Effizienzsprung für CO₂-Kälteanlagen

Supermärkte zählen zu den energieintensivsten Bereichen im Handel. Kühlmöbel laufen rund um die Uhr, die Energiekosten steigen stetig und gleichzeitig verlangen Klimaziele und ESG-Vorgaben nach nachhaltigen Lösungen. Für Betreiber bedeutet das: Jede technologische Innovation, die den Energieverbrauch spürbar senkt, ist von strategischer Bedeutung.

Genau hier setzt das neue „EJCO2“-Ejektor-System von compact Kältetechnik GmbH an. Mit seiner innovativen Kältemittelunterkühlung erschließt es Einsparpotenziale von bis zu 40 % im Vergleich zu herkömmlichen CO₂-Boostern mit Flashgas-Bypass – und bietet damit eine Antwort auf die dringlichsten Fragen des Lebensmitteleinzel­handels.

Allgemeines Funktionsprinzip von Ejektoren

Gewinnbringend werden Ejektoren in CO₂-Kälteanlagen eingesetzt, um die hohe Arbeitsfähigkeit des Kältemittels nach dem Gaskühler zu nutzen. Im Ejektor selbst befindet sich eine Treibdüse, die den hohen Hochdruck in Geschwindigkeit umwandelt. Dadurch sinkt der statische Druck in der Vormischkammer unter den (Saug-)Druck der Saugdüse. Der mitgerissene Saugstrom wird in der Mischkammer mit dem Treibstrom vermengt. Die Entschleunigung der Strömung im Diffusor bewirkt eine Druckanhebung des Gemisches auf
Mitteldruck.

Ein wesentlicher Vorteil des Ejektors besteht darin, dass er ohne bewegliche Teile arbeitet. Dies macht ihn robust, wartungsarm und besonders geeignet für Hochdruckkältemittel wie CO₂. Durch den Einsatz mehrerer pa­rallel geschalteter Ejektoren kann die Anlage flexibel auf wechselnde Lastbedingungen reagieren. Dadurch lässt sich die erforderliche Verdichterkapazität reduzieren, was den Einsatz kleinerer oder weniger Verdichter ermöglicht. Gleichzeitig wird die Laufzeit des Parallelverdichters auch bei niedrigen Außentemperaturen verlängert.

Zusammenfassend erfüllt der Ejektor in der CO₂-Kälteanlage mehrere Hauptaufgaben. Er nutzt die hohe Exergie nach dem Gaskühler zur Druckanhebung eines Teilstroms. Darüber hinaus entlastet er den Verdichter und senkt damit den Energieverbrauch. Nicht zuletzt steigert er den Gesamtwirkungsgrad der Anlage, insbesondere im transkritischen Betrieb.

Was ist mit „EJCO2“ anders?

Im Basisbetrieb arbeitet ein CO₂-Booster mit integriertem „EJCO2“-System im gewohnten Flashgas-Bypass-Modus. Steigen jedoch Außentemperaturen oder Kältelasten, werden die Unterkühler-Ejektoren stufenweise zugeschaltet. Sie entspannen CO₂ vom Gaskühleraustritt auf Mitteldruck und saugen gleichzeitig Kältemittel aus dem Unterkühler-Wärmeübertrager ab. Dadurch entsteht eine größere nutzbare Enthalpie-Differenz für die Verdampfung in Normal- und Tiefkühlstellen. Ein Parallelverdichter führt das entstehende zusätzliche Flashgas gezielt ab und verdichtet es auf Hochdruckniveau. Das Ergebnis: mehr Kälteleistung bei gleichbleibendem Energieeinsatz.

Effizienzeinsparungen ergeben sich also einerseits durch die höhere nutzbare Enthal­piedifferenz in den Verdampfern sowie dem direkten Absaugen des ungewünschten Flashgases aus dem Mitteldruckabscheider mittels Parallelverdichter.

Entwicklung & Validierung

Das System entstand in enger Kooperation mit der Technischen Universität Dresden (Schaufler-Professur). Auf einer Versuchsanlage mit realistischen Leistungsdaten wurde die Technologie umfassend getestet und optimiert. Die Marktreife konnte auf der Chillventa 2024 erstmals präsentiert werden.

Vom Testbetrieb in die Filiale

Die Entwicklung ist bereits einen entscheidenden Schritt weiter: Erste Supermärkte wurden mit dem „EJCO2“-System ausgestattet. Mit der Inbetriebnahme beginnt eine neue Phase, in der die Technologie unter Marktbedingungen ihre Leistungsfähigkeit beweisen kann.

Mehr erfahren

Ein vollständiges Whitepaper erläutert Funktionsweise, technische Details und Einsatzmöglichkeiten im Detail. Es steht auf der Webseite von compact Kältetechnik GmbH zur Verfügung (Kurzlink: www.t1p.de/KKA5-25Whitepaper).

Darüber hinaus bietet die DKV-Tagung vom 19.-21.11.2025 in Magdeburg die Möglichkeit, tiefer einzusteigen: In einem Fachvortrag stellt compact Kältetechnik GmbH das Funktionsprinzip des „EJCO2“-Systems im Detail vor, erklärt die technischen Hintergründe und ordnet die Potenziale für Betreiber ein. Ergänzend sollen erste Erfahrungen aus den neu installierten Anlagen vorgestellt werden – ein Ausblick, der den Schritt von der Theorie zur Praxis verdeutlicht und die Perspektiven für die Branche unterstreicht.