Erfolgreiches „Fachforum Kältetechnik“ der KKA

Gemeinsam mit den Firmen Bitzer, Combitherm, ebm-papst, Güntner und Wurm veranstaltete die KKA im April 2015 an den Standorten Köln, Stuttgart, München, Leipzig und Hamburg das Fachforum Kältetechnik. Das Fachforum stand unter dem Motto „Zukunftssicher – mit innovativen Komponenten zum zukunftssicheren System“. Das Publikum bei den fünf sehr gut besuchten Veranstaltungen war eine gelungene Mischung aus Planern, Anlagenbauern, Herstellern und Betreibern, so dass das – neben der Informationsvermittlung –  mindestens genauso wichtige Ziel erreicht wurde: Das Netzwerken unter den für eine Kälteanlage Verantwortlichen gelang in hervorragender Weise.

Die Auswirkungen der F-Gase-Verordnung auf die Kältebranche standen im Mittelpunkt zahlreicher Tagungen und unzähliger Veröffentlichungen der vergangenen Monate und sollten daher hinlänglich bekannt sein. Im Fachforum Kältetechnik wurde das Thema daher ganz bewusst nur am Rande behandelt, um noch einmal gezielt die Hauptkomponenten einer Kälteanlage in den Fokus zu rücken. Und hier waren mit Bitzer (Verdichter), Güntner (Verdampfer/Verflüssiger), ebm-papst (Ventilatoren) und Wurm (Regeltechnik) namhafte Hersteller an Bord, die über Grundlagen und neueste Entwicklungen bei den wichtigsten Komponenten eines Kältesystems informieren konnten. Auslegung, Planung, Installation, Betrieb, Fehlervermeidung, Optimierung und Effizienzsteigerungen von und bei den genannten Produktgruppen standen im Mittelpunkt der Vorträge und der begleitenden Ausstellung. Und mit der Firma Combitherm war ein weiterer Partner vertreten, der quasi als „Koch“ die „Zutaten“ – sprich die Komponenten – in beeindruckender Weise zu einem perfekten Gericht – einem funktionierenden Gesamtsystem – zusammenstellte und aus Sicht eines Anlagenbauers schilderte, welche Anforderungen an zukunftssichere Kältesysteme zu stellen sind bzw. welche diese erfüllen müssen. Ergänzt wurde das Programm durch wechselnde Vorträge von Betreibern von großen Kälteanlagen – hierbei wurden von Stefan Winkelmann, Leiter Technisches Gebäudemanagement NürnbergMesse GmbH, und von Horst Harbusch-Geier, Leiter Technische Gebäudeausrüstung Koelnmesse GmbH, die Kältekonzepte der  Messe­standorte in Nürnberg und Köln sowie von Jens Pruszynski, Leiter Team Facility bei der Beiersdorf Manufacturing Hamburg GmbH, die Kältetechnik bei einem Hersteller von Hautpflegeprodukten erläutert.

Combitherm-Geschäftsführer Steffen Klein eröffnete den Reigen der Vorträge und legte den fachlichen Grundstein für das Fachforum. Beginnend beim Carnot-Prozess und mit der Erklärung, wie man den Gütegrad eines Kälteprozesses bestimmt, zeigte Steffen Klein auf, in welcher Größenordnung und in welchen Teilbereichen einer Kälteanlage Effizienzsteigerungen möglich sind. Grundlage hierfür ist eine Studie des Forschungsrats Kältetechnik, die folgende Potentiale der Effizienzsteigerung benennt: Verdichter 3 %, Wärmetauscher 12 %, Regelung und Betriebsführung 10 %, Anlagenoptimierung 8 %, Einsparung Kältebedarf 7 %. Im Folgenden konnten die Referenten aufzeigen, dass diese Potentiale auch tatsächlich gehoben werden können.

Optimale Verdichterauslegung und -konfiguration

Den Anfang machte Andreas Riesch, Vertriebsleiter Deutschland und Schweiz bei Bitzer, mit seinem Vortrag „Optimale Verdichterauslegung und -konfiguration für zukunftssichere Systeme“.  Der Begriff der Zukunftssicherheit hat dabei unterschiedliche Ebenen. Für den Betreiber stehen Betriebskosten, -sicherheit und -erlaubnis im Vordergrund, für Planer und Anlagenbauer sind auch Folgeaufträge wichtig und für alle gilt die Forderung nach der Einhaltung von Umweltschutzauflagen.

