Techniker-Projekt – von der Theorie in die Praxis

Die Bundesfachschule Kälte-Klima-Technik bietet neue praktische Schulungen für den Bau von CO₂-Kälteanlagen im gewerblichen Bereich an. Ausgehend von einer Techniker-Projektarbeit 2015 wurde die dabei entwickelte Anlagenkonzeption für eine gewerbliche CO₂-Kaskade in die Praxis umgesetzt. An den Standorten Maintal und Harztor stehen heute CO₂/R134a-Kaskaden für die Aus- und Weiterbildung zur Verfügung.

Kohlenstoffdioxid (CO₂) ist eines der ältesten Kältemittel. Als für die Kältetechnik bis in die 30er Jahre des letzten Jahrhunderts nur natürliche Stoffe zur Verfügung standen, wurde es vor allem auf Kühlschiffen oder zur Trockeneiserzeugung eingesetzt. Es ist ungiftig, nicht brennbar, sehr preisgünstig und erlaubt durch seine hohe volumetrische Kälteleistung eine kompakte Bauweise.

Vor einigen Jahren wurde Kohlenstoffdioxid als Kältemittel wiederentdeckt. Seither hat sich die Technik für dessen Einsatz rasant weiterentwickelt. Das Kältemittel kann heute sowohl unterkritisch in Kaskaden, als auch überkritisch verwendet werden. Etwas sehr wichtiges ging allerdings über die vergangenen Jahrzehnte weitestgehend verloren: das breite Fachwissen über den Umgang mit einem phantastischen aber anspruchsvollen Kältemittel.

BFS stellt Weichen für den Anlagenbau

Im vergangenen Jahr setzte eine Gruppe von Absolventen des Technikerstudiums an der Bundesfachschule Kälte-Klima-Technik in Maintal genau an diesem Punkt an. Denn die zweijährige Ausbildung zum staatlich geprüften Kälte- und Klimasystemtechniker fordert als Teil der Abschlussprüfung auch eine Projektarbeit im letzten Ausbildungsabschnitt. Dazu werden Teams mit vier bis fünf Studierenden gebildet und jeweils von einem Fachdozenten betreut. Eine der Gruppen hatte die Aufgabe, eine unterkritische CO₂-Kälteanlage zu entwerfen und zu planen. Dabei sollten folgende Anforderungen erfüllt werden:

Es musste eine für das Handwerk relevante Tiefkühlanlage konzipiert werden, die mit den vorhandenen Gegebenheiten und Anlagenkomponenten an den Arbeitsplätzen der Bundesfachschule (Kühlzelle, Gegenheizung, Verdampfer, Verflüssigungssätze, ….) auskommt. Dabei sollte eine Kaskade mit CO₂ in der Tieftemperaturstufe und mit R134a oder R290 in der Hochtemperaturstufe entstehen.

Zum Zweiten sollte die Kälteleistung der Tiefkühlung bei ca. 2 kW (bei t_o= -28 °C) liegen. Kälteanlagen dieser Größenordnung sind in der Gewerbekälte nämlich sehr weit verbreitet und werden direkt vom Kälteanlagenbauer betreut.

Entscheidend aber war der letzte Punkt: Das Projektteam musste darauf achten, dass die CO₂-Komponenten als Standard am Markt verfügbar sind und der Anlagenneubau aus Betreibersicht auch wirtschaftlich darstellbar ist.

Nach der achtwöchigen Projektphase legten die angehenden Techniker ihre Arbeit vor und verteidigten sie erfolgreich in einem abschließenden Kolloquium. Die Fachdozenten der Bundesfachschule bewerteten das Ergebnis als praktisch umsetzbar. Damit waren die theoretischen Grundlagen zum Bau einer CO₂/R134a-Kaskade gelegt.

Aus Theorie wird Praxis

Die Umsetzung des Projekts in die Praxis übernahmen dann die Mitarbeiter der Bundesfachschule. Der Praxistest verlief auf Anhieb erfolgreich. „Derzeit läuft die Feinjustierung, da der CO₂-Arbeitsplatz mehrfach gebaut werden soll. Unser Ziel sind jeweils 16 solcher CO₂-Tiefkühlanlagen in Maintal und in Harztor/Niedersachswerfen. Zurzeit befinden sich vier Anlagen in der Fertigstellung“, erklärt BFS-Geschäftsführer Jörg Peters. Diese CO₂-Technologie wird in die Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen an der Bundesfachschule integriert.

Praxis niemals ohne Theorie

Aber keine Praxis ohne die zugehörige Theorie: Darum bietet die Bundesfachschule an ihrem Standort in Harztor ein neues Modul 6 „Kälteanlagenbau mit R744 als Kältemittel“ an (weitere Infos zum neuen Modul 6 gibt es unter www.bfs-kalte-klima.de oder direkt bei der Bundesfachschule). Es geht darin weniger um den industriellen Einsatz, den großen Supermarkt oder andere Anwendungen für große Kälteleistungen. Vor allem kleingewerbliche Anlagen, die vielleicht beim Bäcker, Metzger oder dem mittelständischen Lebensmittelhändler stehen, bilden den Mittelpunkt dieser Schulung. Darum liegt die Kälteleistung der Anlage bei etwa 2 kW. Dazu Jörg Peters: „Es geht uns bewusst darum, eine Lösung für den handwerklich arbeitenden Kälteanlagenbauer und seine Gewerbekunden anzubieten. Denn nicht der heute stark im Fokus stehende Supermarkt macht die Menge der Gewerbekälteanlagen im Feld aus. Es sind die vielen kleineren Kälteanlagen, für die ebenfalls umweltfreundliche CO₂-Lösungen umsetzbar sind. Außerdem möchten wir das Fachwissen über CO₂ für die Zukunft auf eine möglichst breite Basis stellen.“ Aus diesem Grund wird an der Bundesfachschule das Thema CO₂ schon heute in die überbetriebliche Lehrlingsunterweisung des dritten Ausbildungsjahres eingebunden. Gleiches gilt für die Meister- und Technikerausbildung sowie die bereits erwähnten Module.