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Montag, 17 Januar 2022 10:59

Kälteanlage im Container: Flexibel und ressourcensparend kühlen

von Redaktion
Geschätzte Lesezeit: 4 - 7 Minuten
Containerkühlanlage mit Trockenkühler auf dem Dach: Die Kälteanlage außerhalb der Produktion sorgt für mehr freien Platz innerhalb der eigenen Hallen Containerkühlanlage mit Trockenkühler auf dem Dach: Die Kälteanlage außerhalb der Produktion sorgt für mehr freien Platz innerhalb der eigenen Hallen

Die AGRU-FRANK GmbH setzt bei der Produktionserweiterung auf eine energieeffiziente Container-Kühllösung der Reisner Cooling Solutions GmbH.

In der Kunststoffextrusion steigen die Anforderungen kontinuierlich – eine effiziente und ressourcenschonende Produktion gewinnt zunehmend an Bedeutung. Dafür ist die Kältetechnik ein entscheidender Faktor, denn mit einer modernen Kühllösung lassen sich Energiekosten deutlich reduzieren und CO2-Emissionen einsparen. Dass sich eine Investition schon nach kürzester Zeit amortisiert, zeigt das Beispiel des Kunststoffrohrherstellers Agru-Frank GmbH. Die Firma investierte aufgrund ihrer Expansion in eine Container-Kühllösung der Reisner Cooling Solutions GmbH, ein Unternehmen der technotrans-Gruppe. So wurden Kosten gesenkt und mehr Platz in den Produktionshallen geschaffen.

Die Agru-Frank GmbH mit Sitz in Wölfersheim ist eines von insgesamt elf Unternehmen der Frank-Gruppe. Agru-Frank fertigt Rohre aus Polyethylen für die Trinkwasser- und Gasversorgung sowie für die Abwasserentsorgung und den Industriebedarf. Darüber hinaus stellt das Unternehmen Sonder- und Mehrschichtrohre her. Um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden, investierte Agru-Frank in mehrere neue Maschinen und Anlagen.

Die Fertigung von Druckrohren, Formteilen und Erdwärmesonden besteht aus verschiedenen Verfahrensschritten. Für die Rohrextrusion werden kleine Kunststoffgranulate aufgeschmolzen und durch ein Werkzeug in Rohrform gebracht. Der circa 220 Grad Celsius heiße Kunststoff wird dann wieder abgekühlt und behält so seine Form. Mit Blick auf die Erweiterung der Produktionskapazitäten stand jedoch vor allem in den Sommermonaten nicht mehr genug Kälteleistung zur Verfügung. Die hohen Temperaturen führten zu einer starken Schwankung der Kühlwassertemperatur. Deshalb stieg im Rahmen der Produktionserweiterung auch der Bedarf nach effizienter Kühltechnik.

Bei der Auswahl des passenden Lösungskonzepts für die eigene Kühlung stellte Agru-Frank gleich mehrere Bedarfsforderungen. Zum einen sollte die Kühllösung durch mehr Leistung die Kühlwassertemperatur auch im Sommer zufriedenstellend regeln. Insbesondere die Energieeffizienz und Wärmerückgewinnung spielten eine wichtige Rolle bei der Kaufentscheidung. Zum anderen sollte die Anlage entsprechend dimensioniert sein, um genug Reservekapazitäten bei einer weiteren positiven Unternehmensentwicklung und Produktionsexpansion zu haben. Zudem sollte dabei möglichst wenig Platz in der eigenen Produktionshalle in Anspruch genommen werden.

Das Reisner-Konzept konnte Agru-Frank in allen Punkten überzeugen: „In der Planungsphase hat Reisner gleich mehrere unserer Anforderungen abgedeckt und durch das Konzept eines maßgeschneiderten Kältesystems mit besonderer Energiespartechnik VARIO, eine gleitende Kondensationsdruckregelung, und Wärmerückgewinnung für optimale Voraussetzungen gesorgt“, betont Stribrny. Aufgebaut in einem Container, passte Reisner die Lösung anhand von zwei Kälteanlagen vom Typ KWR-S 400-17/KS mit je 400 kW Kühlleistung und zwei Kondensatoren mit energiesparenden EC-Ventilatoren an die Bedürfnisse des Kunden an. Auch der Service sorgte für eine nachhaltige Kundenzufriedenheit: „Wir fühlten uns sehr gut beraten. Auch während der gesamten Projektabwicklung wurden wir kompetent und zuverlässig begleitet“, sagt Stribrny.

