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 Absorptions- und Adsorptionskältetechnik. Das Unternehmen entschied sich daraufhin erstmals für zwei InvenSor Adsorptionskältemaschinen LTC 30 e plus inkl. Freikühlung, welche die benötigte Kälteleistung zur Verfügung stellen. „Die Adsorptionskälteanlagen haben uns aufgrund ihrer kompakten Größe letztendlich überzeugt“, begründet Carsten Mai. Die KKM ist seither ausschließlich als Redundanzanlage in Betrieb.
Vorhandene Energiequellen genutzt
Die Besonderheit der Adsorptionskältetechnik liegt darin, dass zur Kühlung keinerlei Strom, sondern ausschließlich überschüssige Abwärme benötigt wird. 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 eine zusätzliche 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.
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 eine dauerhafte Kühlgrundlast über das gesamte Jahr abdecken, wodurch sich Energiekosten 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 direkt in das Kraftwerk integriert, um somit die gewünschte dezentrale Kälteversorgung 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 Wasser R718 verwendet. Im Vergleich zu herkömmlichen Kälteanlagen erfüllen die AdKMs somit alle systemrelevanten Sicherheitsregelungen im Bezug auf Wartung und Betrieb. Außerdem ist das Treibhauspotenzial von Wasser „0“ CO2-Äquivalent. Für die volle Leistung einer InvenSor-Anlage reichen bereits 52 Liter Wasser aus. Eine umweltschonende Lösung mit langfristigen positiven Ergebnissen für den Betreiber.
