Energieeffizienz in der Kälteerzeugung
L&R Kältetechnik bringt bei einem nordrhein-westfälischen Hersteller von Kunststoffverpackungen Energieeffizienz in die Kälteerzeugung.
Ein nordrhein-westfälischer Hersteller von Kunststoffverpackungen setzt auf Energieeffizienz in der Kälteerzeugung. Das Unternehmen hat eine neue Kühlanlage in Betrieb genommen. Die effizienzsteigernden Technologien der von L&R Kältetechnik projektierten und gebauten Anlage mit einer Kälteleistung von 1,35 MW gehen weit über den fortgeschrittenen Stand der Technik hinaus. Das Ergebnis: Gegenüber der zuvor installierten Anlage spart der Anwender 70 bis 80 Prozent Energie. Und er verringert entsprechend auch den CO₂-Fußabdruck der Kunststoffproduktion.
Eine Kältezentrale im Werk des Kunststoffverarbeiters – seinerzeit geplant und gebaut von L&R Kältetechnik – war nach zwanzig Jahren am Ende ihres Lebenszyklus angekommen. Deshalb wollten die Verantwortlichen diese Kältezentrale ersetzen. Dabei galt es zu berücksichtigen, dass der Verpackungshersteller sehr großen Wert auf nachhaltige Produktion und geringe CO₂-Emissionen legt. Deshalb wurde für die Planung ein renommierter Kältetechnik-Experte als externer Berater gewonnen. Projektierung, Bau und Inbetriebnahme der Anlage übernahmen die Spezialisten der L&R Kältetechnik.
Drei 450 kW-Maschinen mit Freikühlung zur Kälteerzeugung
Herzstück der neuen Kühlzentrale sind drei Kältemaschinen in Split-Bauweise. Die Maschinen selbst sind in einem Technik-Container aufgestellt. Die zugehörigen Kondensatoren für die Abführung der Wärme stehen auf dem Dach des Containers. Jede Anlage erbringt eine Kälteleistung von 450 kW. Die Verdampfer arbeiten mit hoher Energieeffizienz. Die Schraubenverdichter arbeiten jeweils in vier Leistungsstufen und erreichen bei 47 oC eine Leistungszahl (EER) von 4,88.
Eine gleitende Kondensationstemperaturregelung (in Abhängigkeit von der Außentemperatur) ist selbstverständlich. Ebenso die Winterentlastung über zwei Freikühler mit einer Kälteleistung von jeweils 400 kW. Sie bewirkt, dass die zur Rückkühlung des Kühlmediums erforderliche Kälte bei kühleren Außentemperaturen aus der Umgebungsluft entnommen werden kann.
Selbstverständlich: Betrieb mit Low-GWP-Kältemittel
Als Medium im Kältekreislauf kommt das Low-GWP-Fluid 513 A zum Einsatz. Der Kälteträger wurde von einem umweltverträglichen Spezial-Glykolgemisch auf den Betrieb mit 100 Prozent Wasser ohne Glykolzusatz umgestellt. Das spart nochmals Energie und schont die Umwelt.
Soweit haben L&R und der Anwender die etablierten Standards für besonders energieeffiziente Kälteanlagen verwirklicht – und noch mehr. Jede Kältemaschine ist mit einem internen Unterkühler ausgestattet, der von Brunnenwasser gespeist wird und das verflüssigte Kältemittel nochmals unterkühlt. Und zwar mit natürlichen (Kälte-) Ressourcen. Das bewirkt ebenso einen Leistungsgewinn wie die Kombination des Unterkühlers mit einem Sauggaswärmetauscher. Mit überschaubarem baulichem und investivem Mehraufwand lässt sich so ein interner Wärmetauscher realisieren, der die Effizienz der Kälteanlage steigert.
Energieeffizienz in der Regelung von Pumpen und Motoren
Zum „Effizienzpaket“ gehört, dass sowohl an den Kondensatoren als auch an den Freikühlern bedarfsgerecht regelbare EC-Ventilatoren zum Einsatz kommen. Auch die Pumpenantriebe in den Flüssigkeitskreisläufen sind drehzahlgeregelt. Die Steuerung der Kälteanlagen übernimmt eine Siemens-SPS, die L&R grundsätzlich im eigenen Hause programmiert.
Dabei berücksichtigen die Experten auch anwender- einsatzspezifische Besonderheiten. Auch das trägt zum effizienten Betrieb der kompletten Kühlstation bei. Ein großes Touch Panel visualisiert anschaulich die aktuellen Betriebszustände. Über eine Schnittstelle ist die Steuerung direkt an das zentrale Energiemanagement des Kunststoffverarbeiters angebunden.
Kälteerzeugung erlaubt Energieeinsparungen
Bleibt festzustellen, welche Effekte im Hinblick auf Energieverbrauch und CO₂-Footprint nun der Einsatz dieser Kühlstation hat. Schließlich gehen deren effizienzsteigernden Technologien deutlich über den „Stand der Technik“ hinaus. Der Anwender und L&R haben deshalb gemeinsam die Verbrauchswerte ermittelt.
Bei der reinen Kälteerzeugung, ohne Berücksichtigung der Kühlwasserpumpen, ergibt sich je nach Umgebungstemperatur ein um 70 bis 80 Prozent verringerter Energiebedarf im Vergleich zur Vorgängeranlage – im Umgebungstemperaturbereich von -5 °C bis + 24 °C. Das deckt sich annähernd mit den am häufigsten vorkommenden Jahrestemperaturen am Standort. Ganz konkret: Pro Tag (!) ermittelten die Experten um bis zu 5500 kWh reduzierte Verbräuche.
Energieeffizienz erhöht die Wettbewerbsfähigkeit
Diese Einsparungen reduzieren Kosten und erhöhen die Wettbewerbsfähigkeit des Anwenders. Zugleich sind sie linear mit einer Reduzierung der CO₂-Emissionen verbunden. Das entspricht dem Leitbild der nachhaltigen Produktion, dem sich der Anwender verpflichtet fühlt.
Da das Unternehmen den Leitgedanken der nachhaltigen Produktion konsequent weiterverfolgt, bleibt man beim Erreichten – so eindrucksvoll es ist – nicht stehen. Als Nächstes wollen die Verantwortlichen eine Optimierungsmaßnahme bei den Kühlwasserpumpen realisieren.
Die Optimierung der Kälteerzeugung geht weiter. Denn bei einer installierten Pumpenleistung von insgesamt 180 kW sind auch hier deutliche Einsparungen möglich. Mittelfristig sind weitere energetische Optimierungen der Kühlzentralen vorgesehen.
Auch Produkte werden "grüner"
Am Rande bemerkt: Die neue Anlagevon L&R Kältetechnik reduziert nicht nur die Gesamtemissionen der Produktion (also den „Corporate Carbon Footprint“/ CCF). Sondern darüber hinaus auch den kleinen Fußabdruck an CO₂, der für die Herstellung jeder einzelnen Kunststoffverpackung aufgewendet werden muss. Das freut die Anwender, die diesen Wert in die Gesamtberechnung der produktbezogenen CO₂-Emissionen einrechnen müssen. rw
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