Schokoladenseite des R22-Ausstiegs
Kälteanlagen-Austausch lohnt sich - Die Confiserie und Chocolaterie Weibler hat sich 2009 für ein neues Kältesystem entschieden. Das ca. 15 Jahre alte R22-System wurde auch aus Gründen des R22-Ausstiegs ab 2010 ersetzt. Bei der Konzeption der neuen Kälteanlage wurde konsequent auf energieeffiziente Systeme gebaut, mit einem Ergebnis, das sich sehen lassen kann.
Den Gedanken, sich auf die Herstellung von feinstem Konfekt und Süßwaren-Geschenkartikeln im großen Stil zu konzentrieren, fasste Peter Weibler im Jahre 1989. Bereits im Jahre 1990 fand Peter Weibler in Cremlingen den geeigneten Standort. Hier wurden zunächst Confiserieartikel wie Trüffel, Pralinen und Geschenkartikel hergestellt. Im Jahre 1994 wurde die Produktionsstätte erweitert, da 1995 die Herstellung von Schokoladen-Hohlkörpern für die Oster- und Weihnachtszeit mit aufgenommen wurde. Die süßen Produkte werden über den Handel sowie einen Fabrikverkauf auch direkt angeboten. Mit 95 Mitarbeitern besitzt Weibler (www.confiserie-weibler.de) heute einen festen Kundenstamm von rund 2000 Unternehmen im Inland und exportiert seine Süßwaren-Produkte zudem in über 25 Länder. Eine höhere Effizienz und der bevorstehende R22-Ausstieg führte letztendlich zur Entscheidung für eine neue und zeitgemäße Kälteanlage.
Einen sehr hohen Stellenwert im Produktionsprozess der Confiserie Weibler nimmt die Kältetechnik ein. Denn an erster Stelle steht bei Weibler die hohe Qualität der Produkte. Um dieses Ziel zu erreichen, ist man auf konstante Kühlraumtemperaturen und zuverlässige Technik angewiesen.
Das bis dato im Einsatz befindliche R22-System war rund 15 Jahre alt und somit in vielerlei Hinsicht nicht mehr auf dem Stand der Technik. So zeichnete sich das System durch hohe Energiekosten sowie einen mittlerweile hohen Serviceaufwand aus. Dass zudem der R22-Ausstieg unmittelbar bevor stand, führte bei Weibler zur Entscheidung eine neue, energieeffiziente und gleichermaßen zuverlässige Kälteanlage zu installieren.
Nur sechs Wochen Zeit | In den Sommerferien 2009 war es soweit. Die Tatsache, dass für den kompletten Umbau der Verbundanlage, des Verdampfers und Kondensators lediglich sechs Wochen zur Verfügung standen, stellte die größte Herausforderung des Projekts dar. Gleichzeitig wurde auch das komplette Rohrleitungsnetz neu montiert. Teilweise wurde die neue Anlage bereits parallel zur Altanlage montiert, um möglichst wenig Unterbrechungen der Produktion zu verursachen.
Innerhalb der zweiwöchigen Betriebsferien wurden dann die neuen Verdampfer in den Kühlräumen montiert. Die Waren wurden jeweils entsprechend umgelagert, um den Kühlprozess nicht zu unterbrechen.
Durch diesen Kraftakt wurden für das ausführende Unternehmen Strang Anlagenbau Kälte- und Klimatechnik GmbH Überstunden zum Regelfall (www.kaelte-strang.de). Nur so war es möglich, dass die Produktion rechtzeitig zum geplanten Termin wieder aufgenommen werden konnte.
Die Kälteanlage | Bei der neuen Kälteanlage handelt es sich um ein direktes R134a-System. Das System versorgt insgesamt neun Kühlräume. Bei der Planung der Anlage wurde vor allem auf Sicherheit, Servicefreundlichkeit und ein Höchstmaß an Energieeffizienz Wert gelegt. Das Verbundsystem wurde durch den Kältefachgroßhändler Christof Fischer GmbH in Hannover (www.kaeltefischer.de) geplant und geliefert. Es ist neben konventionellen halbhermetischen Verdichtern zudem mit einem „Bock EFC“-System ausgestattet, dem Plug&Play-System zur Leistungsregelung des Verdichters mittels Frequenzumformertechnik. Zudem wurde bei dieser Anlage ein Adiabatic-Kondensator mit EC-Lüftern eingesetzt – eine Lösung, um eine möglichst hohe Energieeffizienz zu gewährleisten. Mit dem adiabitischen Kondensator wurde darauf geachtet, dass die Kondensationstemperatur tc auch in wärmeren Sommertagen nicht über +40 °C steigen kann. Damit nicht genug: Alle Verdampfer sind zudem mit elektronischen Einspritzventilen und ebenfalls mit EC-Lüftern ausgestattet.
