Kälte- und Klimaanlagen der Zukunft

Mit vier Megatrends müssen sich die Akteure der Kälte-/Klima-/Wärmepumpenbranche derzeit beschäftigen. Mit dieser herausfordernden Botschaft begrüßte Michael Hendriks, Leiter Technik & Produktion bei Frigotechnik, die Teilnehmer des Praxistreffs. Dabei handelt es sich um die Kältemittelsituation, die Energieeffizienz, die Digitalisierung und den Fachkräftemangel.

Schon beim Frigotechnik-Praxistreff Ende 2017 stand die Kältemittelthematik auf der Agenda. „Düstere Prognose“, „Der Kampf um die CO₂-Äquivalente hat begonnen“, „Schwierige Zeiten für die Branche“, so lauteten damals einige Äußerungen der Referenten. Ganz so schlimm, wie prophezeit, ist es zum Glück nicht gekommen. Die Lage am Kältemittelmarkt habe sich etwas beruhigt, konstatierte Michael Hendriks. Was aber z.T. auch an den illegalen Kältemittelimporten liege, auf die man nicht langfristig hoffen solle. Auch vor dem Hintergrund der 2021 anstehenden weiteren Reduzierung der Quote (von 63 auf 45 %) gelte daher weiter, dass man auf langfristig einsetzbare bzw. natürliche Kältemittel setzen und Füllmengen reduzieren müsse. Nicht vergessen dürfe man auch, betonte Hendriks, dass 2020 erste Verbote greifen würden. Dies betreffe den Einsatz von Kältemitteln mit einem GWP > 2500 in ortsfesten Neuanlagen (also z.B. R404A und R507) sowie den Service mit frischem Kältemittel (GWP > 2500) in Anlagen mit mehr als 10 kg Füllmenge.

Der Fachkräftemangel in unserer Branche ist schon unendliche Male thematisiert worden –Status quo und mögliche Maßnahmen zur Gewinnung von neuen Fachkräften sind sicher den meisten bekannt. Interessant war aber der Ansatz von Michael Hendriks, einmal darüber nachzudenken, was es für die einzusetzende Technik bedeutet, wenn weniger Fachkräfte zur Verfügung stehen. Kälte- und Klimaanlagen müssten dann nämlich schneller und einfacher zu installieren, zu warten und zu betreuen sein. Dies bedeute u.a. den verstärkten Einsatz von Plug&Play-Systemen bzw. vorgefertigten Baugruppen (z.B. „Frigoline“-Verbundanlagen) und Kompakteinheiten sowie ein Mehr an intelligenter Regelung (selbstlernende Anlagen), die dazu führt, dass die Inbetriebnahme und der Betrieb von Kälteanlagen weniger Betreuungsaufwand mit sich bringen.

Energieeffiziente Wärmeübertrager

Dem Megatrend Energieeffizienz widmeten sich die Referenten der Firma Güntner (www.guentner.de), wobei sie den Fokus auf Wärmeübertrager für Kälteanlagen legten. Eine wichtige Komponente ist dabei naturgemäß der Ventilator. Die durch die entsprechende ErP-Richtlinie geforderten Mindestwirkungsgrade von Ventilatoren haben dazu geführt, das EC-Ventilatoren in den meisten Anwendungen zum Standard geworden sind. Bei den erforderlichen Optimierungen müssen dabei alle Bestandteile des Ventilators einbezogen werden: Regeleinrichtungen, Antriebsmotore und -elemente, Laufrad und Ventilatordüse – andernfalls sind die strengen Energieeffizienzvorgaben kaum noch zu erfüllen. Vor allem dann nicht, wenn voraussichtlich 2021 eine weitere Verschärfung der ErP-Richtlinie kommt. Eine Effizienzsteigerung bei Lamellenwärmeübertragern ist auch durch Optimierung des Wärmeübergangs bzw. der -leitung bei Rohren und Lamellen zu erreichen. In diesem Zusammenhang ist vor allem der Einsatz von sogenannten Mini-Tubes mit nur noch 9, 7 oder gar 5 mm Durchmesser zu nennen. Diese bieten im Vergleich zu klassischen 12 mm-Rohren eine deutlich höhere Kontaktfläche und damit einhergehend eine höhere Effizienz. Zudem kann die Kältemittel-Füllmenge im System reduziert werden. Durch die kompakten Abmessungen sind sie auch bei höheren Drücken einsetzbar und eignen sich dadurch vor allem für CO₂-Anwendungen, deren Verbreitung immer weiter zunimmt. Im Weiteren gingen die Güntner-Referenten auf adiabatische Luftvorkühlsysteme ein, die u.a. auch dazu beitragen können, den Einsatz von CO₂-Technik bei höheren Außentemperaturen zu ermöglichen. Die dadurch immer komplexer werdenden Systeme sind ohne eine geeignete Regelungstechnik allerdings kaum noch zu beherrschen. Auch hier hat Güntner seine Hausaufgaben gemacht und stellt mit der intelligenten Regelung „GHM PAD“ ein passendes Tool zur Verfügung. Systeme wie das Güntner-Kommunikationsmodul „GCM“, das Güntner Motor Management „GMM“ oder die Güntner Controls App tun ein Übriges, um die Regelung, Steuerung und Überwachung von Wärmeübertragern bzw. ganzen Kälteanlagen zu optimieren 

Digitale Verdichter-Welt

Das Thema Digitalisierung griffen die Experten von Bitzer (www.bitzer.de) auf und stellten in ihrem Vortrag die digitale Bitzer-Welt vor. Den Fokus legten sie dabei auf die sogenannten „IQ“-Produkte, mit denen ein Verdichter deutlich „intelligenter“ wird. Das „IQ-Modul“ ermöglicht eine Fülle von erweiterten Funktionen:

Einfachere und fehlerlose Inbetriebnahme durch Vermeidung von Montagefehlern

Datenspeicherung zur einfacheren Fehlersuche

Höhere Betriebszuverlässigkeit, z.B. durch Überwachen der Einsatzgrenzen, Schalthäufigkeiten

Rückmeldung der Komponenten an übergeordnete Steuerung (BUS-Kommunikation) – Fernüberwachung

Vereinfachter Service durch zusätzliche Tools (Auswertung mit einfachen Schnittstellen)

Tauglichkeit für Betrieb mit Frequenzumrichter

Erwähnenswert in diesem Zusammenhang ist auch die „Best“-Software für alle „IQ“-Produkte von Bitzer, die Auslegungssoftware, die Ersatzteilsoftware („E-Parts“) sowie die „B-Spot-App“ (ermöglicht Zugang zu den umfangreichen Bitzer-Dokumentationen), die den Planungsalltag bei Auslegung, In­stallation und Betrieb von Verdichtern deutlich erleichtern.

Die hier wiedergegebenen Inhalte des Frigotechnik-Praxistreffs geben natürlich nur einen kleinen Ausschnitt der behandelten Themen wieder. Wer sich genauer informieren möchte, findet die Präsentationen der Referenten auf der Frigotechnik-Webseite (www.frigotechnik.de „Service/Download/ Vorträge und Präsentationen). Oder besser noch: Nächstes Mal selbst teilnehmen!