Basierend auf dem aktuellen Einkaufsverhalten wird vom GfK-Haushaltspanel (Gesamtmarkt, Umsatz Mio. €, Jahr 2022, Prognose auf Basis g/d/p-Studie 2022 sowie Einkaufsverhalten Shopper) erwartet, dass der Markt für Fleischalternativen spätestens 2025 ein Umsatzvolumen von bis zu einer Milliarde Euro erreicht. Neben den Vegetariern und Veganern wächst laut Deutscher Gesellschaft für Ernährung (DGE) die Zielgruppe der Flexitarier, welche ihren Fleischkonsum reduzieren möchten und nach schmackhaften, nachhaltigen Alternativen suchen (www.dge.de/wissenschaft/fachinformationen/flexitarier-die-flexiblen-vegetarier). Für die wachsende Zielgruppe soll die Fleischalternative wie ein Schnitzel schmecken, wie ein Schnitzel aussehen – aber dabei ressourcenschonend und ohne tierisches Protein mit Blick auf Klima, Tierschutz und Umwelt produziert werden. Das Wissen um die Wünsche und Erwartungen der heutigen Kunden sowie die Entwicklung innovativer und ressourcenschonender Herstellungsmethoden stärken die Marktposition der Produzenten von FEP.
Um diese Strategie wissen auch die Experten der endori food GmbH & Co. KG aus Stegaurach. Das Unternehmen stellt pflanzliche Alternativen wie Schnitzel, Burger-Pattys, Würstchen, Hack, Chicken und viele weitere Produkte her. „Wir reagieren auf die Erwartungen unserer heutigen Kunden, indem wir das produzieren, was sie einfordern“, erklärt Roland Stroese, Vorsitzender der Geschäftsführung der Nature’s Richness Group (Muttergesellschaft von endori).
Mit dem Leitmotiv „from field to fork“ (vom Feld auf die Gabel) setzt sich endori als Pionier für Nachhaltigkeit in der FEP für eine konsequente grüne Wertschöpfungskette ein. Geschäftsführer Dr. Axel de With erklärt, dass alle Stufen sich der nachhaltigen Handlungsweise verpflichten. Dies umfasst die sorgfältige Auswahl des Saatgutes, den Anbau, die Ernte, die Herstellung, die Logistik, die Verpackung und den Vertrieb.
Die Herstellung von Erbsenproteinprodukten basiert auf einem thermischen Verfahren. Je nach Produktart wird das Rohprodukt auf verschiedene Weisen geschnitten, geformt oder mariniert. Die Möglichkeiten der Weiterverarbeitung sind dabei sehr vielfältig. Für Erbsenschnitzel, veganes Chicken, vegane Nuggets oder vegane Burger geht es weiter durch die Fritteuse oder den Bräter. Welche Aromen in der Herstellung dieser Produkte eingesetzt werden, ist ein Betriebsgeheimnis. Es ist jedoch unumstritten, dass je nach Marinade, Panade oder Gewürzmischung die FEP, ähnlich wie in der Fleischproduktion, während der Bratund Frittierprozesse besonders intensiv riechen können.
Der richtige Umgang mit der Produktionsabluft und damit die Berücksichtigung definierter Emissionsgrenzwerte ist eine zentrale Aufgabe der nachhaltigen Herstellung von Fleischalternativen. Wie bei der Fleischwarenproduktion ist mit der Herstellung der alternativen Fleischprodukte auch die Emission von Geruchsstoffen und anderen flüchtigen organischen Stoffe (VOC) verbunden. Insbesondere bei der Anwendung industrieller Brat- und Frittieranlagen werden Geruchsemissionen in einer heißen, ölhaltigen Produktionsabluft freigesetzt. Dies gilt für die größere Anwendung von Frittier- und Bratvorgängen in industriellen Lebensmittelproduktionen ähnlich wie beim Frittieren oder Braten in der heimischen Küche.
