Zukunftssichere Kälteerzeugung mit CO₂

Das Gebäude mit einer Nutzungsfläche von 5.300 m² ist auf eine Gesamtkapazität von rund 7.300 Essen und 5.400 Gästen pro Tag ausgelegt. Allein der Speisesaal misst 2.200 m² und bietet 1.500 Sitzplätze. Seit September 2019 können sich die Studierenden über eine große Angebotsvielfalt freuen: Salattheken, eine Gemüsebar, eine Suppenstation, eine Pizza-, eine Pasta- und eine Wok-Theke, ein Grill sowie vegetarische und vegane Gerichte. Die Speisen werden täglich von den Mensa-Mitarbeitern frisch zubereitet, gekocht und ausgegeben.

„Mit diesem Neubau wird auch die Mensa in Garching auf dem neuesten Stand der Technik sein. Die Hochschulgastronomie des Studentenwerks München freut sich darauf, diese moderne Einrichtung ab sofort betreiben zu dürfen und ihren Gästen qualitativ hochwertige Speisen in einem stilvollen und zeitgemäßen Ambiente bieten zu können“, berichtet Dr. Ursula Wurzer-Faßnacht (Geschäftsführerin des Studentenwerks München, Quelle: www.tum.de/nc/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/details/35678)

Die Modernisierung der Garchinger Mensa war dringend nötig, denn das Gebäude entsprach in Sachen Kapazitäten, Technik und Energieeffizienz schon lange nicht mehr den benötigten Standards. Die neue Mensa wird durch modernste Technik nicht nur deutlich weniger Energie verbrauchen, sondern bietet außerdem eine langfristig nachhaltige, zukunftssichere Kälteerzeugung mit dem natürlichen Kältemittel CO₂.

Kältetechnische Planung und
Einrichtung

Die kältetechnische Einrichtung wurde vom Ingenieurbüro Schmid+Partner aus Erlangen geplant und von der Firma K.E.D. Kälte- & Klimatechnik GmbH aus Bischofsmais installiert. Da ab 2022 für chemische Kältemittel die 40 kW-Grenze gilt, war Hendrik Schmid (Ingenieurbüro) sofort klar, dass für diese Anwendung nur eine mit CO₂ betriebene Kälteanlage in Frage kommt.

„Nachdem wir die Ausschreibung von Schmid+Partner erhielten, bewarben wir uns mit einem ‚ROXSTAsmart‘ von TEKO – und bekamen den Auftrag. Problematisch war nur die Realisierung der Schockfroster. Schnellkühler in dieser Leistungsgröße gibt es nicht steckerfertig. Der Schockfrosterhersteller bietet zwar separate Kälteaggregate, diese dürfen jedoch eine maximale Entfernung von 15 m zum Schnellkühler nicht übersteigen. Das war in unserem Projekt jedoch räumlich nicht realisierbar. Daher war in der ersten Planungsphase ein zusätzliches Kälteaggregat mit R407F geplant. Auf der Chillventa 2018 wurde Simon Ahlers (Produktmanager CO₂-Systeme bei TEKO) auf unser Projekt aufmerksam und stellte uns die perfekte Komplettlösung mit CO₂ vor. So wurde die kältetechnische Einrichtung auf die CO₂-Lösung ‚ROXSTAindustrial‘ von TEKO umgeplant. Damit waren sowohl wir als in­stallierender Betrieb, als auch Schmid+Partner zufrieden – letztendlich konnten gleich zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen werden“, berichtet Michael Kraus (K.E.D.).

Installation der Kältetechnik

Die Installationsarbeiten wurden innerhalb kürzester Zeit realisiert und kamen im November 2018 zum Abschluss. Mit einer Bruttoauftragssumme von 1 Mio. Euro zählt das Projekt zu den größten Einzelprojekten der Firma K.E.D.  Die 5.300 m² große Fläche brachte entsprechend lange Rohrleitungswege mit sich. Insgesamt wurden 1.750 m K65-Rohre bis zu einer Größe von 1 5/8 Zoll, sowie circa 18,5 km Elektrokabel verlegt.

Auch die Einbringung der Kälteanlage barg Herausforderungen. Die Maschine musste mithilfe eines mobilen Baukrans durch eine seitliche Öffnung in der Fassade im 2. Obergeschoss ins Gebäude eingebracht werden. Von dort aus wurde sie circa 30 m durch eine Lüftungszentrale sowie ein Treppenhaus an ihren eigentlichen Standort transportiert. Durch die modulare Bauweise des „Roxsta“ konnten Maschine und Mitteldruckstation separat eingebracht werden, was bei einer Maschine dieser Größenordnung ein enormer Vorteil ist. Und da der Maschinenraum nicht besonders groß ist, wurden beide Einheiten getrennt voneinander installiert und der vorhandene Platz somit optimal genutzt.

Wärmerückgewinnung (WRG)

Die Abwärme der Kälteanlage wird zum Vorheizen des Spülmaschinenwassers verwendet. Über einen Zwischenkreis mit Pumpe gelangt die Wärme an zwei 500 l fassende DK-Speicher mit integrierter Legionellenschaltung. Innerhalb der Speicher findet je nach „Verweildauer“ die Erhitzung des Wassers auf bis zu 80 °C statt. Sollte die Leistung der WRG für ein benötigtes Temperaturniveau nicht ausreichen, wird innerhalb der Spülmaschinen nachgeheizt.

Durch diese spezielle WRG-Anwendung ergab sich für den Planer der Vorteil, dass die Gewerke „Kälte“ und „Spülmaschinen“ optimal kombiniert werden konnten.

Regelelektronik

Bei der elektronischen Regelung setzte K.E.D. in der Mensa auf den Partner Wurm Systeme aus Remscheid. „TEKO und Wurm arbeiten schon seit vielen Jahren eng zusammen. So entschieden wir uns, auf diese Synergie zu setzen und auf die bewährte Lösung „Frigolink“ von Wurm zurückzugreifen“, so Michael Kraus. „Insgesamt sind acht Hauptmodule mit 56 Kühlstellenmodulen verbaut. Diese regeln die Normal- und Tiefkühlung sowie die Schockfroster. Für die Steuerung der MD- und HD-Ventile, Gaskühlerregelung, WRG-Anforderung und Parallelverdichtung kommt das von TEKO und Wurm gemeinschaftlich entwickelte CO₂-Hauptmodul „HCO2 G4“ zum Einsatz. Auch bei der CO₂-Gaswarnregelung und Datenfernübertragung setzten wir auf die Regelelektronik von Wurm.“

Wärmetauscher

„Das Lieferpaket von TEKO vervollständigen ein CO₂-Gaskühler sowie 13 CO₂-Flachverdampfer der TEKO-Marke ‚Whiteline‘. Da die Leistungen der Kühlräume sehr variieren, lieferten wir für jeden Kühlraum einen speziell an die benötigten Temperaturen und Räumlichkeiten angepassten Verdampfer. Bei der Auslegung der Komponenten berücksichtigen wir stets das gesamte Kältesystem und bieten unseren Kunden ein optimal aufeinander abgestimmtes Leistungspaket“, beschreibt Dirk Niedenthal, Produktmanager Wärmetauscher.