Energieeffizienz ist Pflicht

Immer mehr Supermärkte richten ihr Augenmerk auf eine Senkung ihrer Energiekosten, um im härter werdenden Preiskampf der Handelsketten bestehen zu können. Und hier steht vor allem die Kältetechnik im Fokus, denn der Energiebedarf für die Kälteerzeugung macht einen Löwenanteil der Stromkosten aus. Das Handelshaus Edeka hat daher entschieden, künftig nur noch Kälteanlagen und Kühlmöbel mit extrem hoher Energieeinsparung einzusetzen – Musterbeispiel hierfür ist das Edeka-Center Wendorf in Voerde.

Das Edeka-Center Wendorf in Voerde entstand am Standort eines ehemaligen Marktkauf-Supermarkts und wurde im Juni 2010 nach nur fünf Wochen Bauzeit eröffnet. In dieser Zeit war der Markt nur 14 Tage komplett geschlossen, die übrige Zeit wurde bei laufendem Betrieb – auch in Nachtschichten – umgebaut und abschnittsweise saniert. Entstanden ist ein moderner Einkaufsmarkt, der nicht nur optisch überzeugt, sondern auch Vorbildcharakter in punkto Energieeinsparung hat. Manfred Wendorf hat seinen Markt auch und gerade im Frischebereich aufgestockt. Alles wirkt offener, geräumiger und lädt dadurch zum Verweilen und Kaufen ein.

CO₂-Anlage und Energieeffizienz als Vorgaben | Kältetechniker geraten jedoch nicht nur in den Verkaufsräumen ins Schwärmen, sondern auch bei einem Blick in die Technikzentrale und auf die kältetechnischen Finessen des Marktes. Verantwortlich für Planung und Ausführung der Kältetechnik war die Firma Epta (www.epta-deutschland.com), die von den Verantwortlichen des Marktes die Aufgabe erhalten hatte, eine intelligent geregelte und energetisch optimierte CO₂-Kälteanlage zu realisieren. Zu den Vorgaben von Edeka gehörte zudem, dass nur Ventilatoren mit EC-Antrieb zum Einsatz kommen durften, dass die Tiefkühl­inseln komplett mit Glasdeckeln versehen sein mussten, dass die Kühlregale mit einem Doppelluftschleier-System ausgestattet sind und bei den Kühlmöbeln ausschließlich LED-Beleuchtung verwendet werden.

Kaskadenlösung mit R134a und CO₂ | Die Verbundanlage für den Edeka-Markt in Voerde ist als Kaskadenlösung realisiert worden. In der NK- und Klimastufe wird das Kältemittel R134a verwendet, der TK-Verbund wird mit CO₂ als Kältemittel betrieben. Hierbei gibt der TK-Verbund seine Wärmemenge über Kaskadentauscher an den NK-Verbund ab, d.h. der Verflüssiger der TK-Stufe ist quasi eine Kühlstelle der NK-Stufe. Jeweils ein Verdichter pro Verbund ist mit einem Frequenzumformer ausgestattet, um eine optimale, nahtlose Leistungsanpassung zu ermöglichen. Pro verwendeten Verdichter, der in der TK-Stufe verwendet wird, kommt ein Kaskadenwärmetauscher zum Einsatz. Diese werden über elektronische Expansionsventile betrieben, um eine möglichst konstante Verflüssigungstemperatur von -6 °C zu halten. Auf der NK-Seite wird zusätzlich noch ein Klima-Verbund verwendet, der zum einen die Aufgabe hat, die Klima-Kühlstellen in den Vorbereitungsräumen für Fisch und Fleisch zu versorgen, und zum anderen dient er dazu, über Unterkühler zusätzliche Energie bereitzustellen; d.h. die Flüssigkeit der NK-Anlage wird mit dem Klima-Verbund unterkühlt. Grund hierfür ist, dass bei einer höheren Verdampfungstemperatur ein besserer COP-Wert erzielt werden kann. So kann der Energievorteil aus der Klimastufe genutzt und in der NK-Stufe eingesetzt werden, um die ansonsten zusätzlich benötigte Anschlussenergie sparen zu können. Zusätzlich ist noch ein Luftunterkühler auf dem Dach installiert, welcher die Flüssigkeit der NK- und Klimastufe vorab unterkühlt. Die Abwärme aus NK- und Klima-Verbund wird zudem über eine Wärmerückgewinnungsanlage zur Brauchwassererwärmung genutzt. Vor allem in der Metzgerei des Marktes besteht ein hoher Bedarf an warmem Wasser (+65 °C), der über einen 3000 l fassenden Warmwasserspeicher bedient wird, der wiederum seine Energie aus der Wärmerückgewinnungsanlage bezieht. Der Speicher wird über ein Dreiwege-Ventil angesteuert, das auch einen Überhitzungsschutz ermöglicht. Dabei wird der Wärmetauscher kälteseitig kontinuierlich durchströmt. Hat der Speicher seine maximal gewünschte Temperatur von 65 °C erreicht, sperrt das Dreiwege-Ventil den Speicher ab. Des Weiteren wird bei Anforderung durch die Lüftungsanlage die Verflüssigungstemperatur auf 28 °C angehoben, um die Wärmerückgewinnung für Heizzwecke mit ausreichend Energie zu versorgen. Bei diesem Vorgang wird das Heißgas der NK- und Klimastufe durch entsprechende Wärmetauscher geschickt. So wird das in der Lüftungsanlage sitzende Heizregister mit der entsprechenden Wärmeenergie gespeist. Zur Absicherung der CO₂-Anlage bei einem möglichen Ausfall und einer dadurch entstehenden kritischen Drucksituation verfügt der Verbund über mehrere CO₂-Sicherheitsventile. Um bei austretendem CO₂ keine Personen im Technikraum zu gefährden, sind hier sowie in den Kühlräumen CO₂-Sensoren installiert, die einen Alarm auslösen. Zur Steuerung der gesamten Kälteanlage und in der Schaltschranktechnik setzt Epta in Voerde auf „Frigolink“-Regelungstechnik von Wurm (www.wurm.de).

