Kühlen mit Wärme?

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Der innovative Einsatz von Energie gewinnt mehr und mehr an Bedeutung. Ihre Vorreiterstellung hat die SIG Sonneborn Bauzubehör-Industriegesellschaft mbH nun wieder verdeutlicht, indem das Unternehmen ein besonderes thermisches Kühlsystem errichtet hat und nutzt. Gründe für diese Neuerung waren die Verbesserung der energetischen Nutzung, die Optimierung des Hallenklimas, die Reduzierung der CO2-Emissionen und die Senkung der Kosten. Die SolarNext AG aus Bernau (Chiemsee) ist Errichter dieser Anlage zur Energieverbrauchsoptimierung.

Neues von Velux

Die Wärme, die durch das VeluxNahwärmenetz entsteht, wird dank des neuen Systems in Kälte umgewandelt. Die Kälteleistung, die dabei insgesamt zur Verfügung steht, beträgt bis zu 350 kW. Das Absorptionskältesystem lässt die CO2-Emissionen deutlich geringer werden – genauer gesagt sind es rund 90 Tonnen pro Jahr weniger!

Die Firma Velux besitzt in Sonneborn neun Fertigungshallen, die eine teilweise Verbindung zueinander haben. Außerdem gibt es für die fertigen Produkte ein zentrales Lager. Die beheizte Fläche misst etwa 36.400 m², dazu kommt die nicht beheizte und bebaute Fläche von etwa 12.600 m². Die energetische Optimierung dieser Hallen steht bereits seit Längerem im Fokus. So wurde in den letzten Jahren beispielsweise eine Fotovoltaikanlage errichtet. Torluftschleieranlagen, innovatives Heizsystem und effiziente Beleuchtungsanlagen ergänzen die Maßnahmen. Das Energieeffizienzsystem ist umfassend und DIN ISO zertifiziert.

Was ist neu?

Das optimierte Energieeffizienzsystem bei Velux erlaubt die umfassende Einsparung von Kohlendioxid-Emissionen. Die bereits vorhandenen Ressourcen werden genutzt, was den elektrischen Mehraufwand reduziert. Diese Ressourcen bestehen in den Spänen, die bei der Produktion der Holzfenster anfallen. Die Nutzer der Wärme haben im Sommer in der Regel aber keinen Bedarf – die Späne fallen jedoch trotzdem an. Das Nahwärmenetz von Velux kann nach der Neuerung auch im Sommer genutzt werden, hier wird dann allerdings auf Kälte gesetzt. Die Wärme wird einfach umgewandelt! Nötig sind dafür leistungsfähige Absorptionskältesysteme, in die Velux jüngst investiert hat.

Die Produktionshalle wurde zuerst mit einer Teilklimatisierung versehen. Bisher wurde hier eine Kompressionskältemaschine genutzt, die die gesamte Hydraulik der Anlagen kühlte. Die Absorptionstechnologie ist jedoch deutlich wirtschaftlicher zu nutzen und nutzt darüber hinaus die durch Holzspäne entstehende Wärme. Absorber verbrauchen rund 90 Prozent weniger elektrische Energie als die Kompressionskältemaschinen, was letzten Endes die CO2-Emissionen sinken lässt.

Von SolarNext wurden Chillii Cooling Kits entwickelt, die einen Controller als Herzstück und einen Absorber sowie einen Nasskühlturm enthalten. Der Absorber erbringt eine Kälteleistung von bis zu 175 kW. Zusätzlich gibt es einen Kaltwasserspeicher mit einer Größe von 10 m³ und einen Heißwasserspeicher, der etwa halb so groß ist. Ein weiteres Kit ist als Leistungsreserve vorgesehen.

Zur Funktionsweise

Sofern die Außentemperatur bis zu 10 °C beträgt, kann die Kompressionskältemaschine den Kältebedarf der Aggregate in der Fertigungshalle decken. Liegen die Außentemperaturen aber höher, müssen die Absorber ihren Dienst verrichten und werden nun zu Kälteproduzenten. Gleichzeitig speisen sie die Lüftungsgeräte mit kühler Luft. Damit wird eine teilweise Klimatisierung der Halle erreicht. Ist es im Sommer sehr heiß, werden die Kompressionskältemaschinen mit ihren Verdichtern zugeschaltet. Sie ergänzen dann die Absorptionssysteme, die bereits die vorgesehene Grundlast abdecken.

Warum auf Absorptionskälteanlagen setzen?

