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Mit Kältetechnik die Energiekosten senken

  • Technik
Hier im Bild ist eine Kälteanlage für einen Hersteller von Luftpolsterfolie. Für eine Standardkälteanlage müsste der Extrudierbetrieb rund 104.000 EUR Energiekosten pro Jahr aufwenden. Bei der von L&R projektierten Anlage sind es 8.230 EUR. Das sind rund 8 % des Ausgangswertes. Foto: L&R Kältetechnik

Prozesssicher kühlen und dabei Energiekosten einsparen – nachhaltig und zukunftssicher: L&R Kältetechnik hat sich dies mit seinen Kälteanlagen zur Aufgabe gemacht.

Dass die Kunststoffindustrie eine wichtige Zielbranche für die L&R Kältetechnik GmbH & Co. KG ist, liegt im wahrsten Sinne des Wortes nahe: Schließlich ist L&R in Südwestfalen zuhause und damit in einer Kernregion der Kunststoffverarbeitung. Und weil NRW nicht nur ein Kunststoff-, sondern auch ein Energieland ist, spielt die Energieeffizienz bei der Projektierung eine entscheidende Rolle.

Viele der L&R-Kunden aus der Kunststoffindustrie sind im direkten Umfeld angesiedelt, was nicht überrascht, weil Südwestfalen eine Hochburg der Kunststoffkompetenz und –verarbeitung ist. Andere Anlagen wurden aber auch an kunststoffverarbeitende Betriebe in ganz Europa sowie in Südamerika oder China geliefert. Dabei profitiert L&R oft von der internationalen Präsenz vieler NRW-Unternehmen und vom eigenen guten Ruf, der weit über die Landesgrenzen hinweg reicht.

Ziel: Effizienzpotenziale heben

Burkhard Rüßmann, Geschäftsführender Gesellschafter L&R Kältetechnik. Foto: L&R

Das präzise Temperieren der Werkzeuge senkt die Taktzeiten und steigert zugleich die Qualität der Spritzgießkomponenten oder Extrudate. Das ist allgemein bekannt und wird auch immer häufiger umgesetzt, gerade weil die Anforderungen sowohl im Hinblick auf Kosten als auch auf Qualität stetig steigen.

Bei jedem einzelnen Projekt hat L&R zusätzlich im Blick, dass die Kältetechnik in den allermeisten kunststoffverarbeitenden Betrieben Einsparpotenziale im Hinblick auf Betriebs- und vor allem Energiekosten bietet.

"Viele Anlagen im Bestand wurden zu einer Zeit installiert, als sowohl die Hersteller als auch die Anwender eher Wert auf einen günstigen Anschaffungspreis legten als auf dauerhaft niedrige Energiekosten und 'life time costs'", erklärt Burkhard Rüßmann, geschäftsführender Gesellschafter von L&R.

Eben das ist zu kurz gedacht. Denn die Energiekosten machen, über die Lebensdauer einer Kälteanlage betrachtet, einen weitaus größeren Anteil an den Lebenszykluskosten aus als der Kaufpreis.

Bis zu 80 Prozent Energie sparen

Dass der Energieverbrauch der Kälteanlage(n) ein durchaus beachtenswerter Faktor für kunststoffverarbeitende Betriebe ist, zeigt ein aktuelles Beispiel. Für einen Hersteller von Luftpolsterfolie – einem Extrusionsprodukt – hat L&R kürzlich eine neue Kälteanlage geplant und gebaut und im Vorfeld den Kältebedarf exakt ermittelt: Die erforderliche und ausgelegte Kühlleistung beträgt 350 kW bei einer Wasservorlauftemperatur von 19 °C und einer Umgebungstemperatur bis zu 40 °C.

Im Angebot haben die Projektingenieure, wie bei L&R üblich, zunächst die Basiskosten der Anlage ermittelt. Bei jeder einzelnen (Energiespar-)Option wurden nicht nur die zusätzlichen Investitionskosten angegeben, sondern auch die zu erwartenden Energieeinsparungen. Damit sind dann auch die Amortisationszeiträume transparent.

Ein Freikühler ermöglicht es, die Kälte für die Rückkühlung während der kühleren Jahrenzeit zum Nulltarif zu erzeugen. Foto: L&R Kältetechnik

Das auf den ersten Blick erstaunliche Ergebnis: Wenn der Anwender die von L&R entwickelte Varikon-Steuerung einsetzt, mit der die Kondensationstemperatur an die aktuelle Außentemperatur angepasst wird, ergibt sich – bei dem Temperaturprofil des Standortes – eine jährliche Betriebskostenersparnis von mehr als 35 %. Entscheidet er sich für einen Freikühler zur Winterentlastung, erzeugt er in der kühleren Jahreszeit (also bei unter 15 °C) die für die Rückkühlung benötigte Kälte fast zum Nulltarif und spart dadurch mehr als 75 % der Energiekosten für die Rückkühlung durch den Freikühler pro Jahr. In Summe haben beide Maßnahmen zur Folge, dass der Energieverbrauch der Kälteerzeugung auf circa 10 bis 20 % sinkt, wenn man eine Standardanlage ohne diese Optionen mit 100 % ansetzt.

Kältetechnik senkt den Energieverbrauch und die Kosten

In Zahlen bedeutet dies: Bei einer Standardanlage hätten sich jährliche Energiekosten für die Leistungsaufnahme der Verdichter von circa 103.000 EUR ergeben (bei einem Strompreis von 0,18 EUR/kWh). Bei der jetzt installierten Anlage mit gleitender Kondensationstemperaturregelung und Freikühlung sind es nur noch circa 10.000 bis 20.000 EUR – also rund 10 bis 20 % des Ausgangswertes. Der Anwender kann somit – nur bezogen auf die Leistungsaufnahme der Verdichter – jährlich gut 80.000 bis 90.000 EUR an Energiekosten sparen. Über die gesamte Lebensdauer der Anlage. Und: Die Investitionen rentieren sich schnell, die Varikon-Steuerung innerhalb von gut sechs Wochen.

Die Frage nach dem Kältemittel Es lohnt sich somit, Kälteanlagen professionell zu planen. Das gilt nicht nur unter dem Aspekt des Energieverbrauchs, sondern auch bei der Auswahl des Kältemittels unter den Vorzeichen der F-Gase-Verordnung. Im hier beschriebenen Anwendungsfall entschied man sichi für das Low-GWP-Medium R 513A: Ein "Blend" aus dem bekannten Kältemittel R 134a und dem neuen HFO-Kältemedium R1234yf. L&R hat aber auch umfangreiche Erfahrung in der Projektierung von energieeffizienten Kälteanlagen mit natürlichen Kältemitteln wie Ammoniak und Propan.

db