Im Praxiseinsatz bewährt
Gasmotor-Kältemaschine für Obstgut Margaretenhof
Kühlkammern randvoll mit Obst, das bis zum Verkauf frisch und saftig bleiben muss – das Obstgut Margaretenhof bot den idealen Rahmen, um die Leistungsfähigkeit einer neuen Gasmotorkältemaschine unter Beweis zu stellen. Das Potenzial dieser Gewerbekühlungslösung ist so groß, dass das Projekt auch von der Wissenschaft begleitet wird.
Spätestens ab August wird die Region zwischen Rhein und Eifel zum Schauplatz delikater Transporte, und das im wahrsten Sinne des Wortes. Alljährlich zur Erntezeit rollen lange Traktorzüge durch eines der wichtigsten Obstanbaugebiete Deutschlands. Geladen haben sie Abertausende Tonnen handgepflückter Früchte, mal süßer, mal säuerlicher, in jedem Fall aber prall und aromatisch. Das soll auch so bleiben, bis das Obst in den Auslagen des Einzelhandels landet. Bis dahin können allerdings viele Wochen vergehen.
Netz am Limit
Das bloße Pflücken vom Baum bedeutet aber nicht, dass der Stoffwechsel in den Früchten zum Erliegen kommt: Das Produkt „lebt“ weiter. Umso wichtiger ist für Bruno Müller eine zuverlässige Kühlung seiner Lagerräume. So wie viele seiner Kollegen setzte der Inhaber des Obstguts Margaretenhof in Grafschaft-Oeverich hier bislang auf elektrischen Strom.
Dessen Preis ist in den letzten Jahren fortwährend gestiegen – ein Umstand, der Unternehmern ebenso Kopfzerbrechen bereitet wie Privathaushalten. Das ist nicht der einzige Nachteil dieser Energieform. Ein weiterer zeigte sich, als Bruno Müller seine Betriebsflächen erweitern wollte und dabei an die Grenzen der bestehenden Netz-Infrastruktur stieß. „Wir hatten Angebote für eine neue Leitung mit Trafostation“, erinnert sich der Landwirt. „Da wir im Außenbereich liegen, wäre das aber so teuer gewesen, dass wir die Erweiterung nicht hätten durchführen können.“ Eine Erfahrung, wie sie viele Unternehmer machen, die ihren Betrieb vergrößern oder sich an einem neuen Standort ansiedeln wollen.
Die effiziente Alternative
Dass das Obstgut seine Erweiterung letztlich wie geplant vollziehen konnte, ist nicht zuletzt einer Weltneuheit zu verdanken. Denn für die Ingenieure von KKU Concept (www.kku-concept.de) bot der Betrieb ideale Bedingungen, um die Leistungsfähigkeit ihrer Gasmotorkältemaschine in der Gewerbekühlung unter Beweis zu stellen. In enger Zusammenarbeit mit ihrem Partner vor Ort, der Firma Berndt Enersys, konzipierten und installierten sie ein System, das vier Kühlräume für Äpfel und Birnen mit einem Gesamtvolumen von 2600 m³ effizient und zuverlässig kühlt.
In jedem der haushohen Kühlräume ist ein direktverdampfendes Verdampferpaket mitsamt glykolführendem Abtauregister installiert. Die Verdampfer sind an zwei „Yanmar“-Gasmotorwärmepumpen angeschlossen, die den Kühlmittelkreislauf antreiben. Insgesamt stellen die Aggregate eine Kühlleistung von 120 kW zur Verfügung und verfügen damit über genügend Reserven, um die Räume nach der Beschickung rasch auf die Solltemperatur wenige Grad über dem Gefrierpunkt herunter zu kühlen. Gleichzeitig arbeiten sie auch im Dauerbetrieb mit nur geringer Kühllast äußerst effizient.
54 % Energieeinsparung
Der hohe Wirkungsgrad der Gasmotoren und der günstige Preis des Primärenergieträgers Erdgas machen das System wirtschaftlich interessant. Hinzu kommt noch die Tatsache, dass die Kältemaschinen mit einer Motorwärmerückgewinnung ausgestattet sind. Die Abwärme der Motoren nutzen Obstbauer Bruno Müller und sein mittlerweile in das Unternehmen eingestiegener Sohn, um das regelmäßig erforderliche Abtauen der Verdampfer durchzuführen. Darüber hinaus können sie die Arbeits- und Aufenthaltsräume im Betrieb auf diese Weise gewissermaßen zum Nulltarif beheizen.
„Das heißt: 500 m² Produktionsfläche werden kostenfrei mit der Abwärme dieser Maschine bedient“, betont Ingenieur Marcus Becker von Berndt Enersys. „Wir sprechen hier von einem Potenzial von fünf Einfamilienhäusern!“ Unter dem Strich profitiert das Obstgut Margaretenhof von einer Energieeinsparung in Höhe von 54 % gegenüber einer herkömmlichen elektrischen Kühlung. Damit nicht genug, arbeitet die Gasmotorkältemaschine besonders ausfallsicher und entlastet das örtliche Stromnetz spürbar.
Wissenschaftliche Begleitung des Projekts
Vorteile, die einen näheren Blick lohnen, findet auch Professor Jochen Arthkamp. „Die Kühlung in diesem niedrigen Temperaturbereich ist mit Pionierarbeit verbunden“, erläutert der Lehrstuhlinhaber an der TH Georg Agricola zu Bochum. Ein guter Grund für den Wissenschaftler und sein Team, den ersten Praxiseinsatz der Gasmotorkältemaschine von Anfang an zu begleiten.
Die Auswertung der im laufenden Betrieb gesammelten Daten zeigt, dass die bewährte Technik der Gasmotorwärmepumpe ihre Vorzüge auch im Kältebereich ausspielen kann. Der mögliche Einsatzbereich sei umso größer, als immer neue Kälteanwendungen erschlossen würden, so Jochen Arthkamp weiter, selbst in Bäckereien mache Kälte heute ein Drittel des Energiebedarfs aus. „Das Potenzial von Erdgas im Kältesektor liegt im sehr hohen Milliarden-Kilowattstunden-Bereich pro Jahr!“
