La descarbonización de la sala de cocción: por qué las cervecerías alemanas deberían plantearse la energía solar térmica ahora mismo
Resumen: Este artículo analiza en detalle el reto energético al que se enfrentan las cervecerías alemanas: las fases del proceso que generan la demanda térmica, el régimen de fijación de precios del carbono que está aumentando el coste de satisfacer dicha demanda con combustibles fósiles, las ayudas públicas que refuerzan la viabilidad de la inversión en energía solar térmica, y cómoel sistema HOT de Virtu se integra en la sala de cocción como solución independiente o como parte de una estrategia más amplia que incluye bombas de calor y energía solar fotovoltaica.
Panorama general de la industria cervecera alemana
Alemania cuenta con aproximadamente 1.500 fábricas de cerveza en 2025, que produjeron alrededor de 83 millones de hectolitros de cerveza en 2024, lo que supone una cifra per cápita superior a la de cualquier otro país del mundo. Solo en Baviera se concentran aproximadamente 700 de esos establecimientos, mientras que la Asociación Alemana de Cerveceros cuenta con 1.300 fábricas de cerveza afiliadas que representan alrededor del 90 % de la producción nacional. El sector abarca desde grupos internacionales con equipos especializados en energía hasta empresas familiares del Mittelstand con siglos de historia, regidas por una ley de pureza que data de 1516.
Ese abanico de escalas es importante para la planificación de la descarbonización. Las grandes cervecerías disponen del capital y los recursos internos necesarios para elaborar modelos de inversión energética complejos. Las empresas regionales y de tamaño medio se enfrentan exactamente a las mismas presiones normativas y de costes, pero con un presupuesto proporcionalmente menor para absorberlas. Cualquier solución creíble para la descarbonización de la calefacción debe funcionar en todo ese espectro de escalas e integrarse con las tecnologías que las cervecerías modernas ya están implantando, como las bombas de calor, los sistemas de recuperación de calor y la energía solar fotovoltaica.
La elaboración de cerveza es también uno de los procesos que más energía consumen en el sector de la alimentación y las bebidas, y esa energía es, en su gran mayoría, calor. Dado que el régimen alemán de fijación de precios del carbono se está endureciendo año tras año y que la normativa ETS2 de la Unión Europea se encuentra ya dentro del horizonte de planificación de la mayoría de las decisiones de inversión de capital, el coste de seguir generando calor de proceso a partir de combustibles fósiles está aumentando. Tal y como ha señalado la Asociación Alemana de Cerveceros, alcanzar la neutralidad climática requerirá opciones alternativas de generación de calor a gran escala, y esto no será posible sin incentivos gubernamentales y programas de apoyo. Ese marco ya está en vigor.
Para las cervecerías en las que la inversión inicial supone una limitación, el modelo «Heat-as-a-Service» (HaaS) de Naked Energy permite instalar y poner en funcionamiento un sistema solar térmico sin necesidad de inversión inicial. El cliente paga por el calor suministrado, no por el equipo. Para obtener más información sobre nuestra solución «Heat-as-a-Service», haz clic aquí.
El calor no es un subproducto de la elaboración de la cerveza. Es el proceso en sí mismo.
La energía térmica representa alrededor del 75 % del consumo total de energía en la elaboración de cerveza, y las instalaciones modernas suelen necesitar entre 16,7 y 33,3 kWh de energía térmica por hectolitro de cerveza producida. Cada fase de la producción depende de un suministro de calor preciso, continuo y fiable. No se trata de una infraestructura secundaria, sino que forma parte del propio producto.
Las cinco aplicaciones térmicas principales en la sala de cocción son:
- Maceración y filtración. El agua se calienta siguiendo una secuencia de pausas a diferentes temperaturas, normalmente desde los 61 hasta los 65 °C para la conversión enzimática inicial del almidón, hasta los 78 °C para detener la actividad enzimática antes de separar el mosto de los residuos de malta. La precisión de la temperatura en esta fase determina directamente la fermentabilidad y el carácter de la cerveza final.