Bei der Auswahl einer Kälteanlage bzw. der richtigen Komponenten gilt es verschiedene Anforderungen zu berücksichtigen, deren Einhaltung nicht immer in gleicher Weise bzw. gleichzeitig möglich ist. Dies sind in erster Linie: Steigerung der Energieeffizienz, um Betriebskosten und CO₂-Emissionen zu senken, Verringerung der Schallemissionen, Reduzierung der Abmessungen und des Gewichts, niedrige Investitionskosten, Ausfallsicherheit. Die sichere und vor allem sinnvolle und durchdachte Kombination der einzelnen Komponenten einer Kälteanlage ist dabei entscheidend für den Erfolg und die Zukunftssicherheit.

Die wichtigste Aufgabe zu Beginn eines Planungsprozesses ist daher eine genaue Definition der Anwendungsgebiete. Luft- oder wassergekühlt? Prozess- oder Komfortkühlung? Heizen und/oder Kühlen? Wärmerückgewinnung? Volllast- oder Teillastoptimierung? Ganzjahresbetrieb oder nur zu Spitzenzeiten? Sind Bestandsanlagen vorhanden? Redundanz erforderlich? Einhaltung von Vorgaben aus Zertifizierungs- und Förderprogrammen? Bevor diese Fragen nicht geklärt sind, lässt sich keine Kälteanlage bzw. kein Verdichter optimal auswählen. Wichtig ist in der Folge auch, dass man beim Vergleich verschiedener Systeme nicht Äpfel mit Birnen vergleicht. Gerade bei der Betrachtung von Leistungszahlen sei besondere Aufmerksamkeit geboten, betonte Andreas Riesch. Hier gebe es eine Fülle von Varianten wie COP, EER, IPLV oder (E)SEER, die man exakt verwenden und bewerten müsse. So bezeichnet der EER das Verhältnis von erzeugter Kälteleistung zur eingesetzten elektrischen Leistung. Meist ist dies aber eine Momentaufnahme bei Maximallast des Verdichters und der EER hat nur eine begrenzte Aussagekraft über das tatsächliche Verhalten der Anlage. Der Betrieb bei Teillast ist oft der Regelfall und die Volllast ist die Ausnahme. Berücksichtigt werden saisonale Unterschiede des Betriebsverhaltens durch die saisonale Leistungszahl (E) SEER, bei der prozentuale Gewichtungen der Laufzeiten im Jahr vorgenommen werden (100 % Last: 3 %, 75 % Last: 33 %, 50 % Last: 41 % und 25 % Last: 23 % im Jahr). Die saisonale Leistungszahl wird künftig noch höhere Bedeutung erlangen, da sie bei der Bewertung von Flüssigkeitskühlsätzen und Kaltwassersätzen im Rahmen der Ecodesign-Richtlinien anzuwenden ist. Nach Inkrafttreten der Richtlinien müssen die in den unterschiedlichen sogenannten „Lots“ geregelten Produkte Mindesteffizienzkriterien einhalten; sonst dürfen sie nicht in der EU verkauft werden.

Wie wählt man nun den geeigneten Verdichter aus und wie regelt man ihn optimal? Bitzer hat hierfür in seiner Auslegungssoftware alle erforderlichen Parameter hinterlegt, um eine verlässliche Auslegung zu ermöglichen. Zur Leistungsregelung bei Schraubenverdichtern werden vor allem die beiden Varianten Drehzahlregelung und Schieberregelung verwendet. Wird der Verdichter vor allem unter Volllast betrieben, spielt der schiebergeregelte Verdichter (z.B. der „CSH“-Schraubenverdichter von Bitzer) seine Stärken aus, bei Teillast ist der über einen angebauten Frequenzumrichter drehzahlgeregelte Verdichter (z.B. die „CSVH“-Schraube von Bitzer) nicht zu toppen. Die genaue Anwendungsanalyse im Vorfeld und die Berechnung und der Vergleich in der Auslegungssoftware sind daher zwei Punkte, die bei der Verdichterauswahl immer berücksichtigt werden sollten.

