Vergleich von R407F mit R404A
Messbare Bestätigung der erreichbaren Energieeinsparungen
Der französische Anlagenbauer Safriclim hat für den Wursthersteller „Les Salaisons du Mâconnais“ eine 8200 m³ große Tiefkühlkammer installiert, die mit zwei vollkommen identischen Anlagen betrieben wird, die eine mit R407F („Performax LT“), die andere mit R404A. Das bietet die Gelegenheit für einen direkten Vergleich dieser beiden Kältemittel.
Das Unternehmen „Les Salaisons du Mâconnais“ wird seit 1919 von der Familie Fouilloux geleitet und befindet sich im Zentrum des Dorfes Pierreclos im Departement Saône-et-Loire. Das auf Hartwurst spezialisierte Unternehmen produziert pro Jahr 4500 Tonnen insbesondere für Groß- und Supermärkte und insbesondere unter einer Handelsmarke. Das nach IFS (International Food Standard) zertifizierte Unternehmen mit 120 Mitarbeitern und einer Betriebsfläche von 16 000 m² wurde gerade um 1500 m² erweitert. Auf dieser Fläche ist eine 8200 m³ große Tiefkühlkammer eingerichtet worden.
Diese wurde im März 2013 in Betrieb genommen und kann bei -22 °C alle tiefgekühlten Rohstoffe (Fleisch und Schweinefett) lagern, die für die Herstellung der Hartwurst erforderlich sind, d.h. 2500 Paletten mit jeweils etwa 400 kg Fleisch, erläutert Franck Marchand, der industrielle Leiter des Unternehmens. Zuvor wurden diese Zutaten außerhalb des Werkes in mehreren Kilometern Entfernung gelagert. Dank dieser Lagerung an der Produktionsstätte selbst fallen die Kosten für diese externe Lagerung und für den Transport weg.
Der Umfang des Lagervolumens ist auch durch die Notwendigkeit bedingt, Rohstoffe zu lagern, deren Kurse erheblichen Schwankungen unterliegen können. Die ehemalige Tiefkühlkammer wurde als Pufferlager beibehalten und ist heute über einen Tunnel, in dem ebenfalls Temperaturen unter Null herrschen, mit der neuen verbunden. Dieser Tunnel wurde unter einer Straße angelegt.
Für die neue Tiefkühlkammer wandten sich Les Salaisons du Mâconnais an Safriclim, ein Unternehmen, mit dem bereits seit der Gründung in 1996 eine vertrauensvolle Zusammenarbeit besteht. Das in Charnay-lès-Mâcon niedergelassene Unternehmen wird gemeinsam von Jean-Luc Hervé, Eric Lay und Jean-Charles Barlet geleitet. Safriclim wurde sehr frühzeitig in das Projekt eingebunden und schlug verschiedene Optionen vor, wobei die starke Belastung des Budgets durch den komplexen Bau des Gebäudes (Erdbewegungen, Tunnel ...) zu berücksichtigen war. Eine weitere Vorgabe war, die Geräuschbelastung auf niedrigem Niveau zu halten, da das Werk mitten in einem Dorf liegt. Aus diesem Grund wurde eine NH3-Lösung ausgeschlossen.
Drei Varianten wurden untersucht, erläutert Jean-Louis Hervé, dessen Kunde aufgegliederte Anlagen gewünscht hatte. Ein indirektes System mit CO2 und Glykolsole wurde aus Kostengründen schnell ausgeschlossen, genau wie diejenige mit Direktverdampfung und drei Aggregaten, wobei eines als Notaggregat zur Bereitstellung der Überspannung vorgesehen war.
Die gewählte Lösung setzt sich aus zwei identischen Anlagen zusammen, die so ausgelegt sind, dass sie bis zu 125 % der erforderlichen Leistung produzieren können, trotzdem aber unabhängig voneinander sind, um mindestens 50 % der Kälteproduktion sicherzustellen, falls ein Aggregat ausfallen sollte. Zunächst wurde R404A für die Anlage vorgesehen, was jedoch schnell korrigiert wurde, um die zu erwartenden Verschärfungen bei den Kältemittel-Vorschriften zu berücksichtigen, die eher zu Kältemitteln mit geringerem GWP-Wert neigen.