Die Herausforderung besteht darin, die entstandenen VOC und Gerüche der Produktionsprozesse wirkungsvoll und umweltschonend zu neutralisieren. Schließlich geben die definierten Emissionsgrenzwerte der TA-Luft (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) sowie die notwendigen Betriebsgenehmigungen vor, dass keine prozessspezifischen Gerüche außerhalb des Werksgeländes von Produktionsstätten erlaubt sind.
Wie bei allen Herstellungsprozessen der Wertschöpfungskette setzte sich der Erbsenspezialist ebenfalls mit der Nachhaltigkeit der notwendigen Abluftbehandlung auseinander, um den definierten Emissionsgrenzwerten gerecht zu werden. Auch in diesem Bereich wird konsequent der grüne Weg der Nachhaltigkeit beschritten. Bereits bei Gründung 2015 entschied sich endori, damals noch unter dem Firmennamen Amidori, anstelle einer energieintensiven gasbetriebenen thermischen Nachverbrennungsanlage (TNV) für ein nachhaltiges mehrstufiges Abluftreinigungsverfahren ganz ohne Verbrennung fossiler Brennstoffe.
Das Prinzip der thermischen Nachverbrennung (TNV) basiert auf der vollständigen Verbrennung der organischen Kohlenstoffverbindungen in der Abluft zu H2O und CO2. In der Lebensmittelindustrie müssen Nachverbrennungsanlagen mit hohen Temperaturen über 750 °C betrieben werden, um Emissionen und Gerüche hinreichend abzuscheiden. Bei beispielsweise jährlich 5 000 Betriebsstunden würde der Betrieb einer konventionellen TNV mit 50% Wärmerückgewinnung aufgrund der notwendig hohen Temperaturen 562 500 m3 Erdgas verbrauchen (Abb. 1). Bei einem konservativen Erdgaspreis von 5 Cent pro m3 bedeutet dies Energiekosten von über 290 000 € sowie die Emission von jährlich 1132 t CO2. Dies bedeutet nicht nur erhebliche Energiekosten, sondern auch steigende jährliche CO2-Abgaben von mindestens 45 000 €, da CO2-Emissionen sukzessive immer höher besteuert werden (EU-CO2- Steuer 2024: 40 € pro Tonne CO2, EU-CO2-Steuer 2025: 55 € pro Tonne CO2). Selbst bei einer Investition in eine hocheffiziente
regenerative thermische Nachverbrennungsanlage (RTO) mit 90% Wärmerückgewinnung
müsste der Betreiber mit ca. 66 000 m3 Erdgasverbrauch sowie 132 t CO2-Emissionen im Jahr rechnen. Die gesamthaften Betriebskosten inklusive CO2-Steuer einer RTO lägen damit bei über 56 000 €. Der Betrieb einer nachhaltigen Filteranlage der KMA Umwelttechnik aus Königswinter reinigt die Abluft ganz ohne Verbrennung und verbraucht dadurch wesentlich weniger Energie. Dies spiegelt sich deutlich in den jährlichen Betriebskosten von rund 12 000 € (inkl. CO2-Steuer) und der Ökobilanz von 14 t CO2-Emissionen im Vergleich der Verfahren wider.
