Bildquelle: Cofely Refrigeration

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Kälteanlagen im Bedarfsfall zu mieten, vor allem in Jahreszeiten mit hohen Umgebungstemperaturen, kann eine sinnvolle Alternative zur Investition sein, die darüber hinaus kurzfristig wirkt. Daher führt die Marktübersicht nicht nur Hersteller dieser Anlagen auf, sondern auch Firmen, die diese Anlagen verleihen. Besonders geeignet sind hierfür mobile Anlagen, die von 20 der in dieser Marktübersicht aufgeführten Firmen angeboten werden. Drei dieser Firmen offerieren ausschließlich mobile Anlagen.

Die Anlagen aller aufgeführten Anbieter arbeiten nach dem Kaltdampf-Verdichtungsverfahren. Weitere mögliche Verfahren in dem für die Kunststoff-Verarbeitung sinnvollen Temperaturbereich sind das Absorptions­kälte- und das Dampfstrahlkälte-Verfahren. Vier Firmen bieten außerdem das Absorp­tionskälte-Verfahren an, das vor allem dann sinnvoll einzusetzen ist, wenn Abwärme aus anderen Prozessen zur Verfügung steht. Das Dampfstrahlkälte-Verfahren wendet dagegen keine der vertretenen Firmen an. Neben den eigentlichen Kältemaschinen werden vielfältige Zusatz­einrichtungen für den Aufbau vollständiger Kälteanlagen angeboten. Weitere ebenfalls benannte Zusatzeinrichtungen ermöglichen die sinnvolle Nutzung der Abwärme der Kälteanlagen.

Einsatz in der Kunststoff-­Verarbeitung

Erneut zeigt sich, dass es zur Veränderung des technischen Stands der Kälteanlagen wenig zu berichten gibt. Lediglich zwei Firmen haben auf die Fragen nach Entwicklungstrends geantwortet. So berichtet KKT Chillers, Kasendorf, zum Einsatz von Kälteanlagen in der Kunststoff-Verarbeitung, dass „laut VDMA der generierte Umsatz im Bereich der Kunststoffindustrie im Vergleich zum Vorjahr um 4 Prozent auf nun 7,3 Mio. EUR“ gesunken ist. Im Vorjahr berichtete diese Firma von einer Steigerung um 24 Prozent gegenüber dem vorausgegangenen Jahr. Zum diesjährigen rückläufigen Absatz und Umsatz ergänzt KKT Chillers allerdings, dass das mit Blasformmaschinen arbeitende Marktsegment „nicht der Kunststoffindustrie, sondern dem Marktsegment Lebensmittel- und Verpackungsindustrie“ zugeordnet wird und „dieser Bereich im Vergleich zum Vorjahr ein Plus von 14 Prozent verzeichnen konnte.“ Goy, Murrhardt, weist im Zusammenhang mit dem Einsatz der Geräte und Anlagen in der Kunststoff-Verarbeitung „speziell für Spritzguss“ darauf hin, dass ein „adiabatischer Freikühler als Basiskühl­anlage“ zum Einsatz kommt und „dort, wo tiefe Temperaturen benötigt werden, ein Zusatzgerät mit wassergekühltem Kondensator sowie optionaler zusätzlicher freien Kühlung sowie Temperierfunktion vorgesehen werden kann. Dadurch ist die Bandbreite von 10 bis 90 °C abgedeckt.“

Bildquelle: KKT Chillers

Bildquelle: KKT Chillers

Technische Ausführung

Die Angaben zur Technik der Geräte und Anlagen, die KKT Chillers mitteilt, beziehen sich auf das überwiegend realisierte Verfahren der Kaltdampf-Verdichtung, von dem Unternehmen als Kompressions-Kaltdampf-Prozess bezeichnet. Das damit erzeugte Kaltwasser wird laut dieser Firma „in der Kunststoff-Verarbeitung vordergründig zum Kühlen von Teil­applikationen im Bereich der Extruderschnecken, der Extruderbecken, der Antriebe und der zur Materialverarbeitung erforderlichen Werkzeuge benötigt. Typischerweise wird hier eine Kaltwasser-Vorlauftemperatur von 10 °C benötigt.“ „Die hierzu eingesetzten Geräte arbeiten oft „mit einem geschlossenen meist luftgekühlten Kältekreislauf, einem Wasserkreislauf mit atmosphärisch offenem Tank und Kreiselpumpe“ und sind mit „einem Schaltschrank mit der erforderlichen Mess- und Regeltechnik ausgestattet.“ Ergänzend fügt KKT Chillers an, dass die Produktmerkmale Energie­effizienz, Kompaktheit, Kommunikations-Schnittstellen, Bedienerfreundlichkeit und Servicefreundlichkeit tendenziell an Bedeutung gewinnen.“

