Mit Wärmeüberschuss ganzjährig kühlen

August 23, 2018

Das Familienunternehmen PERI achtet nicht nur bei ihrer Schalungs- und Gerüsttechnik auf eine effiziente Fertigung, auch bei der Kühlung hat man sich im Oktober 2017 am Hauptsitz Weißenhorn für eine effizienzsteigernde Lösung entschieden. Durch die Anschaffung von ADsorptionskältemaschinen (AdKM) der Firma InvenSor spart das Unternehmen im eigenen Kraftwerk nun jährlich bis zu 70% Energiekosten für die Kälteerzeugung ein und reduziert gleichzeitig den eigenen CO2-Ausstoß um 84% gegenüber herkömmlichen Kälteanlagen. Ergebnisse, die sich sehen lassen können.

Die 2 Kälteanlagen sind direkt in das Kraftwerk integriert.

PERI setzte für die Kühlung in den vergangenen 10 Jahren eine Kompressionskältemaschine (KKM) mit einer Kälteleistung von 40 kW ein, womit ausschließlich die Schaltschränke versorgt wurden. „Aufgrund von zusätzlichem Kältebedarf mussten wir dringend die Leistung auf 60 kW aufstocken“, berichtet Carsten Mai, Energiemanager bei PERI. In der engeren Auswahl waren die ABsorption- und ADsorptionskältetechnik. Das Unternehmen entschied sich daraufhin erstmals für zwei InvenSor ADsorptionskältemaschinen LTC 30 e plus inkl. Freikühlung, welche die benötigte Kälteleistung problemlos zur Verfügung stellen. „Die ADsorptionskälteanlagen von InvenSor haben uns aufgrund ihrer kompakten Größe letztendlich überzeugt“, begründet Carsten Mai. Die KKM ist seither ausschließlich als Redundanzanlage in Betrieb.

Vorhandene Energiequellen effizient genutzt

Das Besondere an den ADsorptionskältemaschinen ist, dass sie zur Kälteerzeugung keinerlei Strom, sondern ausschließlich überschüssige Abwärme benötigen. Am Standort Weißenhorn ist es das bereits vorhandene Biomasseheizkraftwerk (BMHKW), welches mit einer ORC-Anlage arbeitet und nun auch die Kälteanlagen mit einer Antriebstemperatur von etwa 85°C versorgt. Das BMHKW versorgt das Werk mit Wärme und Strom. Dabei werden Holzspäne aus der Produktion in einer Feuerungsanlage mit Einblasfeuerung verbrannt. Die durch die Verbrennungen entstandene thermische Energie wird über einen Plattenwärmetauscher und einer zusätzlichen Heißwasserpumpe an den Heizkreislauf des hauseigenen Warmwassernetzes weitergeleitet und dient als Antrieb für die ORC-Turbine, die mechanische Arbeit erzeugt. Mithilfe eines Generators wird diese in Strom umgewandelt und in das Stromnetz bei Peri eingespeist. Mit einem Teil der restlichen Wärme werden die AdKMs betrieben, die neben den Schaltschränken nun auch den Schaltschrankraum, sowie das Silikonöl für den Betrieb der ORC-Anlage kühlen. Während der kalten Wintermonate kann die Freikühlung der Kälteanlagen genutzt werden. Das heißt in diesem Zeitraum dient die Abwärme nicht als Antrieb, sondern die Kälteversorgung erfolgt über die Außeneinheit, wodurch weitere Energieeinsparungen garantiert sind.

Der Rückkühler führt die nicht nutzbare Wärme aus dem Kälteprozess ab.

Das Kraftwerk wird über die Schaltanlagen gesteuert und muss durchgängig laufen. „Eine aktive Kühlung des Schaltschrankraumes ist unausweichlich für die Elektronik, da die elektrotechnischen Komponenten in den Schaltschränken ein hohes Maß an Wärme produzieren. Diese Wärme muss abgeführt werden, damit es nicht zu einer Überhitzung der Technik und dadurch zu einem Ausfall des Kraftwerks kommt“, so Richard Stahl, Systemtechniker bei der InvenSor GmbH. Mit der Sorptionskältetechnik kann der Kunde hocheffizient eine dauerhafte Kühlgrundlast über das gesamte Jahr abdecken, wodurch sich Energiekosten enorm reduziert und die Ausfallsicherheit gesteigert haben. Des Weiteren haben sich die AdKMs nach bereits 4,8 Jahren vollständig amortisiert.

Das grüne Kältemittel R718

Die ADsorptionskälteanlagen sind ganzjährig in Betrieb und sind direkt in das Kraftwerk integriert, um somit die gewünschte dezentrale Kälteversorgung optimal bereitzustellen. Sie arbeiten nach dem Adsorptionsprozess. Das bedeutet, in den Anlagen werden zwei Teilprozesse alternierend gefahren und somit eine quasikontinuierliche Kälteleistung erzielt. Als Kältemittel wird lediglich Wasser R718 verwendet, was ungiftig, sauber und nicht entzündbar ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Kälteanlagen erfüllen die AdKMs somit alle systemrelevanten Sicherheitsregelungen in Bezug auf Wartung und Betrieb. Außerdem ist das Treibhauspotential von Wasser „0“ CO2-Äquivalent, womit PERI heute schon den Anforderungen der Klimaziele der EU gerecht wird. Für die volle Leistung einer InvenSor-Anlage reichen bereits 52 Liter Wasser aus. Eine umweltschonende Lösung mit langfristigen positiven Ergebnissen für den Betreiber.

Über die InvenSor GmbH

In Lutherstadt Wittenberg und Berlin ansässig ist InvenSor eines der führenden Unternehmen weltweit in der Entwicklung und Produktion von ADsorptionskältemaschinen im Leistungssegment zwischen 30 und 300 kW. Die Kältemaschinen erzeugen kaltes Wasser und nutzen dafür als Antriebsenergie die überschüssige Wärme u.a. von Blockheizkraftwerken, Druckluftanlagen sowie industriellen Prozessen. Durch das eigens entwickelte und mehrfach patentierte Druckhaltesystem ActiVac® ist InvenSor der einzige Hersteller, der die Kälteerzeuger in den Kältemaschinen komplett wartungsfrei anbietet.

Darüber hinaus hat sich das Unternehmen in den letzten 10 Jahren vom reinen Anlagenhersteller zum Gesamt-Lösungsanbieter entwickelt und realisiert mittlerweile schlüsselfertige Gesamtlösungen im Kältebereich. Über 400 installierte Anlagen und zufriedene Kunden sind ein Beweis für die Leistungsfähigkeit und Effizienz dieser ADsorptionskältesysteme.

Technische Daten der Anlage

Kühlsystem2 InvenSor ADsorptionskältemaschinen mit insgesamt 60 kW Nennleistung
AntriebswärmeKraftwerk
KühlanwendungSchaltschrankkühlung, Raumkühlung, Ölkühlung der ORC-Anlage
InstallationOktober 2017