Für einen Hersteller großer Kunststoff-Komponenten hat L&R Kältetechnik eine effiziente und nachhaltige Kälteanlage im XXL-Format projektiert und installiert.
Die Anlage im Megawatt-Leistungsbereich wird mit dem natürlichen Kältemittel R290 (Propan) betrieben. Die diversen Energiespartechnologien reduzieren den jährlichen CO2-Ausstoß laut L&R um 1.350 Tonnen. Drei Kältemaschinen mit einer Kälteleistung von je 500 kW stellen 12 °C kaltes Kühlwasser für die Werkzeugkühlung bereit. Die Kühlung der Hydraulik, die mit einem Temperaturniveau von 35 °C auskommt, übernimmt ein Freikühler mit 1.900 kW Leistung. Zur Entlastung der Kältemaschinen für die Werkzeugkühlung ist ein weiterer Freikühler mit einer Kälteleistung von 1.500 kW installiert. Bei der Projektierung der Kälteversorgung haben die Ingenieure vonL&R Kältetechnik – auch auf Wunsch des Kunden – alle Optionen der Energieeinsparung beachtet. Zum Beispiel wird bei allen Anlagen die Kondensationstemperatur in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur gesteuert. Das kann bei niedrigen Außentemperaturen den Energieverbrauch um bis zu 40 % reduzieren.
Ein weiteres Konstruktionsmerkmal mit großer Auswirkung auf die Energieeffizienz ist die „Winterentlastung“ der Werkzeugkühlung. Bei niedrigen bis mittleren Außentemperaturen wird die zur Rückkühlung benötigte Kälte aus der Umgebung bezogen – über drei Freikühler. Mit einer Gesamtkälteleistung von 1500 kW können sie dann die gesamte Kälteerzeugung sozusagen zum Nulltarif übernehmen. Ihre EC-Ventilatoren sind mit drehzahlgeregelten Lüftermotoren ausgestattet, auch die Pumpenantriebe der Kälteanlagen werden bedarfsgerecht geregelt.
Bis zu 80% Effizienzsteigerung sind möglich
Eher selten, aber wirksam ist der Einsatz von adiabatischen „PAD“-Freikühlern im Hydraulik-Kühlkreislauf. Bei Außentemperaturen bis 35 oC können sie eine Kühlung aus der Umgebung gewährleisten – ohne Zusatzkühlung über eine weitere Kältemaschine und ohne externe Energiezufuhr. Bei einer Kälteleistung von 1.900 kW ergibt sich dadurch eine ganz erhebliche Energie- und Ressourceneinsparung. Diese Kühlerbauart gewährleistet zudem, dass es im Unterschied zu anderen Freikühlsystemen keine Probleme bei hohen Umgebungstemperaturen geben kann.
Die Summe dieser Maßnahmen – und auch die grundsätzlich energieefiziente Konstruktion der L&R-Kälteanlagen – spart bis zu 80% der Antriebsenergie, die bei einer Kälteanlage ohne diese Ausstattungsmerkmale anfallen würde. Hinzu kommt, dass der Anwender die Wärme, die dem Hydraulikkreislauf im Rücklauf entzogen wird, zu Heizzwecken nutzt.
Natürliches Kältemittel
Ein ganz entscheidendes und keineswegs selbstverständliches Merkmal ist Propan als natürliches Kältemittel, mit dem die drei Anlagen betrieben werden. Die Gründe für diese Wahl: Propan weist hervorragende Kennwerte in Bezug auf die Umweltauswirkungen auf. Der GWP-Wert liegt bei 3, der ODP-Wert (Ozonabbaupotenzial) ist gleich Null.
Ebenso entscheidend: Im hier vorliegenden Temperatur- und Leistungsbereich sind mit Propan hohe Leistungszahlen möglich. Ein guter GWP-Wert wird also nicht durch schlechtere Effizienz der Gesamtanlage „erkauft“, und der Anwender geht keinen Kompromiss ein. Das ist besonders wichtig bei derart großen Anlagen, bei denen schon geringe Effizienzunterschiede große Auswirkungen auf Energieverbrauch und –kosten haben.
Zudem sind Propan-Kälteanlagen BAFA-förderfähig. Der Anwender muss jedoch berücksichtigen, dass Propan brennbar ist. Diese Eigenschaft kann man aber zum Beispiel mit einer Gaswarnanlage gut beherrschen.
Fazit: 1.350 Tonnen weniger CO2-Emissionen pro Jahr
Dass sich bei der (Groß-)Kältetechnik eine umsichtige Anlagenplanung ebenso „rechnet“ wie die Entscheidung für Energiesparoptionen, zeigt die von L&R erstellte Kalkulation zur CO2-Einsparung. Unterm Strich werden pro Jahr mehr als 1.350 Tonnen CO2 weniger emittiert als eine konventionelle Kälteanlage dieser Größenordnung es tun würde. Der jährliche Energiekostenvorteil liegt im sechsstelligen Bereich – und der Anwender fühlt sich bestens beraten, weil die Anlage zur vollen Zufriedenheit läuft und große Energiemengen einspart.
Autor: Dipl.-Ing. Thomas Imenkämper, GF Vertrieb L&R Kältetechnik
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