Lorsqu'il s'agit de la fameuse boisson mousseuse à base de houblon, de malt, de levure et d'eau, les
Allemands ne plaisantent pas. Et quoi de mieux pour respecter la loi sur la pureté de la bière de
1516 que d'utiliser de l'énergie renouvelable lors de la transformation des ingrédients de base ?
Le houblon confère son arôme à la bière et est à l'origine de son amertume typique. En outre, cette plante appartenant à la famille du chanvre conserve la bière et contribue également à stabiliser la mousse.
Seules les inflorescences femelles de cette plante grimpante, appelées ombelles, sont utilisées à des fins agricoles. Dans les champs, les échafaudages métalliques, qui peuvent atteindre sept mètres de haut, sont récoltés à partir de fin août. Alors qu'il s'agissait auparavant d'un travail exclusivement manuel, on utilise aujourd'hui des machines d'arrachage et de cueillette spécialement conçues à cet effet. Les ombelles sont séparées de leurs feuilles et de leurs tiges et doivent ensuite sécher dans ce que l'on appelle une touraille. Ces fours spéciaux extraient l'humidité des ombelles jusqu'à une teneur d'environ 11 %. Les ombelles sont ensuite pressées et refroidies. Pour un litre de bière, il faut compter environ un à quatre grammes de houblon.
Tout près de l'or vert
Le houblon est cultivé dans la région de Hallertau ou Holledau depuis le début du Moyen Âge, et il est prouvé qu'ily est cultivé depuis l'année 736. La surface cultivée s'élève à 2 400 kilomètres carrés, répartis sur environ 1 000 exploitations pour la culture du houblon, et a pratiquement doublé au cours des 100 dernières années. La région « entre le vin et le blé » est la plus grande surface continue de culture de l'or vert, comme on appelle aussi le houblon, dans le monde.
36 500 tonnes sont récoltées dans la seule région de Hallertau, 48 500 dans toute l'Allemagne (état en 2019). Au niveau mondial, l'Allemagne est le deuxième plus grand producteur de houblon derrière les États-Unis, suivie par la République tchèque. L'entreprise Hopsteiner affine le houblon depuis maintenant 170 ans et est aujourd'hui l'une des plus grandes maisons de commerce au monde, avec ses propres fermes de houblon aux États-Unis, ses propres cultures et des recherches intensives autour de l'or vert. La société Hopsteiner a été fondée en 1845 en tant que commerce du houblon.
Aujourd'hui, l'entreprise dont le siège se trouve à Mainburg, en Basse-Bavière, en dirigée par la sixième génération de la famille. Le siège principal du groupe international Hopsteiner, la société S.S. Steiner Inc. fondée dès 1885, se trouve à New York.
Eau et énergie
Bien que l'on en tire plus tard un liquide délicat, cette plante cultivée tant convoitée suit d'abord le chemin inverse - on lui retire en effet son jus : une grande partie de l'humidité est retirée des ombelles immédiatement après la récolte - pour environ 100 kilos de houblon séché, on retire environ 400 litres d'eau. Pour ce faire, on utilise des
tourailles et fours de séchage spéciaux qui non seulement sèchent de manière optimale mais aèrent également le houblon. Cette étape du processus a lieu chez les cultivateurs de houblon de la région.
Le houblon séché est ensuite livré chez Hopsteiner où il subit diverses étapes de transformation. Le produit final sont des pellets de houblon qui sont emballés à l'abri de la lumière et de l'air avant de prendre le chemin des brasseries.
Pour accéder aux substances aromatiques du houblon, on utilise entre autres ce que l'on appelle l'extraction au CO2. Le dioxyde de carbone est utilisé comme solvant et est amené à un état supercritique par la température et la pression. Les pompes à plongeur électriques (pompes à piston) fournissent à cet effet une pression allant jusqu'à
1 000 bars. Le solvant ainsi généré libère ensuite de manière ciblée les substances aromatiques des fibres de houblon. Grâce à des paramètres de processus appropriés, il est même possible de séparer les acides alpha et bêta et d'influencer ainsi le spectre des substances amères. Ceci permet d'influencer le goût ultérieur de la bière.
Ces procédés sont bien sûr très gourmands en énergie et ont nécessité par le passé des quantités considérables de combustibles fossiles. Mais cela a changé. Une production combinée de chaleur et d'électricité à haut rendement d'une puissance électrique totale de 500 kW et d'une puissance thermique totale de 380 kW produit désormais non seulement la chaleur mais aussi l'électricité nécessaire aux moteurs de ventilation. À cela s'ajoutent une installation photovoltaïque de 750 kilowatts-crête et deux centrales de cogénération au biogaz.
Utilisation des énergies renouvelables
Martin Stadler, responsable de l'exploitation électrique et des automates chez Hopsteiner, explique : « Les deux centrales de cogénération au biogaz et l'installation photovoltaïque contribuent nettement à l'augmentation de l'efficacité énergétique ».
Toutefois, pour éviter que ces sources d'énergie si différentes n'entraînent des fluctuations dans le réseau électrique, un « régulateur d'installation de production d'énergie » est nécessaire.
Burkhard Dittmann, spécialiste des énergies renouvelables chez Phoenix Contact, va un peu plus loin dans les détails : « La norme VDE-AR-N 4110/4120 en vigueur depuis 2018 prescrit ici l'utilisation d'un régulateur d'installation de production d'énergie certifié (régulateur d'installation de production d'énergie). Celui-ci permet à l'opérateur réseau de piloter l'installation de production décentralisée du point de vue de ses caractéristiques
relatives à l'utilité pour le réseau. Pour que les nombreuses unités de production décentralisées puissent soutenir le réseau, leurs valeurs de puissance injectée pour la stabilisation de la fréquence et la mise à disposition de puissance réactive doivent pouvoir être réglées de manière dynamique conformément aux exigences du réseau.
L'opérateur réseau évalue en permanence les paramètres du réseau et intervient de manière régulatrice
pour stabiliser le réseau. »
En d'autres termes, le régulateur d'installation de production d'énergie est une unité de commande centrale qui, d'une part, harmonise les flux des différents producteurs (solaire, cogénération, biogaz) et d'autre part, constitue l'interface avec l'opérateur et le fournisseur d'énergie afin qu'ils puissent intervenir pour réguler si nécessaire. La
plateforme utilisée est la PLCnext Technology qui se prête idéalement à cette utilisation grâce à ses interfaces ouvertes et à ses nombreuses bibliothèques logicielles prééquipées.
L'installation et la mise en service ont été réalisées par la société EnTS GmbH, un Energy Solution Partner (ESP) de Phoenix Contact depuis 2019. De telles entreprises partenaires sont familiarisées avec la gamme de solutions de Phoenix Contact et réalisent les projets des clients pour le raccordement d'installations de production décentralisées au réseau, si nécessaire en étroite collaboration avec Phoenix Contact. « Ici, chez Hopsteiner, deux régulateurs ont été utilisés », décrit Peter Zintl, directeur général d'EnTS. « En effet, comme le fournisseur d'électricité et opérateur réseau, Bayernwerke, a divisé les unités de production en deux systèmes avec leurs propres valeurs consigne pour l'alimentation, nous avons ainsi pu facilement mettre en oeuvre les directives. »
Grâce à l'utilisation d'énergies renouvelables, l'entreprise atteint désormais un taux d'autoproduction de 36 % de ses besoins énergétiques annuels totaux. Cela permet non seulement d'économiser de l'énergie et donc de réduire les coûts de production, mais aussi d'améliorer le bilan carbone de cette précieuse matière première.