Die globale Erwärmung des Klimas macht es unverzichtbar, dass auf gute Kühlsysteme, die überaus energiesparend sind, gesetzt wird. Interessant: Rund 75 Prozent der eingesetzten Energie wird weltweit für das Kühlen benötigt, nur ein Viertel bleibt noch für das Heizen. Die Tendenz ist allerdings steigend. Die normalen Kompressionskältemaschinen, die als konventionelle Kälteproduzenten verbreitet sind, nutzen Strom als Energie für den Antrieb. Außerdem werden Kältemittel eingesetzt, die für ihre schädliche Klimawirkung bekannt sind. Der Treibhauseffekt wird damit immer stärker gefördert. Mithilfe der thermischen Kühlung hingegen wird dieser Effekt verringert. Es wird zur Produktion der Kälte kein Strom eingesetzt, sondern die Anlagen setzen einzig auf Wärme als Energie für den Antrieb. Infrage kommen hier Solarwärme, Wärme aus Kraftwerken, Biomassewärme oder Nahwärme und Fernwärme.

Absorptionskälteanlagen sind schon seit dem Jahr 2009 förderfähig, ihr Antrieb muss lediglich aus Solarwärme oder Sekundärwärme stammen. Die Kälteleistung, die diese Anlagen erbringen sollen, muss mindestens 5 kW betragen.

Kosten sparen

Der Energieverbrauch eines Unternehmens lässt sich durch ein effizientes Energiemanagement erfolgreich reduzieren. Außerdem werden wichtige Strukturen geschaffen, mit deren Hilfe der Verbrauch der wertvollen Energie wirkungsvoll kontrolliert werden kann. Energie muss systemisch beschafft, umgewandelt, verteilt und genutzt werden, was nur durch das betriebliche Energiemanagementsystem zu erreichen ist. Dieses muss Energieverbräuche transparent gestalten und die Verursacher der Energiekosten herausfiltern. Kontrollmechanismen erlauben es, auf Änderungen im Energieverbrauch direkt einzugehen. Im Rahmen des Energiemanagementsystems müssen strategische Ziele festgelegt werden, nur dann können sich aus der aktuellen Situation heraus Verbesserungen ableiten lassen. Durch das Energiecontrolling lassen sich letzten Endes Kosten sparen, wenn eine aktive Kontrolle, Analyse und Steuerung der Energieverbräuche sicher ist. Wirtschaftlichkeitsberechnungen stellen hier die Basis dar für Maßnahmen und Umsetzungen im Bereich der Energiewirtschaft eines Unternehmens.

Ausweitung auf den Markt

Klima und Umwelt verändern sich, darauf muss der gesamte Markt reagieren. Allen voran der Kältemarkt, der dafür sorgen muss, dass zwar Kälte zur Verfügung steht, die klimaschädlichen Gase jedoch reduziert werden. Nationale Umweltschutzvorschriften fordern eine Reduzierung der Gast um 40 Prozent bis zum Jahr 2020 und noch einmal um weitere 40 Prozent bis 2040. Die Energieproduktivität soll gleichzeitig verbessert werden, sie soll bis 2020 von 1990 an gesehen eine Verdopplung erfahren.

Der Bedarf an Dienstleistungen und Produkten, die besonders energieeffizient sind, steigt beharrlich. Der Markt erweitert sich, gleichzeitig nimmt aber auch der Kostendruck zu. Wirtschaftlich gesehen müssen vor allem eigene Produkte der Unternehmen weitere optimiert werden. Auch ein Umdenken in der Wettbewerbsstrategie wird erforderlich sein.
Vor allem für Klimatisierungsprozesse und Kühlprozesse wird die Kälteerzeugung immer wichtiger. Der größte Abnehmer hier ist die Nahrungsmittelenergie mit etwas mehr als zwei Dritteln. Dann folgt die Klimatisierung von Wohn- und Geschäftsgebäuden, sie brauchen rund 22 Prozent der Energie. Der Kältebedarf wird aber weiter steigen und birgt damit naturgemäß ein hohes Potenzial an Möglichkeiten zur Einsparung des Energieverbrauchs. Schon kleine Optimierungen können helfen, Energie zu sparen: Änderungen im Nutzungsverhalten oder Verbesserungen der Technik sind die ersten Schritte. Nur die Unternehmen, die sich diesen Gegebenheiten anpassen und sich der Zukunftsforderung nach effizienten Energiesystemen stellen, werden auf Dauer wettbewerbsfähig bleiben und die Kosten bei der eigenen Produktion weiter senken können.


Bildnachweis: © SIG Sonneborn

Klaus Müller-Stern

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Klaus Müller-Stern (25) studiert aktuell Maschinenbau, beschäftigt sich daneben jedoch schon lange mit allen Aspekten rund um Selbstständigkeit und Unternehmensgründung. Eloquent und scharfsinnig bringt er Themen wie Social Media oder den Finanzsektor auf den Punkt. Darüber hinaus blickt der passionierte Laufsportler in seinen Beiträgen hinter die Kulissen erfolgreicher Startup-Firmen.

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