wurden umfangreich Futterpflanzen getrocknet. Diesem sehr alten Konservierungsverfahren kommt auch im Zeitalter der industriellen Verarbeitung von Lebensmitteln erhebliche wirtschaftliche Bedeutung zu. Seien es Apfelringe, Kartoffelchips oder Schweineohren für Hundesnacks – alle möglichen Nahrungsmittel werden heute in technischen Apparaten mit heißer Luft getrocknet. Ein Nachteil besteht dabei darin, dass in der Regel teure Wärmeenergie zugeführt wird. Zwar hat sich der Aufwand dank verbesserter Prozessführung stark reduziert, doch werden in der Industrie derzeit noch immer etwa vier Fünftel der gesamten Energie zum Trocknen eingesetzt. Die Apparate sind zudem oft sehr groß, und die Trocknungszeiten betragen Stunden bis Tage.

Ein Verfahren, das nur bis zur Hälfte der Energie benötigt, arbeitet mit Wasserdampf statt mit Luft. Klingt dies zunächst etwas absurd, sollte man bedenken, dass bei der Trocknung der Wärme- und Stoffübergang die energie- und zeitaufwendigsten Schritte sind. Mit 130 bis 180 °C überhitzter Wasserdampf ist darin doppelt so schnell wie trockene Luft bei gleicher Temperatur. Dadurch lässt sich die Trocknungszeit im besten Fall auf ein Fünftel verkürzen. „Wesentlich ist aber auch der Weg, auf dem der Dampf durch den Apparat strömt“, betont Anja Flügge, die an der Fraunhofer-Technologie-Entwicklungsgruppe TEG verschiedene Projekte im Bereich der Trocknung betreut. „Da wir den Dampf im Kreislauf führen, muss dem System nur die Wärmemenge zugeführt werden, die es zur Verdampfung des Produktwassers verbraucht.“ Die überschüssige Feuchte wird kontinuierlich zu Wasser kondensiert; leichtflüchtige Inhaltsstoffe wie ätherische Öle können als Wertstoffe davon abgetrennt werden.

Ein weiterer Vorteil des vom britischen Kooperationspartner Ceramic Drying Systems patentierten Verfahrens: Es arbeitet bei Normaldruck und kann daher ohne Schleusen oder Absperrungen kontinuierlich und mit einfacher Fördertechnik betrieben werden. Das „ceramic“ im Firmennamen deutet bereits darauf hin, dass außer in der Lebensmittelbranche viele andere industrielle Produkte getrocknet werden müssen. In diesem Fall sind es feuchte keramische Teile wie etwa Stromisolatoren, die bereits im industriellen Maßstab in überhitztem Wasserdampf trocknen.

Ansprechpartner:
Dr. Anja Flügge
Telefon: 07 11 / 9 70-36 08, Fax: -39 94
anja.fluegge@teg.fraunhofer.de

Dipl.-Ing. Siegfried Egner
Telefon: 07 11 / 9 70-36 43, Fax: -39 99
siegfried.egner@teg.fraunhofer.de