Optimierte Wärmeübertrager

Nach der Verdichtertechnik behandelte Heinz Jackmann, Leiter Produktmanagement bei Güntner, das Thema „Betriebssicherheit und Energieeinsparung durch optimierte Wärmetauscher“. In seinem Vortrag stellte er die Aspekte, die für die Zukunftssicherheit der Produktgruppe Wärmetauscher relevant sind, vor: Verbesserung der Energieeffizienz, Reduzierung von Füllmengen, intelligente Regelung und Monitoring, richtige Komponentenauswahl, Zuverlässigkeit von Herstellerangaben, optimale Aufstellung und gezielte Reinigung.

Um die Energieeffizienz bei einem Verdampfer oder Verflüssiger zu verbessern, sollte man, wie hinlänglich bekannt, die Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen Verdampfungs- und Raumtemperatur bzw. zwischen Kondensations- und Umgebungstemperatur so gering wie möglich halten. Gelingt es, die Verflüssigungstemperatur um ein Grad zu senken, bzw. die Verdampfungstemperatur um ein Grad zu heben, so erzielt man damit im Schnitt eine Verbesserung des EER um 3 %. Auf der kalten Seite sind dies auch immer 3 % Energieeinsparung, auf der warmen Seite gibt es Grenzen, weil die Umgebungstemperatur – im Gegensatz zur Raumtemperatur – schwankt. Das ΔT lässt sich allerdings nicht beliebig reduzieren, um die Energieeinsparung zum Optimum zu bringen. Die Betriebsart der Kälteanlage gibt hier Grenzen vor. So lässt sich beim Verdampfungsprozess bei Einsatz eines thermostatischen Expansionsventils das ΔT nur auf ca. 8 K reduzieren, bei elektronischen Expansionsventilen liegt die praktische Grenze bei ca. 5 K und bei überflutetem Betrieb bei ca. 3 K. Eine weitere Absenkung des ΔT gelingt nach Auffassung von Heinz Jackmann nur unter Laborbedingungen.

Ein wichtiger Trend in der Kältetechnik ist der Versuch, die Kältemittel-Füllmengen in einem System zu reduzieren. Hierfür gibt es mehrere Gründe bzw. Vorteile, die sich aus einer Füllmengenreduzierung ergeben:

Aufgrund der F-Gase-Verordnung wird in den kommenden Jahren eine Verknappung der verfügbaren Kältemittelmengen (bei fluorhaltigen Kältemitteln) und damit einhergehend eine Verteuerung erfolgen.

Für viele Kälteanlagen sind Dichtheitsprüfungen vorgeschrieben, deren Häufigkeit von der Füllmenge (bzw. dem CO₂-Äquivalent) abhängt.

Eine Füllmengenreduzierung bei Wärmetauschern lässt sich u.a. durch Verwendung kleinerer Rohrdurchmesser erzielen (Vergleich 12 mm Rohrdurchmesser zu 9 mm: nur 70 % der Füllmenge; zu 7 mm: nur 50 %). Der geringere Materialeinsatz reduziert die Herstellkosten und ermöglicht kompaktere Bauformen. Zudem sind bei kleineren Rohrdurchmessern höhere Drücke im System möglich (wichtig z.B. bei CO₂ als Kältemittel).

Geringere Umweltbelastung bei Leckagen oder Havarien.

Eine mögliche Antwort von Güntner hierfür ist der Microchannel-Wärmetauscher („microox“), der komplett aus Aluminium gefertigt wird. Er ist um bis zu 50 % leichter als herkömmliche Lamellen-Rohr-Wärmeübertrager und bietet eine bis zu 78 % geringere Füllmenge im Vergleich zum 12 mm-Rohr.

