Die Abwärme von Kälteanlagen einfach in die Umgebung abzugeben, ist ineffizient und angesichts steigender Energiekosten und heißerer Sommer nicht mehr zeitgemäß. Doch wie lässt sich diese Energie vollständig nutzen? Angela von Allmen und Andreas Leuenberger von BMS, dem Entwicklungspartner von Varmeco, erklären im Gespräch, wie ihre Exergiemaschine den Wärmekreislauf schließt. Sie erläutern die enormen Einsparpotenziale für Kälteanlagenbauer, ab welcher Leistung sich der Einsatz lohnt und warum diese Technologie eine zukunftsweisende Antwort auf die Herausforderungen des Klimawandels ist.
Angela: Mein Name ist Angela, und ich spreche heute mit Andreas. Wir sind beide von der Firma BMS aus der Schweiz, einem Entwicklungspartner von Varmeco. Andreas, ich habe einige Fragen an dich. Was bringt es dem Kälteanlagenbauer eigentlich, eine solche Maschine einzusetzen?
Andreas: Man muss den Hintergrund verstehen. Um die Abwärme abzuführen, muss der Kälteanlagenbauer eine Außeneinheit installieren, also einen Verflüssiger oder einen Rückkühler. Das muss im Sommer auf einem hohen Temperaturniveau geschehen. Man muss die jahreszeitlichen Verläufe berücksichtigen: Im Sommer wird relativ hoch kondensiert, während im Winter bei Kälte der Druck des Kältemittels zusammenfällt, was Gegenmaßnahmen erfordert.
Angela: Okay, und welche Einsparpotenziale gibt es dadurch?
Andreas: Man kann sich überlegen, dass man beim Einbau einer solchen Maschine auf die gesamte Außeneinheit verzichtet. Das betrifft auch die komplette Installation; die Leitungen sind zum Teil sehr lang. Wenn diese wegfallen, ist das eine große Einsparung. Andererseits muss man eine Notkühlung, zum Beispiel über Wassersparventile, sicherstellen, damit die Kühlung auch bei einem Ausfall der Exergiemaschine weiter funktioniert.
Wie man den Stromverbrauch durch niedrigere Kondensationstemperaturen um 5-10 % senkt.
Angela: Die Kälteanlagenbauer draußen fragen sich sicher, ab welcher Leistung der Einsatz der Exergiemaschine Sinn macht.
Andreas: Aus unserer Erfahrung mit sehr vielen Anlagen im Einsatz liegt die sinnvolle Leistungsgrenze bei etwa 10 bis 12 kW, kombiniert aus Tiefkühl- und Normalkühlanlage. Ab dieser Grenze kommt die Amortisation in einen guten Bereich von drei bis fünf Jahren.
Angela: Und wenn wir jetzt die Kälteanlage explizit betrachten, welche weiteren Vorteile siehst du?
Andreas: Je höher man kondensiert, was bei einer normalen Anlage im Sommer der Fall ist, desto höher ist der Stromeinsatz, also der Energieverbrauch. Wenn wir die Exergiemaschine einsetzen, können wir sie so betreiben, dass wir konstant eine Kondensationstemperatur von 30 bis 35 Grad haben. Das führt zu einem tieferen Stromverbrauch.
Angela: Kannst du das beziffern?
Andreas: Man kann sagen, dass jedes Kelvin, um das man tiefer kondensieren kann, eine Energieeinsparung von ungefähr 1 bis 1,5 Prozent bringt. Wenn wir eine solche Anlage durchrechnen, können wir auf der Kälteanlage etwa 5 bis 10 Prozent Energie einsparen.
Warum die Technologie eine Antwort auf heißere Sommer und städtische Wärmeinseln ist.
Angela: Spannend. Wenn wir die letzten Jahre betrachten und auch weiter in die Zukunft schauen, die Sommer werden immer wärmer. Was spielt das für eine Rolle?
Andreas: Das ist eine spannende Frage, denn das ist eine Herausforderung für die Kälteanlagenbauer der Zukunft. Je höher die Temperaturen im Sommer werden, umso höher muss auch die Kondensationstemperatur sein. Das kann so weit gehen, dass der Druck so hoch ansteigt, dass der Hochdruckschalter auslöst. Man muss also zusätzliche Maßnahmen treffen. Das ist tatsächlich eine Herausforderung.
Angela: Aber das bringt ja auch etwas für die Umwelt, oder?
Andreas: Ja, der Umweltaspekt ist sehr wichtig. In den Agglomerationen und großen Städten ist dies ein zentrales Thema. In der Schweiz zum Beispiel gibt es Städte, die ganze Stadtteile begrünen wollen, um die Umgebungstemperatur zu senken. Es geht so weit, dass verboten wird, Rückkühler oder Verflüssiger auf dem Dach zu installieren, damit keine zusätzliche Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Hier haben wir Projekte, bei denen wir mit dieser Maschine die Abwärme auf ein sehr hohes Niveau von beispielsweise 80 °C heben und diese in ein Fernwärmenetz einspeisen. So ist der Kreislauf zu 100 Prozent geschlossen.
Angela: Wir haben viele spannende Punkte gehört, Andreas. Jetzt noch meine letzte Frage an dich: Was ist der größte Vorteil eines solchen Systems?
Andreas: Normalerweise wird ein Teil der Abwärme einer Kälteanlage zur Vorwärmung von Trinkwasser genutzt. Wenn wenig Trinkwasser verbraucht wird, kann ich vielleicht nur 10 Prozent der Abwärme nutzen. Bei hohem Verbrauch sind es vielleicht 50 oder 60 Prozent. Mit dem Einsatz einer Exergiemaschine kann ich hingegen 100 Prozent der Energie nutzen, vorausgesetzt, es gibt einen entsprechenden Warmwasserbedarf. Und ich denke, das ist ein ganz gewaltiger Vorteil.
Angela von Allmen (rechts) und Andreas Leuenberger von BMS im KältenKlub-Mobil
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