Maximale Kälteleistung und einzigartige Energiespartechnik

Insbesondere die Effizienz spielte bei der Entscheidung eine Rolle, denn bei der Kunststoffextrusion wird viel Energie verbraucht: „Als energieintensives Unternehmen sehen wir es als unsere Pflicht an, mit den Ressourcen verantwortungsvoll umzugehen“, sagt Stribrny. Aus diesem Grund ist der Rohrhersteller bereits seit mehreren Jahren nach der Energiemanagementnorm DIN EN ISO 50.001 zertifiziert. Diese erfordert eine kontinuierliche Steigerung der Effizienz in der Produktion sowie die Wahrnehmung von Einsparpotenzialen und die Einhaltung bestimmter CO2-Emissionswerte. Bei jeder Neuanschaffung einer Kälteanlage achtet das Unternehmen deshalb auf einen geringen Ressourcenverbrauch. „Die Effizienzsteigerung wird in den kommenden Jahren weiter eine wichtige Rolle einnehmen. Neue Antriebe für die Produktionsmaschinen, effektivere Kühlung der Rohre und ein ganzheitlicher Ansatz im Rahmen der Circular Economy werden die nächsten Jahre die Treiber im Kunststoffrohrbereich sein“, erklärt Stribrny. Maximale Kälteleistung im Einklang mit Energieeffizienz und Nachhaltigkeit waren dementsprechend wichtige Prämissen für das Unternehmen. Reisner integrierte daher eine einzigartige Energiespartechnik, die den Stromverbrauch sowie Betriebskosten deutlich senkt.

Das maßgeschneiderte Kältesystem setzt sich aus zwei separaten Kühlmaschinen mit einer maximalen Kälteleistung von jeweils 400 kW zusammen, sodass insgesamt 800 kW zur Verfügung stehen. Das verwendete Kältemittel R513A verfügt über hervorragende thermodynamische Eigenschaften und einen deutlich geringeren GWP-Wert (Global Warming Potential) als herkömmliche Kältemittel. Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz der sogenannten Vario-Technologie. Durch eine besondere Ventiltechnik und spezielle elektronische Regelung passt die Reisner- Kühllösung die Kondensationstemperatur der Außentemperatur an. Das spart jährlich bis zu 477.490 kWh. Das Reisner Projektteam erklärt: „Die elektronische Steuerung misst die Außen- bzw. Kondensationstemperatur. Je kälter es draußen ist, desto stärker wird die Kondensationstemperatur runtergeregelt, und damit sinkt die elektrische Verdichter-Leistungsaufnahme.“ Ein zusätzlicher Trockenkühler übernimmt im Winterbetrieb außerdem die komplette Last der beiden Anlagen und unterstützt diese während der Übergangszeit. Das führt zu einer jährlichen Einsparung von insgesamt circa 900.000 kWh oder 480.000 Kilogramm CO2. Zu guter Letzt nutzt AGRU-FRANK die Wärmerückgewinnung aus einer Kältemaschine zum Heizen eines Produktions-Prozesses im Sommer, wenn die Winterentlastung, sprich die freie Kühlung, nicht aktiv ist. Um die Abwärme bestmöglich einzusetzen, entwickelte Reisner ein Konzept, mit dem durch einen Wärmetauscher im Kältemittelkreislauf Heizungswasser erwärmt werden kann.

Platzsparender Container als Maschinenraum

Aufgrund der baulichen Gegebenheiten hätten die beiden Kälteanlagen nicht mehr in die bestehenden Produktionshallen der AGRU-FRANK gepasst. Im Rahmen der Projektplanung entwickelte das Reisner Team deshalb einen zwölf Meter langen und zweieinhalb Meter breiten Container als Maschinenraum. Dieser ist mit den zwei Kälteanlagen, einem Schaltschrank mit Siemens SPS, Zu- und Abluftgitter, Gaswarnanlage, Abluftventilatoren, Elektroheizung und Beleuchtung ausgestattet. Reisner sorgte bei der Aufstellung und Montage auch für die komplette elektrische Verkabelung innerhalb des Containers sowie die Verkabelung der Außengeräte auf dem Containerdach. „Die Containerlösung ist perfekt auf uns zugeschnitten. Durch die Verlagerung der Kältetechnik außerhalb des Gebäudes wurde kostbarer Raum in unseren Produktionshallen frei“, sagt Stribrny. Zudem verbaute Reisner bei den Anschlüssen vom Container zum Tank die modernen PE100-RC-Rohrleitungen der FRANK-Gruppe, die im Gegensatz zu PVC dauerhaft verschweißt werden.