- Ebullición del mosto. La caldera de mosto consume aproximadamente un tercio del vapor que utiliza toda la planta cervecera. La ebullición se lleva a cabo a 100 °C o a una temperatura cercana a esta durante un periodo de entre 60 y 100 minutos, lo que permite eliminar los compuestos volátiles, esterilizar el mosto e isomerizar los compuestos del lúpulo. Se trata de la etapa que más energía consume en todo el proceso de elaboración de la cerveza.
- Destilación. En las destilerías, la demanda de calor se extiende a rangos de temperatura más elevados para el funcionamiento de los alambiques y la concentración de licores. El rango de funcionamientode HOT de Virtu, de 25 a 120 °C, cubre todo el intervalo de temperaturas de destilación, incluidas las aplicaciones que requieren calor a nivel de vapor cuando se combina con una bomba de calor.
- Pasteurización y envasado. La pasteurización rápida y los pasteurizadores de túnel requieren un calor constante entre 60 y 75 °C. La esterilización de la línea de envasado y el lavado de botellas generan una demanda continua de agua caliente a lo largo de toda la jornada de producción.
- Limpieza in situ (CIP). Los circuitos de limpieza CIP suelen funcionar a una temperatura de entre 80 y 85 °C utilizando una solución cáustica, y se ejecutan varias veces al día en los depósitos de fermentación, los depósitos de cerveza clara, las tuberías y los intercambiadores de calor. Esta carga es constante, predecible y se ejecuta independientemente del programa de producción principal, lo que la convierte en un primer punto de integración ideal para el calor solar destinado al sistema CIP de una fábrica de cerveza.
La observación más relevante en las cinco etapas es que la mayor parte del calor de proceso de una fábrica de cerveza se sitúa en el intervalo de 25 a 105 °C. Este rango se ajusta perfectamente a lo que los colectores de tubos de vacíoHOT de Virtu proporcionan de forma fiable, sin pérdidas por conversión y sin depender de la electricidad. Descubre más sobre las temperaturas de funcionamiento de la energía solar térmica en nuestra última entrada del blog.
El aumento del coste de la calefacción con combustibles fósiles en Alemania
La inmensa mayoría del calor de proceso de las fábricas de cerveza en Alemania sigue generándose mediante calderas de gas. El Sistema Nacional de Comercio de Emisiones (nETS) de Alemania para la calefacción y los combustibles de transporte entró en vigor en 2021, lo que ha supuesto la aplicación de un precio del carbono en constante aumento a ese consumo de gas. El precio del carbono pasó de 25 € por tonelada de CO₂ en 2021 a 55 € por tonelada en 2025. Según la tarifa de 2025, una empresa que consumiera 5 GWh de gas natural al año asumiría unos costes de carbono de aproximadamente 65 000 € en su factura energética.
En 2026, los certificados se subastarán dentro de un rango de precios de entre 55 y 65 euros por tonelada, con un precio máximo de 68 euros por tonelada si la demanda en la subasta supera la oferta. Ese rango no se mantendrá indefinidamente. Está previsto que el RCDE nacional de Alemania finalice el 31 de diciembre de 2026, y que el RCDE de la UE (ETS2) entre en vigor a partir del 1 de enero de 2027. El RCDE de la UE (ETS2) ampliará, por primera vez a escala de la UE, la fijación de precios del carbono basada en el mercado a las instalaciones industriales más pequeñas, incluida la mayoría de las fábricas de cerveza.
Para una cervecería alemana de tamaño medio que consume importantes volúmenes de gas natural en sus calderas, esto no es un riesgo a largo plazo. Se trata de un coste ya incorporado a los presupuestos de explotación, que está destinado a aumentar de forma significativa año tras año. Además, los precios del gas aumentan a un ritmo anual sistemáticamente superior al de los precios de la electricidad, lo que refuerza la necesidad de reducir la dependencia del gas como prioridad comercial directa.