Der Schlüssel zur effektiven Behandlung von stark belasteter Abluft liegt in einem ganzheitlichen Ansatz, der mehrere Verfahrensstufen kombiniert. Die Integration verschiedener Geruchsextraktionsmethoden in einem Kaskadensystem, bei dem die Abluft mehrere Verfahrensstufen durchläuft, kann die Effizienz der Geruchsbeseitigung erheblich steigern und
gleichzeitig die Nachhaltigkeit wahren (Abb. 2). Bei einem solchen Verfahren fasst zunächst eine Sammelrohrleitung die fettige und geruchsbelastete Abluft aus einer Fritteuse und einer Kontaktbratanlage zusammen und führt sie zum Abluftfiltersystem, das dachseitig direkt über den Emissionsquellen aufgestellt ist. Für eine wirksame Geruchs- und Partikelfiltration der heißen Fritteusenabluft mit einer Ablufttemperatur von 60 °C bis 70 °C nutzt die mehrstufige Umwelttechnik verschiedene Funktionskomponenten wie Wärmetauscher, Elektrofilter, UV-Licht-Filtersystem und Aktivkohle-Katalysator. Jeder Verfahrensbaustein der nachhaltigen Filteranlage erfüllt seine individuelle Aufgabe: Das Wärmetauschermodul kühlt zum einen die heiße Abluft herunter, um durch das Kondensieren der enthaltenen Schadstoffe eine bestmögliche Partikelabscheidung durch den nachfolgenden Elektrofilter zu gewährleisten. Zum anderen kann durch die integrierte Wärmerückgewinnung gleichzeitig in dem Prozess wertvolle Energie für die Zulufterwärmung oder Erwärmung von Brauchwasser bereitgestellt werden. Anschließend filtert der hocheffiziente Partikelfilter Fette und Öle aus der Abluft mit Hilfe eines elektrostatischen Verfahrens. Dabei erreicht der Elektrofilter einen hohen Wirkungsgrad bei minimalem Energieeinsatz: Eine Ionisationselektrode erzeugt mit einem sehr geringen Energieaufwand ein starkes elektrisches Feld zur Ionisierung der abzuscheidenden Partikel. Die aufgeladenen Partikel werden aufgrund der elektrostatischen Kräfte an die Kollektorplatten gelenkt. Flüssige Bestandteile tropfen von dort ab und sammeln sich in einer Bodenwanne. Klebrige und viskose Substanzen verbleiben zunächst an den Platten und werden durch das integrierte automatische Reinigungssystem effektiv entfernt. Die Abscheidung der Partikel im elektrostatischen Filter leistet bereits einen wichtigen Beitrag zur Verringerung der Geruchsbelastung der Abluft. Um einen weitergehenden Abbau von Gerüchen zu erreichen, wird die Abluft in der nächsten Verfahrensstufe intensiv mit UV-Licht bestrahlt. Durch die dabei entstehende photochemische Reaktion werden Ozon und Sauerstoffradikale gebildet, die gemeinsam mit den Lichtwellen die Neutralisierung der geruchsbildenden Moleküle bewirken. Die noch verbleibenden Geruchsstoffe und flüchtigen organischen Stoffe, sowie das überschüssige Ozon, werden in der letzten Verfahrensstufe, dem Aktivkohle-Katalysator adsorbiert. Um einen kontinuierlich hohen Wirkungsgrad aller Verfahrensstufen sicherzustellen, ist das Filtersystem mit einem automatischen Reinigungssystem (Cleaning In Place, CIP) ausgestattet. Gleich einem integrierten Geschirrspüler werden Wärmetauscher, Elektrofilter und UV-Lichtröhren über verschiedene bewegliche Düsenstöcke mit erwärmtem Wasser und einem zu dosierten Reinigungsmittel vollautomatisch gereinigt. Die Reinigungsflüssigkeit zirkuliert dabei vielfach zwischen dem Reinigungstank und dem Filtersystem, um eine hohe Reinigungswirkung bei gleichzeitig schonendem Umgang mit Ressourcen zu erreichen. Der Aktivkohle-Katalysator wird durch einen vorgestellten Demister von dem Reinigungswasser abgeschirmt. Das von endori gewählte nachhaltige Filterverfahren reinigt die Abluft gemäß den Anforderungen des Bundes-Immissionsschutzgesetzes, die Vorgaben der TA-Luft inklusive der Geruchsimmissions-Richtlinie werden erfüllt. Dabei verzichtet die Umwelttechnik gänzlich auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe und verbraucht dadurch deutlich weniger Energie. Dies führt zu niedrigen jährlichen Betriebskosten und einer vorbildlichen Ökobilanz durch reduzierte CO2-Emissionen.
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