Wie bei den Verdichtern ist auch bei den Verflüssigern die Leistungsregelung ein Gebot der Stunde. Heinz Jackmann empfahl in diesem Zusammenhang die Verwendung von EC-Ventilatoren, die man über die  Drehzahlregelung perfekt an den tatsächlichen Leistungsbedarf des Kältesystems anpassen kann. Oft werde beim Einsatz mehrerer Verflüssiger nur einer drehzahlgeregelt, der andere werde nur komplett zu- oder weggeschaltet. Es sei aber viel effektiver, alle Ventilatoren gleichzeitig in ihrer Drehzahl zu regeln, betonte Jackmann. Ein Beispiel: Senkt man die Luftmenge eines Verflüssigers auf 75 % durch Reduzierung der Drehzahl aller Ventilatoren, so sinkt die Energieaufnahme der Ventilatoren auf 50 %; die Leistung des Verflüssigers sinkt jedoch nur auf 86 %. Empfehlenswert ist auch die Verwendung des Güntner Motor Managements (GMM), einem intelligenten Regelsystem für Verflüssiger. Das GMM verfügt u.a. über eine menügeführte Programmierung der Ventilator-Drehzahl, eine Speicherung der Parameter aller Ventilatoren, eine Losrüttel-Funktion (bei Eis und Schnee) und eine Modbus/Profibus-Schnittstelle.

Ein Herzensanliegen von Heinz Jackmann waren auch seine Hinweise zur optimalen Aufstellung von Verdampfern und Verflüssigern. Hierbei werde viel Energie verschwendet, weil z.B. Verflüssiger auf der Sonnenseite eines Gebäudes stehen, bauliche Hindernisse auf dem Gebäudedach (Verflüssiger) oder falsch gelagerte Ware im Kühlraum (Verdampfer) zu Luftkurzschlüssen führen oder generell nicht genügend Abstand eingehalten wird für den erforderlichen Luftaustausch.

Ein letzter Hinweis zur Reinigung von Verflüssigern rundete den Vortrag von Heinz Jackmann ab. Verflüssiger verschmutzen über das Jahr zwangsläufig und setzen sich zu, was zu einem Anstieg des luftseitigen Druckverlusts, zu einer Verringerung des Wärmeübergangs und damit verbunden zu höheren Verflüssigungstemperaturen führt. Dies erfolgt vor allem in den Monaten April bis August. Aus Sicht von Güntner ist daher vor allem Ende August eine Reinigung dringend erforderlich, um nicht den ganzen Herbst und Winter mit den verdreckten Verflüssigern zu arbeiten. Bei einer 500 kW-Anlage rechnete Heinz Jackmann Mehrkosten von über 4000 € vor, die allein durch die Verschmutzung des Verflüssigers entstehen können.

Der Einfluss von Ventilatoren auf die Systemeffizienz

Die Komponente Ventilator findet sich im Kältekreislauf bekanntermaßen in Verdampfern, Verflüssigern, in Verflüssigungssätzen und Kühlmöbeln. Bernd Kistner, Markt-Manager Kältetechnik, und Johannes Dierolf, Projektingenieur, beide beim Ventilatorenhersteller ebm-papst tätig, beleuchteten in ihrem Vortrag die applikationsoptimierte Ventilatorenauswahl als Voraussetzung für optimale Systemeffizienz .