Steigerung der Energieeffizienz

Die „Energieeffizienz im Bereich der Kälteanlagen“ ist insofern von Bedeutung, da sie mit ansteigender Leistung zunimmt, wie KKT Chillers ausführt, weil „steigende Energiekosten und ein grünes Image in der Kunststoff-Verarbeitung sowie in allen anderen artverwandten Branchen immer mehr zum Thema werden.“ Rea­giert wird darauf mit einer Umstellung der „Produkt­palette auf das Hocheffizienz-Kältemittel R-410 A“, mit dem Einsatz von Microchannel-Wärmeübertragern, da hiermit geringere Kältemittel-Füllmengen möglich sind, und das Verwenden von drehzahlgeregelten respektive energieoptimierten Antrieben. Diese Maßnahmen wendet auch Goy an. Laut dem Unternehmen lässt sich die Kältemittel-Füllmenge auf unter 10 kg je Kühlkreis senken. Bei drehzahlgeregelten Gebläsen kommen zudem bürstenlose Antriebe zum Einsatz. Eine weitere Maßnahme für eine höhere Energieeffizienz ist laut Goy die „Verwendung von adiabatischer Kühlung, um die Kühlung über das Jahr gesehen gleichbleibend zu halten. Dadurch muss das Gerät bei Anschaffung nicht für zu erwartende Spitzentemperaturen überdimensioniert werden. Die Leistungsaufnahme bleibt bei hohen Umgebungstemperaturen auf den Auslegungsdaten“, die sich auf 25 °C beziehen. Einer höheren Energieeffizienz dient außerdem das Nutzen einer externen freien Kühlung in der kälteren Jahres­zeit, wofür Goy Geräte mit neuer Steuerung zum Nachrüsten auf Vorrat hat.

Schallreduzierter Betrieb

Die von Goy angesprochenen drehzahlgeregelten Gebläse dienen über die Energieeffizienz-Steigerung hinaus auch der Reduzierung der Schallemissionen. Der Anspruch hieran steigt weiter an, wie KKT Chillers feststellt, „wobei diese Thematik im Bereich der Kälteanlagen deutlich hinter der Energieeffizienz und der Betriebskosten­optimierung anzusiedeln ist, da eine Kälteanlage in diesem Bereich meist leiser ist als die Applikation selbst und damit nur einen geringen Anteil am Summenpegel hat. Den größten Effekt der Schallreduzierung kann man bei Kälteanlagen mit luft­gekühltem Verflüssiger durch den Einsatz von drehzahlgeregelten Ventilatoren erreichen. Auch Schalldämmhauben für die Verdichter oder Schalldämmplatten für das Kälteanlagen-Gehäuse werden eingesetzt.“

Kältemittel

„Das Thema der natürlichen Kältemittel gewinnt im Zuge der F-Gase-Verordnung (F-Gase: fluorierte Treibhausgase) immer stärker an Bedeutung“, berichtet KKT Chillers abschließend. „Diese Verordnung sieht vor, den Anteil an Hydrofluor-Olefin-Kältemitteln (HFO) sukzessive abzubauen und langfristig durch Kältemittel mit niedrigem Global-Warming-Potenzial (Low-GWP-Kältemittel) oder natürliche Kältemittel zu ersetzen. Je nach Anwendung respektive Wahl des Kältemittels kann dies zu einer schlechteren Energie­bilanz oder Einschränkungen für die Betreiber führen.“

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Über den Autor

Prof. Dr. Werner Hoffmanns

ist freier Mitarbeiter des Plastverarbeiter.

office@hoffmanns-texte.de