El apoyo del Gobierno refuerza la viabilidad de la inversión
La BAFA (Oficina Federal de Asuntos Económicos y Control de las Exportaciones) de Alemania gestiona el programa de subvenciones «Calor de proceso a partir de energías renovables», que ofrece ayudas que cubren hasta el 55 % de la inversión en sistemas de calor de proceso solar que cumplan los requisitos. Para las fábricas de cerveza que estén considerando instalar un sistemaHOT de Virtu, esto reduce directamente los plazos de amortización y mejora la rentabilidad a lo largo de la vida útil.
Un estudio conceptual elaborado para una fábrica de cerveza del sur de Alemania ilustra la magnitud de lo que se puede lograr. Un sistema compuesto por 10 800 colectoresHOT de Virtu, que ocupan 8 537 m² de superficie disponible, genera 3 310 MWh de energía térmica al año y cubre el 35 % de la demanda térmica anual para los procesos de limpieza in situ (CIP) a una temperatura objetivo de 80 °C. Partiendo de hipótesis que incluyen un precio del gas de 0,08 € por kWh, con una inflación anual del 4,6 % y la subvención del 45 % de la BAFA aplicada, el proyecto conlleva un coste de inversión (CAPEX) de 3 877 200 € y genera un ahorro neto medio anual de 441 747 €, con un periodo de amortización de 6,5 años, un ahorro neto a lo largo de la vida útil de 8 911 223 €, y una tasa interna de rentabilidad del 17 %. En el marco de un modelo de «calor como servicio», el mismo proyecto genera un ahorro neto a lo largo de su vida útil de 2 601 842 € sin inversión inicial alguna.
Nota: Estas cifras proceden de un estudio conceptual y se basan en los supuestos indicados. El ahorro real variará en función de cada emplazamiento. Se recomienda verificar directamente las condiciones del programa BAFA antes de tomar decisiones de inversión, ya que los programas de subvenciones están sujetos a revisión.
Si se tiene en cuenta, por un lado, el aumento de los costes del carbono y, por otro, la generación predecible de energía solar térmica, las ventajas económicas de actuar ahora en lugar de esperar resultan cada vez más evidentes. Haz clic aquí para obtener más información sobre nuestra solución de diseño de sistemas.
VirtuLo más destacado en la sala de cocción: Diseñado para satisfacer estas exigencias
El uso de la energía solar térmica para procesos en la industria cervecera alemana no es un concepto nuevo, yel sistema HOT de Virtu se basa en este precedente consolidado, ofreciendo una mayor densidad energética que la tecnología estándar de placas planas. En la práctica, esto significa que se necesita menos superficie de tejado para satisfacer la misma demanda térmica, lo cual es muy importante en los tejados industriales con espacio limitado de las plantas de producción en funcionamiento. Virtu El diseño compacto y de perfil bajodel sistema HOT también reduce el impacto visual, un aspecto importante a tener en cuenta en las cervecerías históricas, donde el carácter arquitectónico forma parte de la identidad de la marca.
VirtuHOT se integra directamente en la infraestructura de gas existente sin interrumpir la producción ni sustituir los equipos principales. Además, funciona en combinación con instalaciones de bombas de calor y paneles solares fotovoltaicos, y aumenta su eficiencia, lo que resulta útil para los operadores que persiguen una estrategia de descarbonización gradual y multitecnológica. También puede satisfacer las necesidades de refrigeración, lo cual resulta relevante para las operaciones de refrigeración y enfriamiento dentro de la fábrica de cerveza. Visita la página del productoHOT enVirtu para obtener más información.