Ein EC-Ventilator besteht aus einem Motor, der Strömungsmaschine und einer Elek­tronik; der Gesamtwirkungsgrad eines Ventilators ergibt sich aus der Multiplikation der Einzelwirkungsgrade dieser Teile. Ein geringer Teilwirkungsgrad zieht somit den Gesamtwirkungsgrad nach unten, was bedeutet, dass alle Komponenten eines Ventilators „stimmen“ müssen. Motoren und Elektronik sind – zumindest bei ebm-papst – sehr nahe am technischen Maximum, große Effizienzsteigerungen sind hier – physikalisch bedingt – kaum noch möglich. Das größte Optimierungspotential steckt daher noch in der Strömungstechnik. Hier kann man zum einen Schaufelform und -winkel sowie die Düsenform und -länge variieren, zum anderen lässt sich die Performance durch Anbauteile verbessern. Beispiele aus der ebmpapst-Forschung hierfür sind der sogenannte „AxiTop“, der „FlowGrid“ und der „AxiCool“. Hinter „AxiTop“ verbirgt sich ein Diffusor, der auf den Ventilator (auch nachträglich möglich) aufgebaut werden kann. Mit ihm lassen sich die Austrittsverluste der Luft reduzieren, was zu einer Erhöhung der nutzbaren statischen Luftleistung und zu einer Senkung des Energieverbrauchs führt. Gleichzeitig sinken die Geräuschemissionen. In einer Kundenanwendung, bei der der Diffusor nachgerüstet wurde, konnte eine Energieeinsparung von 27 % und eine Geräuschminderung um 7,2 dB(A) erreicht werden. Der „FlowGrid“ ist quasi ein „Luft-Gleichrichter“, der die Zuströmung zum Ventilator optimiert. Bei nicht idealen Zuströmbedingungen entstehen akustische Probleme, die man durch ein Vorleitgitter in den Griff bekommen kann. Gerade bestimmte als besonders unangenehm empfundene Frequenzen können mit dem Gleichrichter deutlich reduziert werden. Auch auf der kalten Seite gibt es Anbauteile zur Verbesserung der Aerodynamik. Der „AxiCool“ ist ein auf Verdampferanwendungen optimiertes Ventilatorsystem, das dem Anwender in punkto Servicefreundlichkeit und Betriebssicherheit ein Maximum bietet. Mit dem vorgeschalteten Streamer kann die Wurfweite eines Verdampfers im Kühlraum deutlich gesteigert werden.

Wie bei den Verdichtern und Wärmetauschern ist die richtige Komponentenauswahl auch beim Ventilator das A und O. Bei der Auswahl ist es unbedingt erforderlich, den Arbeitspunkt des Ventilators genau zu bestimmen, denn selbst der beste Ventilator kann eine schlechte Wahl sein, wenn das Wirkungsgrad-Optimum zu weit vom realen Betriebspunkt entfernt ist. Neben der Effizienzverbesserung gilt es aber auch zeitgleich die Geräuschemissionen zu reduzieren. Das Optimum eines Ventilators in Bezug auf Effizienz und Geräuschentwicklung liegt dabei leider nicht unbedingt im gleichen Arbeitspunkt, so dass man je nach Anforderungen Kompromisse eingehen muss. Hier unterstützt ebm-papst seine Kunden intensiv in der ganz individuellen Suche nach dem bestmöglichen Produkt.

Bernd Kistner und Johannes Dierolf stellten in ihrem Vortrag auch die technischen Details und die Vorteile der EC-Technik bei Ventilatoren vor. Ein EC-Motor ist ein bürstenloser Synchronmotor mit Permanentmagneten und elektronischer Kommutierung, der in der Kälte- und Klimatechnik bereits sehr erfolgreich Einzug gehalten hat und sehr weit in den Applikationen verbreitet ist. Im Zuge der weiteren Revision der Eco-Design-Verordnung (327/2011) gibt es bereits erste Vorschläge für eine weitere Verschärfung der Mindesteffizienzanforderungen für Ventilatoren ab 2020, die die Verwendung von bisherigen Ventilatoren in AC-Technik nahezu unmöglich machen und diese nur noch ausschließlich in EC-Technik erreichbar sein werden. Für die AC-Technik wird daher die Luft spätestens ab 2020 im wahrsten Sinne des Wortes sehr dünn. EC-Ventilatoren haben aber noch weitere Vorteile:

Hohe Wirkungsgrade im Teillastbetrieb

Keine Regelgeräusche im geregelten Drehzahlbereich

Hoher Wirkungsgrad von Motor und Elektronik

Integrierte Schnittstellen

Integrierter Motorschutz

Einfache Parametrisierung

Keine Erfordernis von abgeschirmten Leitungen

Weltweiter Einsatz

Hohe Lebensdauer

Regelung und Anlagenmonitoring

Der Ventilator, der Verdichter und der Wärmetauscher können für sich gesehen noch so gut sein, ohne die abgestimmte Regelungstechnik kann keine Kälteanlage optimal laufen. Mit der Firma Wurm und deren Referenten Alexander Schütz, technischer Vertrieb, und Matthias Kordon, Leiter Produktmanagement, war ein Spezialist in Sachen Regeltechnik mit von der Partie, der den Teilnehmern des Fachforums Wissenswertes zum Thema „Regelung und Monitoring zum zukunftssicheren Anlagenbetrieb“ vermittelte. Bis heute hat die Firma Wurm bereits in 20.000 Projekten – vornehmlich im Lebensmitteleinzelhandel – Regelgeräte im Einsatz und seit 25 Jahren Erfahrungen mit der Datenfernübertragung gesammelt.

