Nachhaltige und legionellenfreie Kältetechnik

Eine Alternative zum konventionellen Verdunstungskühlturm

Fast überall, wo produziert wird, wird auch gekühlt. Dabei läuft industrielle Prozesskühlung oft über konventionelle Verdunstungskühltürme. Das verbraucht viel Wasser, emittiert häufig Bakterien in die Luft und erfordert den Einsatz umweltbelastender Chemikalien. „Das geht besser“, dachte sich Leonard Elsässer und gründete 2017 die Elsässer Kältetechnik. Sein Ansatz: die Verwendung von Kühlwasser in einem geschlossenen Kreislauf.

Die Firma Elsässer Kältetechnik hat sich auf den Bereich der industriellen Prozesskühltechnik spezialisiert. Dabei macht der 27-jährige Unternehmensgründer Leonard Elsässer Technologien für umweltfreundliche und nachhaltige Lösungen zum Unternehmenszweck. Elsässer realisiert so Projekte rund um Umrüstung und Einrichtung von Prozesskühltechnik. Diese Kältetechnik wird in nahezu allen industriellen Prozessen gebraucht. Das Marktpotenzial in Deutschland und das Einsparpotenzial für Wasser, Chemikalien und das Treibhausgas CO2 sind riesig.Kunden der Elsässer-Kühltechnik können so nicht nur ihre Nachhaltigkeitsziele erreichen und die Umweltschutzvorschriften erfüllen, sondern auch von der besseren Wirtschaftlichkeit der Anlagen profitieren. Das sogenannte „3DK“-Kühlsystem ist auf maximale Umwelteffizienz ausgelegt und profitiert von staatlichen Förderprogrammen. Das ermögliche die Amortisation in drei bis fünf Jahren.

Dabei erlaubt das „3DK“-Kühlsystem die effiziente Umrüstung von bestehenden Kälteanlagen. Die Technik verringert durch den reduzierten Verbrauch von Chemikalien und Wasser die Betriebskosten und zeichnet sich durch Umweltfreundlichkeit aus.

„Krisen zwingen uns zum Umdenken. Das gilt auch für Corona,“ gibt sich Elsässer überzeugt. Corona wirke gewissermaßen als Katalysator und beschleunige das Umdenken. Endlich setzten sich Entscheider ernsthaft mit Ressourcenschonung und der Reduzierung von Emissionen auseinander. So wollten Unternehmer nicht das Risiko eingehen, wegen veralteter Anlagen CO2-Emissionen zu produzieren oder regelmäßige Bakterienprüfungen bestehender Anlagen mit ungewissem Ausgang in Kauf zu nehmen. „Der Druck auf die verantwortlichen Technik- und Umweltexperten in Produktionswerken aller Art ist immens. Und da kommen wir ins Spiel“, sagt der Start-up-Unternehmer.

Legionellenfrei in die Zukunft

Seit 2017 müssen Verdunstungskühlanlagen regelmäßige Bakterienprüfungen und Instandhaltungsmaßnahmen nach den Auflagen des Bundesimmissionsschutzgesetzes (42. BImSchV) durchlaufen. Durch diese Prüfung sollen die Vermehrung und die Austragung von Legionellenbakterien weitestgehend unterbunden werden. Die Verordnung ermöglicht zwar eine bessere Kontrolle der Hygiene, doch ist der Aufwand zum Betrieb von Verdunstungskühlanlagen dadurch erheblich aufwändiger geworden. Vor Inkrafttreten der 42. BImSchV ließen vornehmlich große Konzerne Legionellenprüfungen durchführen. Heute trifft der gesetzlich verordnete zusätzliche Aufwand an Prüf- und Instandhaltungspflichten auch kleine und mittelständische Unternehmen. Oft werden kostenintensive Umbauten erforderlich. So müssen für die TÜV-Sachverständigenprüfung beispielsweise strenge Aufbereitungsarbeiten wie der Austausch von Wabenpaketen oder Kühlturmwasserreinigungen durchgeführt werden.

Zur Einhaltung der 42. BImSchV ist der Einsatz von Bioziden, Härtestabilisatoren und Korrosionsinhibitoren mit den dazugehörigen Dosierstationen erforderlich. Mitarbeiter müssen speziell für die damit verbundenen Wartungsarbeiten gemäß VDI 2047 sowie den Umgang mit Gefahrstoffen geschult werden. Selbst wenn veraltete Systeme noch funktionieren, liegen die Nachteile auf der Hand. Hierzu zählen: Kosten für Chemikalien und Wasser und die damit verbundene Umweltbelastung durch konventionelle Kühlsysteme. Dazu kommt ein erheblicher Wartungsaufwand durch besonders geschultes Personal.  „Im Ergebnis ist die Kosten-Nutzen-Rechnung für diese Systeme desaströs“, weiß Elsässer. Bei betagten Kühlanlagen stünden diese unvermeidbaren Kosten in keinem Verhältnis zum eigentlichen Wert der Anlage. Die Umrüstung auf ein neues System könne demnach nur Vorteile mit sich bringen – aus ökonomischer wie ökologischer Sicht. Elsässer ist gelernter Kaufmann und absolvierte seine Ausbildung nach dem Abitur 2013 in der Hansestadt Bremen. Das Bremer Unternehmen schickte ihn nach Asien. Dort lernte er Frigel kennen, ein italienisches Maschinenbauunternehmen. Dessen Patent mit einem geschlossenen Kühlkreislauf begeisterte ihn.