Los puntos de integración típicosde VirtuHOT en la sala de cocción, en consonancia con las cinco áreas de aplicación mencionadas anteriormente:
- Precalentamiento del depósito de líquido caliente para la maceración y el filtrado (de 65 a 78 °C)
- Suministro de calor al circuito CIP (de 80 a 85 °C, varios ciclos diarios)
- Pasteurización, limpieza de botellas y agua caliente (de 60 a 75 °C) para la línea de envasado
- Etapa de precalentamiento situada antes de la bomba de calor o la caldera para la ebullición del mosto (hasta 100 °C)
- Agua caliente y servicios generales del recinto (de 55 a 65 °C)
Combinación de un sistema « Virtu» HOT con una bomba de calor
En los procesos que requieren temperaturas constantes en el extremo superior del rango de elaboración de la cerveza, especialmente durante la ebullición del mosto en los climas del norte de Europa, donde la irradiación solar es menor en los meses de invierno,el sistema « VirtuHOT» actúa como fuente de precalentamiento de alta eficiencia dentro de un sistema en cascada.
El principio es sencillo. VirtuHOT proporciona calor para elevar la temperatura de entrada del sistema antes de que este entre en la bomba de calor, en el lado de la fuente del circuito de la bomba de calor. A continuación, la bomba de calor completa el aumento de temperatura hasta el nivel de proceso, pero parte de un punto más alto, lo que reduce el aumento que debe alcanzar, disminuyendo así el trabajo realizado y, por lo tanto, mejorando su coeficiente de rendimiento (COP) y reduciendo el consumo eléctrico. El consumo de combustibles fósiles se reduce sin que se vea afectada la temperatura de proceso suministrada ni la fiabilidad de la producción.
Esta configuración combinada amplía además el papel de la energía solar térmica a las aplicaciones de refrigeración. Los sistemas de refrigeración y enfriamiento de las fábricas de cerveza pueden integrarse en el mismo enfoque multitecnológico, lo que permite crear una estrategia energética más completa para las instalaciones. El resultado es un sistema que cubre todas las necesidades térmicas y de refrigeración de la fábrica de cerveza, y no solo una de sus fases. Descubre más sobre cómo Virtu se integra con las bombas de calor para crear sistemas híbridos eficientes.
Conclusión
Las cervecerías alemanas se enfrentan a una convergencia de presiones: los costes de las materias primas —malta de cebada, lúpulo, vidrio y aluminio— aumentaron entre un 15 % y un 25 % entre 2022 y 2024; los costes del carbono están aumentando año tras año; y la transición del sistema nacional de comercio de derechos de emisión (ETS) de Alemania al ETS2 de la UE en 2027 ampliará la fijación de precios del carbono basada en el mercado a operaciones que hasta ahora no habían estado directamente expuestas a ella. En este contexto, garantizar un calor de proceso predecible y con bajas emisiones de carbono medianteel sistema solar térmicoHOT de Virtu es tanto una decisión de sostenibilidad como una medida para proteger los márgenes.
La tecnología solar térmica para fábricas de cerveza ha demostrado su eficacia en las instalaciones cerveceras alemanas. Se trata de una tecnología madura desde el punto de vista comercial, existen importantes ayudas disponibles a través de la BAFA y la evolución de los costes que supone seguir dependiendo del calor procedente de combustibles fósiles está bien establecida. Las fábricas de cerveza que actúen ahora estarán mejor posicionadas, tanto desde el punto de vista operativo como financiero, que aquellas que esperen.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la elaboración de cerveza es un proceso que consume tanta energía?
La energía térmica representa entre el 70 % y el 75 % del consumo total de energía en la elaboración de cerveza. Todas las fases fundamentales de la producción, desde el macerado y la ebullición del mosto hasta la pasteurización y la limpieza CIP, requieren un suministro de calor constante y a una temperatura precisa. Solo la ebullición del mosto supone aproximadamente un tercio del vapor que se utiliza en toda la planta cervecera.
¿Qué fases del proceso de elaboración de la cerveza son las más adecuadas para la energía solar térmica?