Großes Know-how bei CO₂-Anlagen | Die professionelle Realisierung der CO₂-Anlage konnte durch Epta auch deshalb geleistet werden, weil das Unternehmen mittlerweile ein umfassendes Know-how im Bereich Supermarktkühlung mit CO₂ als Kältemittel besitzt. Bisher wurden über 100 Anlagen mit CO₂ – sowohl transkritische als auch Kaskadenlösungen wie in Voerde – gebaut. Jörg Straßburger, der bei Epta Deutschland den Vertrieb und das Marketing leitet, sieht sein Unternehmen sogar als Marktführer für CO₂-Technik bei Supermarktanwendungen. Und da Edeka einen Partner mit Erfahrung gesucht habe, sei man schnell einig geworden. Die Kundenvorteile durch das erwähnte Know-how ergeben sich nach Ansicht von Jörg Straßburger aber nicht nur durch den reinen Anlagenbau, noch viel wichtiger seien die Regelung und die Optimierung der Anlage – hierin stecke das größte Potential, wenn es darum gehe, eine gut funktionierende und vor allem energieeffiziente CO₂-Anlage zu bauen und zu betreiben. Damit auch letzteres optimal funktioniert, werden nach Kundenvorgaben die Supermarktanlagen von der Epta-Zentrale in Mannheim rund um die Uhr fernüberwacht.

Individuelle Gestaltung | Von all dieser durchdachten Kühltechnik im Technikraum des Marktes in Voerde erfährt der Kunde natürlich nichts. Und auch die Kühltechnik im Ladenraum ist für ihn sicher zweitrangig und tritt optisch zudem bewusst in den Hintergrund bzw. wird in das Design und Layout des Marktes integriert. Standen früher die Kühlmöbel genau so im Verkaufsraum, wie sie aus der Fabrik des Herstellers kamen, so werden heute Formgebung und Farbe des Kühlmöbels vom Betreiber des Supermarkts klar vorgegeben. In der Wurst- und MoPro-Abteilung des Edeka-Centers Wendorf bestand z.B. die Anforderung des Marktes darin, an der Wand entlang hohe Volumenregale mit 2,2 m Höhe zu platzieren, um möglichst viele Produkte unterbringen zu können. Im Verkaufsraum durften die Kühlregale jedoch eine Höhe von 1,5 m nicht überschreiten, damit Kunden den Überblick über den gesamten Bereich behalten können.

Anbieter wie Epta sind mit ihrer flexiblen Produktion jedoch nach Angabe von Jörg Straßburger in der Lage, nahezu alle Farb- und Gestaltungswünsche eines Kunden zu erfüllen und zudem noch Beratungshilfe zu geben, wenn es z.B. darum geht, die optimale Farbwahl eines Leuchtmittels auszuwählen (z.B. rötliches Licht in der Fleisch-Abteilung, kalt-weißes Licht im MoPro-Kühlregal).

LED-Beleuchtung | Beleuchtung im Kühlmöbel ist ein äußerst wichtiges Mittel für die Warenpräsentation. Dies gilt zum einen für die Farbwirkung der Beleuchtung, doch auch die Lichtausbeute und der Energieverbrauch der verschiedenen Lampentypen ist höchst unterschiedlich. In diesem Zusammenhang rücken verstärkt LED-Lampen ins Interesse der Supermarkt-Betreiber. Moderne LED-Lampen erreichen nämlich nicht nur die Lichtleistung von Leuchtstofflampen, sondern sie gewährleisten auch eine erheblich längere Lebensdauer von ca. 30 000 Stunden. Speziell im Bereich der Lebensmittelkühlung kommen noch weitere Vorteile hinzu. LED-Lampen haben bei niedrigen Umgebungstemperaturen eine größere Leuchtkraft als herkömmliche Leuchtstofflampen, sie ermöglichen einen größeren Spielraum bei der Farbwahl, sie sind schalt- und erschütterungsfest, flackerfrei, kälteresistent und sofort hell; außerdem entsteht keine unerwünschte UV-Strahlung, die die Ware negativ beeinflusst und Wärme in das Kühlmöbel bringt. Hier ist Einsparpotential gegeben, da der Kältebedarf sinkt. Die LED-Lampen, die bei den Epta-Kühlmöbeln verwendet werden, geben ihre Prozesswärme nach hinten in den Rahmen der Kühlmöbel ab. Hierdurch wird eine Erwärmung des Kühlguts vermieden und es kann die Laufzeit der Rahmenheizung, die ein Beschlagen der Scheiben des Kühlmöbels verhindert, reduziert werden. Insofern ist die Edeka-Vorgabe, in Kühlmöbeln nur noch LED-Beleuchtung einzusetzen, logisch begründet und leicht nachvollziehbar.