Die Regelungstechnik ist erforderlich, um Qualitätssicherung, Überwachung, Anlagensicherheit, Umweltschutz, Energieeffizienz und Automatisierung von und bei Kälteanlagen zu managen, ja diese überhaupt zu ermöglichen.

Vor der Auswahl der Komponenten steht, wie in den vorherigen Vorträgen auch zu hören war, die Anwendungsanalyse. Was muss alles geregelt werden? Welche Regel­aufgaben sind erwünscht? In welcher Umgebung steht/arbeitet die Anlage? Wie muss die Sensorik beschaffen sein? Sind Erweiterungen absehbar? Die Regelungstechnik sollte möglichst alle Aufgaben erledigen, ohne dabei aber vom Umfang her übers Ziel hinaus zu schießen – für die Kühltheke einer Metzgerei bestehen schließlich andere Anforderungen als für einen großen Supermarkt. Großen Wert sollten Kunden bei der Auswahl eines Regelsystems auch auf die Zukunftssicherheit legen. Bauteile sollten auch in vielen Jahren noch verfügbar sein, es müsse eine Kompatibilität zu bestehenden und künftigen Systemen bestehen (Abwärts- und Aufwärtskompatibilität) und sowohl die Inbetriebnahme als auch die Bedienung sollten nach Möglichkeit nicht nur von Experten möglich sein.

Neben der Sensorik – deren Bedeutung zur Erfassung aller Prozessgrößen gerne mal vernachlässigt wird –, der Aktorik und Regelung der Kälteanlage und der einzelnen Komponenten ist die übergeordnete Datenübertragung, -speicherung, -auswertung und vor allem auch die Datenvisualisierung – das Monitoring – von entscheidender Bedeutung, um ein Kältesystem optimal zu betreiben. Nach Auffassung von Wurm sollte man dabei auf ein einheitliches Gesamtsystem setzen, um Schnittstellenprobleme nach Möglichkeit zu eliminieren. Dabei sollte man auch einen Spezialisten im Bereich Kältetechnik wie die Firma Wurm auswählen – denn neben der elektrotechnischen Kompetenz eines Regeltechnikanbieters sei auch die Systemkompetenz entscheidend –, der das Gesamt-Know-how rund um eine Kälteanlage besitzt.

Die Datenerfassung allein genügt jedoch nicht, um ein Kältesystem zu beherrschen. Bei der Fülle an Daten, die eine komplexere Anlage liefert bzw. liefern kann, verliert man sich als Betreiber sonst in Zahlenwüsten und Excel-Tabellen. Daher legt Wurm großen Wert auf eine möglichst komfortable und leicht verständliche Darstellung der Messergebnisse, die sich aus einer kontinuierlichen Übertragung und Auswertung der Anlagendaten ergeben.

Apropos Datenanalyse: Die Firma Wurm verwaltet aktuell Daten von 6000 Projekten auf eigenen Servern. Über 175 Mrd. Datensätze sind auf den Servern gespeichert und jede Nacht kommen ca. 120 Mio. Datensätze hinzu. Die Daten werden für zwei Jahre gespeichert. Die Server stehen selbstverständlich in Deutschland und sind aufwendig abgesichert.

