W. Bälz & Sohn
Eine Baelz-Absorptionskälteanlage vom Typ Hornisse unterstützt die Kaltwasserversorgung beim Hersteller von Ventilatoren und Motoren ebm-papst in Mulfingen.
Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Seit gut zwei Jahren wird im ebm-papst-Werk Mulfingen die Grundlast für das 7-°C-Kaltwassernetz über eine Absorptionskälteanlage abgedeckt.
■ Die Absorptionskälteanlage nutzt im Sommer die Abwärme von zwei BHKW-Modulen. Bei ausreichend hohem Kühlpotenzial der Außenluft kann das Rückkühlwerk der Absorptionskälteanlage zur Freien Kühlung verwendet werden. Die BHKW-Abwärme steht dann für Heizzwecke zur Verfügung.
■ Die Absorptionskälteanlage konnte die geforderte Kaltwasseraustrittstemperatur mit einer geringen Abweichung von ± 0,3 K bereitstellen.
Unvermeidbare interne Wärmelasten im ebm-papst-Werk in Mulfingen verursachen einen hohen Kältebedarf. Die Grundlast wird mit einer Absorptionskälteanlage vom Typ Hornisse abgedeckt (Bild 1). Ihre Kälteleistung ist von 80 bis 500 kW stufenlos regelbar. Zur Spitzenlastabdeckung und Absicherung ist zusätzlich eine Kälteerzeugung mit Schraubenverdichtern und zwei Kältekreisläufen verbaut. Über das weit verzweigte Kaltwassernetz auf dem Werksgelände erfolgen die Klimatisierung und Entfeuchtung von Laboren, Büro- und Lagerräumen sowie des Rechenzentrums.
Die leistungsstarke Hornisse hat fertig aufgebaut Abmessungen von LBH: 3,75 × 1,83 × 3,23 m. Da Einbringungswege und Tore jedoch häufig eng und nicht sehr hoch sind, kann die Hornisse auch in geteilter Ausführung angeliefert werden. Das Versetzen der Anlage wird dadurch wesentlich vereinfacht (Bild 2). Nach dem Einbringen wird die Hornisse dann am Aufstellungsort zusammengebaut.
W. Bälz & Sohn
Die Hornisse wird ebenso wie die kleineren Baelz-Absorptionskälteanlagen Biene und Hummel mit heißem Wasser angetrieben. Bei ebm-papst wird dieses von zwei BHKW, die das Werk auch mit Strom versorgen, zur Verfügung gestellt. Mit 85 °C heißem Wasser erzeugt die Hornisse eine Kälteleistung von 290 kW bei einer Kaltwasseraustrittstemperatur von + 7°C.
Hohe Flexibilität
Je nach Bedarf kann die Hornisse auch andere Kälteleistungen bei nahezu gleichbleibendem COP bereitstellen, da ihre Kälteleistung von 80 bis 500 kW stufenlos regelbar ist. In der Übergangszeit und beim Betrieb von nur einem BHKW-Modul hat sich gezeigt, dass auch bei sehr niedrigen Antriebstemperaturen von etwa 70 °C Kälteleistungen von über 240 kW bei + 7 °C Kaltwasseraustritt möglich sind (Bild 3).
Die Kaltwasseraustrittstemperatur wurde in der mittlerweile zweijährigen Betriebszeit mit einer Abweichung von ± 0,3 K eingehalten. Bei tiefen Außentemperaturen im Winter wird die große Wärmeübertragerfläche des hybriden Rückkühlwerks der Absorptionskälteanlage über einen Plattenwärmeübertrager zur Freien Kühlung eingesetzt. Die Abwärme des Blockheizkraftwerks kann dann vollständig für Heizzwecke verwendet werden. Für die Kühlung des Kaltwassernetzes beschränkt sich der Energieeinsatz dann auf die Ventilatoren des Rückkühlwerks und die Umwälzpumpen. Da das Werk ständig wächst, ist eine Erweiterung der Absorptionskälteanlage geplant – andere Kälteerzeuger weisen einen wesentlich höheren Energieverbrauch bzw. höhere Energiekosten auf.
W. Bälz & Sohn
Ohne integrierte Vakuumpumpe
Die Wartung der Hornisse ist nur einmal im Jahr notwendig. Zusätzlich zu Funktionsprüfung, Reinigung und Optimierung der Regelung wird dabei eine Nachevakuierung der Vakuumbehälter vorgenommen. Die Baelz- Absorptionskälteanlagen sind ohne integrierte Vakuumpumpen zur Konstanthaltung des Hochvakuums konstruiert. Dadurch entfällt eine häufig lästige und teure Störungsquelle.
W. Bälz & Sohn
Das Bedienpanel der Hornisse (Bild 4) zeigt die Leistungen, Temperaturen und die Volumenströme in allen externen Medienkreisläufen. Die Stellsignalvorgabe sämtlicher Pumpen sowie die Stellungsanzeige der motorischen Stellantriebe mit Stellungsrückmeldung lassen außerdem auf einen Blick erkennen, wie das System im Regelbetrieb arbeitet. Die dafür entwickelte Software kann sowohl die Kaltwasseraustritts- als auch gleichzeitig die Heißwasserrücklauftemperatur auf den geforderten Sollwert genau einhalten. Angezeigt werden im Display die Sollwerte in Dunkelblau und die Istwerte in Weiß.
Fernwartung und -systemanalyse
W. Bälz & Sohn
Die Baelz-Absorptionskälteanlagen bieten zudem die Option, sich mit Zustimmung des Betreibers per Fernwartungsrouter über einen VPN-Tunnel in die Anlage einzuwählen. Das ermöglicht eine Fernwartung bzw. eine schnelle Hilfe per Systemanalyse über den Fernzugriff. Unnötige Kundendiensteinsätze können dadurch vermieden und im Vorfeld Erkenntnisse zur Materialvorhaltungen bei einem Serviceeinsatz ausgelesen werden.
Nach zwei Jahren störungsfreier Betriebszeit ist man bei ebm-papst mit der Absorptionskälteanlage sehr zufrieden. Vorteile der Hornisse gegenüber anderen Kälteerzeugern sind der sehr geringe Stromverbrauch, der praktisch geräuschlose Lauf der Anlage, das umweltfreundliche Kältemittel Wasser und die geringe Menge des Lösungsmittels Lithiumbromid. Ein weiterer Bonus, der für eine Absorptionskälteanlage spricht, ist die mögliche Förderung über die vom BAFA administrierte Kälte-Klima-Richtlinie, was zu einer wesentlich kürzeren Amortisationszeit beiträgt.
Die Funktion einer Absorptionskälteanlage im Video anschaulich erklärt
Fachberichte mit ähnlichen Themen bündelt das TGA+E-Dossier Wärmepumpe
Dr. Renate Kilpper
ist seit mehreren Jahren als Fachjournalistin bei W. Bälz & Sohn, 74076 Heilbronn, tätig. www.baelz.de
Achim Ernst
ist Technischer Leiter bei W. Baelz & Sohn, 74076 Heilbronn, www.baelz.de