Containerraum von innen: Die neue Kühllösung ist mit jeweils zwei Reisner Kältemaschinen á 400 kW Kälteleistung und Kältemaschinen-Kondensatoren mit EC-Ventilatoren ausgestattetContainerraum von innen: Die neue Kühllösung ist mit jeweils zwei Reisner Kältemaschinen á 400 kW Kälteleistung und Kältemaschinen-Kondensatoren mit EC-Ventilatoren ausgestattet

Die Verrohrung hat Reisner sauber ausgeführt – mit den PE100-RC-Rohrleitungen der FRANK-GruppeDie Verrohrung hat Reisner sauber ausgeführt – mit den PE100-RC-Rohrleitungen der FRANK-Gruppe

Dank der geschlossenen Bauweise lässt sich das Kältesystem einfach umpositionieren und an einem anderen Standort einsetzen. Stribrny erklärt: „Die Reisner-Containerlösung ist sehr durchdacht. Besonders die Idee, die gesamte Einheit vor die Halle zu stellen, hat uns überzeugt. So konnten wir zusätzlichen Platz schaffen, falls die Produktion weiter steigen sollte.“ Da sich AGRU-FRANK für einen großen Container entschied, ist durch einen schon jetzt vorgesehenen Reserveplatz eine zusätzliche Erweiterung der Anlage schnell und ohne großen Aufwand möglich. So kann der Container mit einem Minimalaufwand erweitert und zeitnah eine höhere Kälteleistung erzielt werden. Das Reisner Projektteam resümiert: „Dank flexibler Ausbaumöglichkeiten sind unsere Anlagen schon heute bereit für die Zukunft.“

Wasserfilter und Verrohrungen aus PE 100-RC mit Armaturen der FRANK-Gruppe.Wasserfilter und Verrohrungen aus PE 100-RC mit Armaturen der FRANK-Gruppe.

Das gesamte Projekt erstreckte sich über einen Zeitraum von knapp sechs Monaten. Im Sommer 2020 fand schließlich die Inbetriebnahme statt. Stribrny ist sichtlich zufrieden mit dem Ergebnis: „Gleich am ersten Tag nach der Inbetriebnahme konnte man die Verbesserungen merken. Temperaturschwankungen in unserem Produktionswasser gibt es seitdem nicht mehr“. Mit der Modernisierung legen AGRU-FRANK und Reisner den Grundstein für die weitere Zusammenarbeit. Auch der Service und die Erreichbarkeit werden vom Kunden besonders hervorgehoben – weitere Projekte sollen deshalb folgen. Als nächstes tauscht Reisner zum Beispiel die Wasserpumpen aus. Auch hier wird durch eine aktive Regelung mit einer energieeffizienten und frequenzgeregelten Versorgungspumpen der Strombedarf der Pumpen deutlich reduziert. AGRU-FRANK baut aktuell zudem eine neue Produktionshalle: „Wir werden weiterwachsen und dazu brauchen wir natürlich auch immer Kälte“, sagt Stribrny.

www.agru-frank.de

Alle Bilder: AGRU-FRANK GmbH

 

ZUR INFO
Factsheet: Kältetechnik 2020 für die AGRU-FRANK GmbH

Projektpartner:
- AGRU-FRANK GmbH
- Reisner Cooling Solutions GmbH

Bedarf:
- zusätzliche Kühlleistung von 2 x 400 kW
- Kühlwassertemperatur im Sommer einhalten
- Energieeffizienz und Wärmerückgewinnung
- Reservekapazitäten
- mehr Platz in eigenen Produktionshallen

Lösung:
- zwei Reisner Kältemaschinen á 400 kW Kälteleistung
- Kältemittel R513A mit GWP 631
- zwei Kältemaschinen-Kondensatoren mit EC-Ventilatoren
- Container als Maschinenraum
- Steuerungs- und Regelungstechnik

Energiespar-Features:
- Winterentlastung über Trockenkühler
- Kältemaschine mit Reisner Vario
- EC-Ventilatoren

Zeitraum:
Januar 2020/Angebotsphase bis Juli 2020/Endabnahme

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