Kältetechnik energiesparend erweitert

Starkes Wachstum braucht die passende Basis. Für eine Produktionserweiterung setzt der Kunststoffverarbeiter AZ Ausrüstung und Zubehör aus Hattingen, ein Unternehmen der Vollmann-Gruppe, auf Kältetechnik der Reisner Cooling Solutions, Holzwickede. Der Automobilzulieferer produziert, überwiegend im Spritzgussverfahren, hochwertige Befestigungs- und Zubehörteile. Aufgrund der guten Auftragslage wurde im Dezember 2017 ein Umbauprojekt mit dem Ziel der Kapazitätserweiterung gestartet. Die Prioritäten legte der Verarbeiter auf sichere Verfügbarkeit, hohe Energieeffizienz und größtmögliche Flexibilität. „Zunächst mussten wir eine tragfähige Grundlage für unsere Erweiterung schaffen“, erläutert Thomas Ostkamp, Werksleiter beim Automotivezulieferer. Das Unternehmen benötigte mehrere neue Spritzgießmaschinen und infolge dessen deutlich mehr Kälteleistung.

Vollausstattung, mobil und flexibel

Robust, mobil und kompakt: Die komplette Kältetechnik findet im Container und auf dessen Dach Platz. (Bildquelle: Reisner Solutions)

Um den neu ermittelten Bedarf von 160 kW Werkzeugkühlung und 200 kW Hydraulikkühlung zu decken, kombinierte die Reisner Cooling Solutions, Holzwickede, eine Schraubenverdichter-Kältemaschine mit zwei Trockenkühlern. Angeschlossen ist ein maßgefertigter Tank inklusive Pumpen und Wasseraufbereitung. Die vorhandene Kälteanlage war in der Halle untergebracht, doch der Platz musste für die Produktion frei werden. Deshalb integrierte der Kältetechniker das komplette System mitsamt Plattenwärmetauschern und Schaltschrank in einen 12 Meter langen und 2,45 Meter breiten Container, der neben dem Gebäude aufgestellt werden konnte. Der Kondensator der Kältemaschine und die beiden Trockenkühler wurden auf dem Dach des Containers platziert. Steigen die Außentemperaturen im Sommer extrem an, kann der Freikühler mit Wasser besprüht werden. Diese sogenannte adiabatische Kühlung hilft, Spitzenlasten sicher abzufangen.

Über ein Kunststoffrohrsystem an der Hallendecke wird die gesamte Produktion mit Kühlwasser versorgt. (Bildquelle: Reisner Solutions)

In der Halle installierte der Kältetechniklieferant eine Kaltwasser-Ringleitung aus korrosionsfreien Materialien. Sie führt durch den gesamten Produktionsbereich, sodass die Spritzgießmaschinen zuverlässig versorgt werden. Reibungslose Abläufe sichert die individuell programmierte Steuerung (SPS), die nicht nur die neuen, sondern auch die alten Systembestandteile steuert. Über das Touchpanel am Schaltschrank im Container sowie ein zweites Panel in der Halle können die AZ-Techniker alle Betriebszustände ablesen und das System bedienen.

Leistung hoch, Verbrauch runter

Die ausgereifte Steuerung trägt entscheidend dazu bei, dass mehr Leistung nicht durch mehr Energieverbrauch erkauft wurde. Ganz im Gegenteil: „Unser Energiemanagement ist gemäß DIN EN ISO 50001 zertifiziert“, sagt Michael Lohmann, Leiter Projektmanagement und Produktionstechnik am Standort Hattingen. „In unserer energieintensiven Produktion ist das ein zentraler Faktor zur Betriebskostensenkung. Unser Ziel war, den Output deutlich zu steigern – ohne dass der Energieverbrauch proportional mitwächst. Deshalb haben wir hohe Anforderungen an die Effizienz der neuen Kältetechnik gestellt. Die Kühlung kombiniert drei wirkungsvolle Technologien zur Energieeinsparung, die uns helfen werden, die Betriebskosten auf einem sinnvollen Niveau zu halten.“