Die Verdichter | Bei der Wahl der Verdichter entschieden sich Christof Fischer und Strang Anlagenbau für Verdichter der Bock Kältemaschinen GmbH (www.bock.de). Ausschlaggebend waren die positiven Erfahrungen mit dem Einsatz des „Bock EFC“-Systems. Der in der Anlage eingesetzte Verdichter „HGX34P/380-4S“ ist mit „EFC“-System ausgerüstet und stufenlos zwischen 25 und 70 Hz regelbar. Dies ermöglicht eine stufenlose Regelung des Fördervolumens von 16,5 m³/h bis hin zu 46,3 m³/h. Geregelt wird das Verbundsystem über die „Bock-Verbundsteuerung ERC“. Dies ermöglicht eine stufenlose Leistungsregulierung des Systems zwischen 12 und 116 kW Kälteleistung. Bei Kälteanforderung bleibt besagter Verdichter „HGX34P“ mit „EFC“-System immer möglichst lange in Betrieb. Denn auch im Betrieb bei 70 Hz nimmt er die geringste elektrische Leistung auf.
Start/Stopp-Verhalten mit und ohne „EFC“ | Mit dem „EFC“-System von Bock arbeitet die Kälteanlage immer konstant am eingestellten Betriebspunkt des Systems. Es wird zu jedem Zeitpunkt nur soviel Kälteleistung abgenommen, wie auch gebraucht wird. Dadurch werden enorme Energiekosten eingespart. Das Arbeitsfeld bei einem Standard-on/off-System ist wesentlich größer.
COP-Verhalten mit „EFC“ | Wird der Verdichter mit „EFC“-Sytem unter 50 Hz betrieben, steigt der COP stark an. Beim Betrieb über 50 Hz fällt der COP jedoch nur leicht ab. Grund hierfür ist, dass Bock die Motordaten des Verdichters in der Software des „EFC“-Systems hinterlegt hat. Dies hat zur Folge, dass der Verdichtermotor stets optimal genutzt wird. Daher sollte dieser Verdichter in der oben beschriebenen Anlage immer so lange wie möglich laufen, um Energie einzusparen.
Qualität und Frische | Weibler setzt auf innovative Produkte mit höchsten Ansprüchen an Frische und Qualität. In den letzten Jahren wurden große Investitionen in Produktions- und Verpackungsanlagen am Standort Cremlingen getätigt. Damit diese Qualität und Frische aber auch beim Kunden ankommt, ist wie bereits erwähnt zuverlässige Kältetechnik unabdingbar. Daher wurde bei Weibler im Jahr 2009 die Investition für die neue Kälteanlage getätigt. Eine Investition, die nicht von ungefähr kommt. Denn eine konstante Temperatur ist ein absolutes Kriterium für die Qualität von Schokoladenprodukten.
Die Mehrinvestition des neuen Systems mit Verbundsteuerung ERC, „Bock EFC“-System, einem Adiabatic-Kondensator mit EC-Lüftern und den Verdampfern mit elektronischen E-Ventilen und EC-Lüftern betrug rund 30 000 € im Vergleich zu einem konventionellen Standard-on/off-System nach heutigem Stand der Technik. Vergleicht man die Amortisationszeit der Investitionskosten durch die Einsparung bei den jährlichen Energiekosten im Vergleich zum vorherigen R22-System, haben sich diese Mehrkosten bereits nach rund einem Jahr und zweieinhalb Monaten amortisiert. Ab diesem Zeitpunkt hat sich für Weibler die Investition bereits gelohnt. Legt man eine mittlere Laufzeit einer kompletten Kälteanlage von zehn Jahren zu Grunde, werden mit dem neuen System Energiekosten in Höhe von 216 603 € eingespart – eine Umstellung der R22-Anlage, die sich für den Anlagenetreiber durchaus rechnet.
Berechnungsgrundlagen zeigen, dass ein konventionelles R134a-Standard-on/off-System ohne die elektronischen Regelungen und ohne Adiabatic-Kondensator einen COP von 3,03 aufweist. Auch hier ist der Einspareffekt über eine mittlere Laufzeit der kompletten Kälteanlage bereits sehr hoch, was auch nebenstehendes Diagramm zeigt.
Die jährliche Energiekostenersparnis liegt hier bei 9239 €. Vergleicht man die Amortisationszeit mit einem konventionellen Standard on/off-System, beträgt diese 3,2 Jahre. Die Energieeinsparung mit 62 390 € über zehn Jahre ergibt eine beachtliche Summe. Deshalb fiel Weibler die Entscheidung zugunsten des höherwertigen Systems nicht schwer.
Fazit | Die höchsten Energiekosten aller Komponenten einer Kälteanlage liegen in den meisten Fällen mit 60 bis 80 % beim Verdichter, bzw. der Verbundanlage. Demnach sollte als erster Schritt zur Energieeinsparung stets ein Augenmerk auf den Verdichter gelegt werden. Die Professionalität aller am Projekt Beteiligten hat jedoch gezeigt, dass mehr möglich ist. Das System ist hocheffizient. In allen Bereichen kamen Komponenten zum Einsatz, die zeigen, welche Technik heute machbar ist. Gerade Weibler als Anlagenbetreiber dachte hier zukunftsorientiert. Vorgabe von Weibler war die Kühlraumtemperaturen auf Grund der hohen Qualitätsansprüche absolut konstant zu halten und gleichzeitig höchstmögliche Energieeffizienz zu erreichen: eine Aufgabenstellung, die von allen Beteiligten mit Bravour erfüllt wurde. So nimmt Weibler abschließend auch wie folgt Stellung: „Wir haben uns für das richtige System entschieden. Die Kühlräume fahren absolut konstant und die Energiekosten haben sich im Vergleich zum Vorgängersystem mehr als halbiert!“.
