Das Unternehmen Weinreich Industriekühlung, Lüdenscheid, liefert Systeme für den Bereich der Werkzeugtemperierung und -kühlung. Ein führender Automobilzulieferer kam auf das Unternehmen mit einem umfangreichen Pflichten-/Lastenheft mit einer Vielzahl an Vorgaben für die bestmögliche Werkzeug- und Hydraulikkühlung an einem neu errichteten Standort zu. Dabei stand die Anforderung im Vordergrund, die Kühltechnik außerhalb des Kerngebäudes unterzubringen, um somit auch zukünftig auf wachsenden Platzbedarf oder Standortverlagerungen schnell und kostengünstig reagieren zu können.

ach einer mit dem Auftraggeber, den Planern und den Maschinenherstellern abgestimmten Planungsphase war das Lastenheft innerhalb von vier Wochen klar definiert. Das Ergebnis: Ein neben dem Gebäude platzierbares für bis zu 120 Spritzgieß-Maschinen ausgelegtes Kühlsystem. „Generell kann man im Markt einen Trend zur Zentralkühlung feststellen“, sagt Guido Schulte, Geschäftsführer von Weinreich. „Die Vorteile liegen auf der Hand: geringerer Platzbedarf, eine bessere Energieeffizienz, eine zentrale Steuerung und ein deutlich reduzierter Wartungsaufwand stellen eine langfristige Kosteneinsparung im Produktionsprozess sicher.“ Um auf individuelle Anforderungen besser reagieren zu können, setzt das Unternehmen auf die Containerbauweise. Durch die Unterbringung in einem wärme- und schallisolierten Doppelcontainer wurde eine Inbetriebnahme innerhalb von nur zwei Tagen ermöglicht. Der hohe Grad an Vormontage reduzierte den Arbeitsaufwand vor Ort. Nach dem Absetzen der beiden jeweils 5×6 m großen Container auf die vorbereiteten Fundamente waren nur noch die Verbindung der beiden Module und der Anschluss an das bauseitige Maschinen-Kühlsystem notwendig.

Freikühlerbetrieb als Grundsystem

Neben einer sichergestellten Kühlung aller angeschlossenen Maschinen auch bei extremen Wetterlagen stand das Ziel des Energiesparens an erster Stelle. Dazu wurden die selbstentleerenden Freikühler zur direkten Abkühlung des Werkzeug-Kühlwassers mithilfe der Umgebungsluft eingesetzt. Dieses System arbeitet bei einer Kühlwasser-Vorlauftemperatur von 15°C und bei einer Außenlufttemperatur von bis zu 12°C. Gegenüber einer vergleichbaren dezentralen Kompressor-Kühlanlage entsteht hier eine Strom-Ersparnis von 31.000 Euro pro Jahr im Vier-Schicht-Betrieb. Zusätzlich zum Freikühler wurde ein Edelstahl-Kühlturm mit Platten-Wärmetauschern installiert. Dieser stellt die Produktion sogar bei einer Umgebungstemperatur von bis zu 40°C sicher. Bei hohen Außentemperaturen sind Kühlturm-Anlagen auf Fremd-Kühlwasser angewiesen. Statt auf teures Trink- oder Brauchwasser des örtlichen Versorgers zuzugreifen, kann hier das notwendige Nachspeisewasser vollständig aus einer vorhandenen Regenwasserzisterne entnommen werden.

Diese wurde in der Planung vom Bauunternehmen ausreichend dimensioniert, um auch in Trockenperioden einen Verzicht auf teures Frischwasser zu ermöglichen. Die Systemtrennung erfolgt durch einen Plattenwärmetauscher. Ein Vermischen des Kühlwassers mit dem Regenwasser wird vermieden. Somit ergibt sich eine jährliche Wasserkosten-Ersparnis von 9.000 Euro. Die eingesetzten Kühlwassertanks haben mehrere Kammern und sind aus Edelstahl oder PE geschweißt. Rissbildung, Undichtigkeiten und Alterung werden somit vermieden. Die mit Filtern versehenen Plattenwärmetauscher sind wartungsfreundlich aufgebaut und schnell zu tauschen oder zu reinigen.

Modulierende Kompressorleistung

Um auch Spitzenlasten oder extremste Wetterbedingungen abzufangen, verbaute Weinreich die neueste Version der eigenentwickelten Zwei-Kreis-Kompressor-Kühlanlage. Das Alleinstellungsmerkmal hierbei ist, dass die Verflüssigungstemperatur der Verdichter gleitend herabgesetzt werden kann (GVTe). Somit kann bedarfsgerecht nur die notwendige Kompressor-Kühlleistung modulierend zur Verfügung gestellt werden. Dies geschieht durch ein Verringern der Antriebsleistung der Kompressoren und bringt eine Ersparnis von 19.000 Euro im Jahr.

In der Winterzeit wird die Maschinenabwärme der Fußbodenheizung über einen Platten-Wärmetauscher zugeführt. Dieser ist im Hydraulikkühlungs-Rücklauf installiert. Die gesamte Wärmemenge von 700 kW aus den Spritzgieß-Maschinen wird in der Heizperiode an die zentrale Heizungsanlage des Gebäudes übermittelt und spart Heizkosten von 25.000 Euro im Jahr. Alle installierten Kaltwasserpumpen sind mit IE-3-Motoren und Frequenzreglern ausgestattet, wodurch auch bei geringerer Kühlleistungs-Anforderung der Druck in den Kühlwasser-Systemen konstant gehalten wird. Ersparnis etwa 4.000 Euro jährlich.

Für den Notfall gerüstet

Neben der vollgrafischen Touch-Panel-SPS-Steuerung wurde zusätzlich eine elektromechanische Standardregelung verbaut, um auch bei Computerausfall oder Softwareproblemen eine manuelle Führung der Anlage zu ermöglichen. Ein weiteres Merkmal des Container-Kühlsystems besteht darin, dass im Falle eines Stromausfalls ein Notstromgenerator die Kühlung aller Werkzeuge sicherstellt und somit Folgeschäden vermeidet. Jährliche Wartungsarbeiten können ohne Abschalten der Anlage durchgeführt werden, da alle Kreisläufe und systemrelevanten Bauteile doppelt ausgelegt wurden.

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Gesche Vogel