 

Patent „Adiabate Kammer“

„Das ‚3DK‘-Kühlsystem arbeitet mit einem Patent, das die Bildung und den Austrag von Legionellenbakterien ohne den Einsatz von Chemikalien wirksam unterbindet“, berichtet Elsässer. Das System reduziert den hohen Wasserverbrauch, eliminiert die Bildung legionellenbelasteter Aerosole und erspart den permanenten Einsatz von Chemikalien.

Das Kühlwasser wird hier nicht mehr verdunstet, sondern bleibt in einem geschlossenen Kreislauf, innerhalb dessen das Wasser über die Umgebungsluft kostensparend gekühlt wird. Diese Vorgehensweise verhindert den Austrag von Legionellen und macht somit eine Behandlung des Wassers mit Chemikalien überflüssig. Elsässer fasst zusammen: „Die Umrüstungskosten auf das ‚3DK‘-Kühlsystem amortisieren sich üblicherweise nach drei bis fünf Jahren durch Einsparungen von Chemie, Wasser und Energie. Kernstück des Kühlsystems ist die sogenannte ‚adiabate Kammer‘. Bei warmen Umgebungstemperaturen wird in einer vorgelagerten Kammer Stadtwasser auf spezielle Zellulosefilter versprüht. Diese Methode ermöglicht die bedarfsgerechte Vorkühlung der Einzugsluft und die Stabilisierung der Kühlwassertemperatur sogar im Hochsommer. Zeitgleich filtert die adiabate Kammer Feststoffe aus der Einzugsluft und verhindert somit die Verschmutzung des Wärmetauscherpaketes. Im Vergleich zu Kühlanlagen mit offenliegenden Wärmetauschern wird der Instandhaltungsaufwand um bis zu 90 % reduziert.“

 

Umrüstung im laufenden Betrieb ohne Produktionsausfall

Der „3DK“-Kühler überzeugt vor allem durch robuste Bauweise und geringen Wartungsaufwand. Durch die Verwendung hochqualitativer Bauteile ist der Kühler den Herausforderungen selbst unter extremen Bedingungen gewachsen. „Betriebe mit unterschiedlichen Anforderungen entscheiden sich immer öfter für die Umrüstung von offenen Verdunstungskühlanlagen auf unser legionellenfreies System“, so der Geschäftsführer. „Dank unserer Erfahrung im Retrofitgeschäft mit dem ‚3DK‘-System machen wir kostengünstige Umrüstungen auch bei laufender Produktion.“ Dabei würden wesentliche Teile der bestehenden Infrastruktur – z.B. Wassertanks, Pumpen oder Rohrleitungen – weiterverwendet und so Investitionskosten erheblich reduziert.

 

Projektabwicklung ohne Aufwand für den Betreiber

Zur schnellen und effizienten Projektabwicklung verfügt Elsässer Kältetechnik über ein standardisiertes Verfahren zur Umrüstung auf das „3DK“-Kühlsystem. Zur bedarfsgerechten Auslegung des neuen Kühlsystems wird zunächst eine sogenannte Wärmemengenmessung durchgeführt, damit die tatsächlich benötigte Kühlleistung der Produktionsanlage ermittelt wird. Mit der Messstation von Elsässer Kältetechnik wird mittels Ultraschallsensoren die von den Prozessen abgegebene Wärmeenergie aufgezeichnet und anschließend analysiert. Auf Basis der visuell aufbereiteten Messergebnisse erfolgt die optimierte Auslegung des neuen „3DK“-Kühlers. Die für das neue Kühlsystem anfallenden Betriebskosten werden mittels spezieller Software anhand mehrjähriger Standortwetterdaten simuliert. Zum Angebot gehört auch eine Amortisationsrechnung, die interessierten Unternehmen die kaufmännische Projektbetrachtung und die Investitionsentscheidung auf Basis gesicherter Daten erheblich erleichtert.

 

Betriebskosten sinken bis zu 90 %

Die Umrüstung auf das „3DK“-System erzielt eine signifikante Reduzierung des CO2-Fußabdrucks und der allgemeinen Umweltbelastung. So konnten unter anderem Einsparungen von über 90 % der üblicherweise anfallenden Kosten für Chemikalien und Wasser erzielt werden. Die Energieeinsparung und Umweltfreundlichkeit des Kühlsystems ermöglichen Kunden staatliche Investitionsförderzuschüsse von bis zu 30 %.

Da das „3DK“-Kühlsystem nahezu ohne Wasserverlust, ohne Biozide und Chemikalien arbeitet, liegen die Betriebskosten so günstig, dass sich das Retrofit-Projekt innerhalb von drei bis fünf Jahren amortisiert. Die Umrüstung wirkt sich ebenfalls positiv auf den Arbeitsschutz aus, weil Wartung und Instandhaltung dieser Anlagen ohne Chemikalien auskommen.

Elsässer Kältetechnik begleitet den gesamten Umwandlungsprozess und die Projekt­abwicklung bis zur Inbetriebnahme des umgerüsteten Systems. „Wir bieten Kunden ein vollständiges Servicepaket an, das mit der Inbetriebnahme nicht endet. Auch bei Service- und Wartungsaufgaben wollen wir die erste Wahl unserer Kunden sein.“

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