Das Kältesystem der Zukunft

Nachdem die Referenten des Fachforums die wichtigsten Komponenten einer Kälteanlage genauer unter die Lupe genommen hatten, übernahm zum Abschluss des Fachforums wieder Steffen Klein von Combitherm das Zepter. Er berichtete über die Anforderungen an Kältesysteme der Zukunft, bzw. wie diese schon heute fit für die Zukunft gemacht werden können. Ein Schlagwort in diesem Zusammenhang ist „Flexibilität“. Viele reden ja von Energieeffizienz. Steffen Klein machte aber deutlich, dass es in Zukunft nicht mehr nur um die Effizienz eines (Kälte)Systems gehe, sondern dass Maschinen und Elektrogeräte auch energieflexibel sein müssten, um sich schnell und nur mit sehr geringem Aufwand an kurzfristige Änderungen des Energiemarktes anpassen zu können. Die Firma Combitherm ist Mitglied im Forschungsverbund „Forenergy“, der sich mit der Erarbeitung von Konzepten für eine energieflexible Fabrik beschäftigt – Energiespeicher, energieflexible Anlagentechnik und intelligente Steuerungen werden dabei vor allem untersucht.

Die kältetechnische Antwort von Combitherm auf diese (und weitere) Anforderungen des Marktes ist das „ANSOR“-Konzept – eine Komplettlösung mit dem Schwerpunkt Effizienz und Flexibilität, die sich besonders für Prozesse mit schwankenden Bedingungen eignet. Die Kältemaschinen mit einer thermischen Leistung je Aggregat von 250-2500 kW sind modular aufgebaut, werden stufenlos geregelt (Verdichter, Ventilatoren und auch Pumpen), sind besonders geeignet für schwankende Bedingungen (optimiert für Teillast) und sind Smart Grid-fähig. Konkret setzt Combitherm auf Kompakt-Schraubenverdichter mit integriertem Frequenzumformer, Plattenverdampfer mit dualer Einspritzung, Kondensator als Plattenwärmeübertrager oder Luftverflüssiger mit EC-Ventilatoren, hydraulische Pumpen mit Frequenzumformer, elektronische Expansionsventile und ein Touchpanel zur Bedienung. Letzteres ist eine Besonderheit, denn die Regelungstechnik und die entsprechende Visualisierung bieten deutlich mehr als viele marktübliche Geräte. Combitherm hat aufwändige Regelalgorithmen entwickelt, die sämtliche Anlagendaten berücksichtigen. So liefert allein der Verdichter ca. 70 Einzeldaten, aber auch alle Betriebsdaten der Pumpen, der Verflüssiger, der Ventilatoren etc. werden erfasst, ausgewertet und – ein Knackpunkt – trotz aller Komplexität anschaulich dargestellt.

Ein weiterer Schwerpunkt des Vortrags von Steffen Klein war die freie Kühlung. Wann immer sich die Freikühlung anbietet, empfiehlt er diese seinen Kunden, denn mit ihr ist der – zumindest teilweise – Verzicht der Kälteerzeugung durch Kompressionskältemaschinen möglich. Ziel ist die Reduzierung des Energieeinsatzes durch Ausnutzung des Exergiepotentials von Umgebungsluft und -wasser. Kriterien für den sinnvollen Einsatz der Freikühlung sind:

Ganzjahresbetrieb (Ausnutzung der kalten Jahreszeit)

24 h-Betrieb (Ausnutzung der kalten Nachtstunden)

Temperatur des Kaltwasserkreislaufs größer 10 °C – je höher umso besser

Möglichkeit des Mischbetriebs von Freikühlung und Kältemaschine

Sind zwei dieser Kriterien erfüllt, lohne es sich den Einsatz von freier Kühlung zu bedenken, empfahl Steffen Klein.

Bei allem Ehrgeiz von Ingenieuren und Anlagenbauern, das technisch Machbare auszureizen und umzusetzen, müsse man sich aber immer klar machen, dass die Befriedigung der Kundenbedürfnisse und die langfristige Zuverlässigkeit einer Kälteanlage im Mittelpunkt der Bemühungen stehen müssten.

Die Befriedigung der Bedürfnisse der Teilnehmer des Fachforums Kältetechnik gelang allen Referenten jedenfalls in hervorragender Weise, wie die exzellenten Bewertungen zeigen. Auf die Frage, ob die Teilnehmer an einem weiteren Fachforum Kältetechnik teilnehmen würden und ob ihre Erwartungen erfüllt worden seien, antworteten bei allen fünf Veranstaltungen jeweils über 95 % mit „Ja“, zweimal gab es sogar 100 % Zustimmung.