Los circuitos de limpieza CIP (de 80 a 85 °C), el precalentamiento del depósito de licor caliente para el macerado y el filtrado (de 65 a 78 °C), el agua caliente para la pasteurización y la línea de envasado (de 60 a 75 °C) y el suministro general de agua caliente de la planta (de 55 a 65 °C) se encuentran todos dentro del rango de funcionamiento de los colectoresHOT de Virtu. Para la ebullición del mosto, que requiere una temperatura cercana a los 100 °C de forma continua, lo más adecuado es una etapa de precalentamiento con energía solar térmica combinada con una bomba de calor o una caldera.
¿Cómo afecta el ETS2 a las cervecerías alemanas en concreto?
El régimen nacional de comercio de derechos de emisión (RCDE) de Alemania finaliza el 31 de diciembre de 2026. El RCDE de la UE (ETS2) entrará en vigor el 1 de enero de 2027, ampliando la fijación de precios del carbono basada en el mercado a los edificios y a las instalaciones industriales de menor tamaño, incluida la mayoría de las operaciones de las fábricas de cerveza. Como consecuencia, los costes del carbono incorporados en los precios del gas natural seguirán aumentando. Las fábricas de cerveza que reduzcan su consumo de gas antes de que entre en vigor dicha transición se enfrentarán al nuevo entorno de precios con una menor exposición.
¿Qué ayudas públicas existen para la energía solar térmica en las cervecerías alemanas?
La BAFA alemana gestiona el programa de subvenciones «Calor de proceso procedente de energías renovables», que ha concedido ayudas que cubren hasta el 55 % del coste de inversión de los sistemas de calor de proceso solar que cumplan los requisitos. Las fábricas de cerveza deben verificar las condiciones actuales y los requisitos de elegibilidad directamente con la BAFA antes de tomar decisiones de inversión, ya que las condiciones del programa están sujetas a revisión.
¿Cuál es la rentabilidad habitual de la inversión en una instalaciónHOT de Virtu en una fábrica de cerveza?
La rentabilidad depende del tamaño de la instalación, de las condiciones específicas del emplazamiento, de las ayudas públicas aplicables y de las hipótesis sobre los precios de la energía. Un estudio conceptual sobre la aplicación del CIP en una fábrica de cerveza del sur de Alemania, con la subvención de la BAFA aplicada, indicó un periodo de amortización de 6,5 años, una TIR del 17 % y un ahorro neto a lo largo de la vida útil superior a 8,9 millones de euros. Estas cifras se basan en los supuestos indicados y variarán en función de cada emplazamiento. Una evaluación detallada de la viabilidad es el punto de partida para cualquier decisión de inversión. Para obtener más información sobre nuestras soluciones de diseño de sistemas, haga clic aquí.
¿Puedeel sistema HOT de Virtu funcionar junto con la bomba de calor y los sistemas fotovoltaicos que ya tenemos?
Sí.El sistema HOT de Virtu está diseñado para integrarse con las instalaciones de calefacción existentes, incluidas las calderas de gas, las bombas de calor, los sistemas de recuperación de calor y los paneles solares fotovoltaicos. En una configuración en cascada,el sistema HOT de Virtu precalienta el agua antes de que entre en la bomba de calor, lo que reduce el aumento de temperatura necesario y mejora la eficiencia de la bomba de calor. Este enfoque es habitual en las fábricas de cerveza que aplican una estrategia de descarbonización por fases y multitecnológica.
¿Qué es «Heat-as-a-Service» y cómo funciona en el caso de las cervecerías?
«Heat-as-a-Service» es un modelo de financiación en el que Naked Energy y su socio financiero estratégico financian, instalan, gestionan y mantienen el sistemaHOT de Virtu. La cervecería solo paga por el calor renovable suministrado, sin necesidad de aportar capital inicial. Este acuerdo permite considerar los costes de calefacción como gastos de explotación en lugar de como inversión de capital, mantiene las obligaciones de pago fuera del balance y transfiere el riesgo de rendimiento al proveedor. Haz clic aquí para obtener más detalles sobre nuestra solución «Heat-as-a-Service».
