Beispielhafte Sanierung

Bei einem kunststoffverarbeitenden Unternehmen modernisierte die L&R Kältetechnik GmbH & Co. KG grundlegend die Kälteanlage. Das Ergebnis: Nicht nur die Energiekosten wurden drastisch gesenkt, auch die Zykluszeiten der Maschinen konnten verringert werden – mit dem Effekt, dass sich die Produktivität um 10 bis 15 % erhöht.

Ein Hersteller von Kunststoffteilen, der rund 100 Spritzgießmaschinen betreibt, hatte häufigere Maschinen-Ausfälle zu beklagen, die auf das Kühlsystem zurückzuführen waren. Dieses System war „in die Jahre gekommen“ und konnte aufgrund von zu geringer Wassermenge und zu geringem Wasserdruck sowie zu kleiner Kälteleistung nicht die erforderliche Kühlleistung erbringen. Zudem war sie aus Sicht der Energieeffizienz unzureichend.

Werkzeugkühlung mit Winterentlastung

L&R (www.lr-kaelte.de) wurde mit der grundlegenden Modernisierung der Anlage beauftragt und installierte nach einer sorgfältigen Analyse des Ist-Zustandes sowie des Kältebedarfs eine neue Kältemaschine für die Werkzeugkühlung. Die Kältemaschine ist im Außenbereich aufgestellt. Sie verfügt über vier Kältekreise mit je einem Schraubenverdichter mit stufenloser Leistungsregulierung, die je nach Lastanforderung zugeschaltet werden und eine maximale Kühlleistung von 1500 kW erbringt. Zusätzlich wurde ein Freikühlregister in die Kältemaschine integriert. Hier wird das umlaufende Glykolgemisch bei entsprechender Außentemperatur vorgekühlt und anschließend in der Kältemaschine nachgekühlt. Sinkt die Außentemperatur auf ca. 4 bis 5 K unterhalb der gewünschten Vor­lauftemperatur, erfolgt die Kühlung nur noch durch die Umgebungsluft, und die Schraubenkompressoren schalten sich aus. Die hierbei erreichte Energieeinsparung beträgt ca. 430 kW/h bzw. ca. 120 000 € im Jahr.

Umweltverträgliches Kältemittel

Das Glykolgemisch als Frostschutz besteht aus einem Thermera/Wasser-Gemisch auf Zuckerrübenbasis und ist umweltverträglich. Dieses Kältemittel wird im geschlossenen Kreislauf zwischen der Kältemaschine und einem Plattenwärmetauscher zur Systemtrennung sowie zur Kühlung des Werkzeugkreislaufes umgepumpt. Zur Anlage gehört auch ein Pufferbehälter für das Umlaufwasser des Werkzeugkreislaufes mit einem Volumen von 2 x 21 500 l sowie vier Betriebspumpen, davon eine frequenzgeregelt und eine als Reserve. Dadurch wird ein kon­stanter Anlagendruck von 6 bar im Werkzeugkreislauf gehalten, unabhängig von der erforderlichen Wassermenge bzw. der Anzahl der aktuell laufenden Spritzgießmaschinen.

Hydraulikkühlung über Freikühler

Die Hydraulik kommt mit deutlich höheren Kühltemperaturen zurecht als die Werkzeuge. Deshalb wurden hier zwei leer laufende Freikühler ohne Glykol mit einer Kühlleistung von je 800 kW installiert. Nur bei Außentemperaturen über 27 °C wird ein Kühlturm als reine Spitzenlastkühlung zugeschaltet. Auf eine Besprühung der Freikühlerlamellen wurde aus Gründen der Verschmutzungs- und Korrosionsgefahr verzichtet. Das Rücklaufwasser mit einer Temperatur von ca. 35 °C wird zusätzlich im Winter zur Beheizung der Lagerhallen genutzt. Es ergibt sich eine optimale und sinnvolle Energienutzung und -einsparung. Darüber hinaus hat L&R neue, teilweise deutlich größere Rohrleitungen für die Werksverrohrung verlegt.

Ergebnis: Energiebedarf gesenkt, Produktivität erhöht

Aufgrund der verbesserten Kühlleistung und der an den Bedarf angepassten Verrohrung entspricht die sanierte Kälteanlage nun in vollem Umfang den Anforderungen des Anwenders. Es wurden nicht nur die ungeplanten Ausfälle reduziert, der Hersteller konnte auch seinen Ausstoß um rund 10 bis 15 % erhöhen, weil die Spritzgießmaschinen aufgrund der verbesserten Kühlung mit kürzeren Taktzeiten arbeiten.