Letztlich fiel die Wahl bei der ersten Anlage auf „Performax LT“ (R407F mit einem GWP-Wert von 1824), das von der Firma Climalife vertrieben wird, während die andere mit R404A betrieben wird. Mit dieser Konfiguration konnte der Kälteanlagenbauer die Leistungen beider Kältemittel unter absolut identischen Bedingungen testen. Die von R-System gebaute Einheit weist eine installierte Kälteleistung von 78 kW bei -32/+45 °C auf. Dazu gehört eine Unterkühlung der Flüssigkeit auf 15 °C über die Pluskühlzentrale, die die Lieferrampe kühlt.
Bei den Verdichtern fiel ist die Wahl, nach Empfehlungen von Franck Sgaramella, auf zwei halbhermetische Verdichter der Marke Bock. Bock hatte schon zu einem Zeitpunkt Lösungen für R407F entwickelt, als es noch nicht von allen Verdichterherstellern freigegeben worden war, erinnert Jean-Luc Hervé. Und er fügt hinzu: „Sicherlich weist dieses Kältemittel eine höhere Verdrängungstemperatur (in der Größenordnung 20 %) auf als R404A und auch einen höheren Gleit, aber das lässt sich leicht steuern und sicherheitshalber wurden Zylinderkopfventilatoren hinzugefügt.“
Die Anlage verfügt über eine von R-System entwickelte Regelung. R-System hat auch die V-förmigen Kondensatoren hergestellt, die sich auf einem Laufsteg in 10 m Höhe über dem Boden befinden und deren Geräuschemissionen mit einer Anlage im Dorfzentrum kompatibel sind, so dass nachts ein leiser Betrieb gewährleistet ist.
Seit der Inbetriebnahme der Anlage im Mai haben Safriclim zusammen mit Climalife und Honeywell die Anlage ein Quartal lang protokolliert, auch im Sommer, um die Leistungen Monat für Monat vergleichen zu können. Die Vergleiche sind für R407F sehr positiv ausgefallen und weisen im Verlauf von 800 Betriebsstunden einen um 7 % reduzierten Verbrauch auf (siehe Vergleichstabelle).
Von der Zentrale wird Wärme zur Heizung des Lagerbereichs für Verpackungen zurückgewonnen. Safriclim hat auch im Rahmen dieser Werkserweiterung die Kühlung der Lieferrampe (+5 °C) und eine Gefrierschleuse (-20 °C) unmittelbar vor dem Eingang zur neuen Kältekammer eingerichtet. Die Rampe wird von einer Kühlzentrale gesteuert, die die Unterkühlungseinrichtungen der Ausstattung für die Kältekammer bedient. Diese Zentrale besteht aus zwei halbhermetischen Verdichtern (Bock HGX 4/555-4) mit R407F (95 kg), von denen einer mit einem Frequenzumformer ausgestattet ist. Die Kühlleistung liegt zwischen 11 und 60 kW bei -8/+45 °C.
Um die -20 °C sicherzustellen, verfügt die Tiefkühlschleuse über eine eigene Kühlausstattung mit halbhermetischem „Bock HAX 5/830-4“-Verdichter mit R407F (40 kg) und einer Kälteleistung von 11,6 kW bei -30/+45 °C. Angesichts der Ergebnisse, die man in der Anlage erreichen konnte, besteht für Safriclim kein Zweifel daran, dass eine identische Anlage heute ausschließlich mit „Performax LT“ betrieben würde. Diese Lösung entspricht den kommenden Weiterentwicklungen der EU-Regelungen zu Kältemitteln, die niedrige GWP-Werte bevorzugen, unterstreicht Pierre-Emmanuel Danet, der Verantwortliche für die technische Unterstützung bei Climalife.
Dieser umfassende Vergleich bestätigt erneut den Energieeffizienzvorteil von R407F im Vergleich zu R404A.