Neben der Kältemittelvorkühlung ECO ist es vor allem die variable Kondensation, mit der das System den Verbrauch drosselt. Dazu Thomas Imenkämper, Geschäftsführer und Vertriebsleiter der Reisner Cooling Solutions: „Die Reisner-Vario-Technologie passt die Kondensationstemperatur der Kälteanlage den aktuellen Umgebungstemperaturen an. Je niedriger die Außentemperatur, desto weniger muss der Verdichter leisten und desto geringer fallen Stromverbrauch und Betriebskosten aus.“ Auch die Trockenkühler sparen bei kühlerer Witterung Energie ein. Eins der Geräte lässt sich zur Winterentlastung nutzen: Fällt die Temperatur unter einen systemabhängig vorgegebenen Grenzwert, schaltet die Kältemaschine ab, und der Trockenkühler übernimmt komplett. In dieser auch als „freie Kühlung“ bekannten Betriebsweise verbraucht der Kältemaschinenverdichter überhaupt keine Energie mehr.

Die Reisner-Energiespartechnologien Vario und die Winterentlastung sorgen für 75 Prozent weniger Energieverbrauch im Vergleich zum herkömmlichen System. (Bildquelle: Reisner Solutions)

Die Verbrauchswerte des neuen Systems bilden den Effekt eindrucksvoll ab. Während die bei dem Spritzgießer installierte 160-kW-Kälteanlage ohne Reisner-Vario und ohne Winterentlastung pro Jahr 258.760 kW/h verbrauchen würde, reduziert schon der Vario-Einsatz den Stromverbrauch auf 160.850 kW/h. Da auch eine Winterentlastung integriert wurde, sinkt der Energieeinsatz noch einmal deutlich. Pro Jahr verbraucht die Kältetechnik nur noch 66.183 kW/h, das heißt, der Stromeinsatz ist um 75 Prozent reduziert.

Sauber und sicher – auf Dauer

Fest in den Tank integriert, befreit das Rücklauffiltersystem mit seinen Edelstahl-Einsätzen das Kühlwasser von Feststoffen. (Bildquelle: Reisner Solutions)

Dass sich auch die Kühlwasserqualität stark auf den Energieverbrauch auswirkt, wird häufig unterschätzt. Deshalb kommt im Container ein umfassendes Wasserpflegeprogramm zum Einsatz. Zunächst befreit ein Vollstrom-Rücklauffiltersystem mit Edelstahl-Filterkörben das Kühlwasser von Feststoffen. Lohmann sieht diese Filtration als großen Vorteil des Konzepts: „Der Filter funktioniert drucklos und rückstausicher. Sind die Filtereinsätze verstopft, gelangt das Wasser trotzdem in den Tank. Die Produktion läuft weiter und wir müssen sie auch zum Filterwechsel nicht unterbrechen.“ Eine perfekt abgestimmte Dosierung von Korrosionsinhibitor und Bioziden beugt Rost und Algenbefall vor. Das schützt nicht nur die Wärmetauscher, sondern auch die Werkzeuge, mit denen das Unternehmen fertigt.

Bereit für die Zukunft

Spezielle Pumpen zur automatischen Biozid- und Korrosionsschutzdosierung sind in die Steuerung eingebunden und schützen nachhaltig vor Korrosion, Algen- und Bakterienbefall des Kältesystems. (Bildquelle: Reisner Solutions)

In enger Zusammenarbeit mit AZ haben Imenkämper und sein Team all diese Details berücksichtigt und die Kältetechnik an den aktuellen und künftigen Bedarf des Betreibers angepasst. Auf diese Phase blickt Lohmann zufrieden zurück: „Mithilfe von übersichtlichen 3D-Visualisierungen konnten wir uns regelmäßig davon überzeugen, dass unsere Anlage ganz nach unseren Vorstellungen aufgebaut wird. Im Container sind beispielsweise alle Komponenten optisch ansprechend und perfekt zugänglich angeordnet. Die Verrohrung ist vorausschauend geplant, sauber verlegt und hält uns für die Zukunft sämtliche Optionen offen.“ Mit R513a kommt ein Kältemittel zum Einsatz, das dank seines niedrigen GWP-Werts (Global Warming Potential) auch langfristig sicher und preisgünstig verfügbar sein wird.

Kontakt

Reisner Cooling Solutions, Holzwickede

info@reisner-cooling.de