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Alternative Kältetechnik - umweltfreundlich und effizient

Kältetechnik umweltfreundlich

Von der Kältetechnik und den Kühlungssystemen wird einiges erwartet: Zum einen steigt der weltweite Bedarf nach Kälte kontinuierlich an, zum anderen werden staatliche Verordnungen zur Eindämmung der Treibhausgasemissionen zwangsläufig dazu führen, dass klassische Kühlungssysteme bald den Anforderungen nicht mehr genügen. Die Notwendigkeit einer Alternative führte zur Entwicklung einer neuen Kältemaschine, welche umweltfreundlich, effizient und verbrauchsarm ist. Das Erstaunliche dabei: Als Kältemittel wird reines Wasser eingesetzt.

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Neue Verordnungen und Gesetze zwingen zum Umdenken

In Zukunft wird sich vor allem auf dem Gebiet der industriellen Wärmeabfuhr einiges ändern. Kühlturmanwendungen können Wärme zwar effizient an die Umgebung abgeben, bringen aber, nicht zuletzt aufgrund der Gefahr der Verbreitung von Legionellen, hohe Mehrkosten mit sich. Kühltürme können die gefährlichen Bakterien unter Umständen kilometerweit verteilen. Deshalb unterliegen sie einer Anzeigepflicht, müssen in ihrer Beschaffenheit spezifischen Anforderungen genügen, regelmäßig gewartet und durch Sachverständige überwacht werden. All dies ist mit hohen Kosten verbunden.

Hinzu kommt die EU-weite F-Gase-Verordnung, die vorsieht, dass das CO2-Äquivalent der F-Gase bis 2030 schrittweise um fast 80 Prozent zu verringern ist, um das durch konventionelle Kältemittel mit hohem GWP (Global-Warming-Potenzial) erzeugte Treibhauspotenzial einzudämmen.

Alternative Kältetechnik - umweltfreundlich dank des natürlichen Kältemittels Wasser

Als Reaktion auf diese Veränderungen hat die Efficient Energy GmbH mit dem eChiller eine Anlage entwickelt, die mit reinem Wasser als Kältemittel auskommt und somit eine hervorragende Alternative zu herkömmlichen Kaltwassersätzen darstellt. Die Vorteile der chemischen Verbindung H2O liegen auf der Hand: Sie ist problemlos verfügbar, leicht in der Handhabung und im Transport und natürlich umweltfreundlich. Um Wasser allerdings als Kältemittel einsetzen zu können, musste das Unternehmen aus Feldkirchen den thermodynamischen Kreisprozess technisch komplett neu umsetzen - vor allem hinsichtlich eines energetisch optimalen Betriebs. Das Ergebnis der fast zehnjährigen Entwicklungszeit weist im Leistungsbereich von 35 kW pro Maschine gegenüber dem Stand der Technik eine Energieersparnis von bis zu 80 Prozent auf.

Der eChiller besteht aus zwei identisch aufgebauten Kältemodulen. Im Verdampfer wird eintretendes Wasser teilweise verdampft, was dem restlichen Wasser Energie entzieht und es abkühlt. Der Wasserdampf wird danach verdichtet, im Verflüssiger kondensiert und anschließend wieder in den Verdampfer expandiert. Die Kältemodule bilden somit geschlossene Kreisläufe, in denen jeweils der komplette thermodynamische Kreisprozess abgebildet ist.

Der eChiller kühlt effizient und sauber

Der eChiller eignet sich vor allem für Anwendungen, die einen kontinuierlichen Kühlbedarf haben, insbesondere industrielle Prozesse (zum Beispiel Kunststoffspritzguss), Bioreaktoren, chemische Prozesse, aber auch generelle Kaltwasseranwendungen. Weitere mögliche Einsatzgebiete sind die Gebäudekühlung (zum Beispiel Bauteilaktivierung) und die Kühlung von Serverräumen. In einem Referenzprojekt bei der TUNAP Industrie Chemie GmbH & Co. kommt der eChiller zur Kälteerzeugung bei der Verflüssigung von Lösungsmitteln bei der Herstellung chemisch-technischer Erzeugnisse zum Einsatz. Für einen weiteren Kunden ist ein Projekt im Bereich der Kunststoffverarbeitung in der Umsetzung. Im Bereich der Serverraumkühlung sind mittlerweile mehrere Anwendungen erfolgreich in Betrieb. In der Zukunft zeichnen sich zudem strategische Kooperationen mit den führenden Unternehmen der Kältetechnikbranche ab - ein Zeichen dafür, dass die Technologie auf dem besten Weg ist, auf diesem Gebiet neue Maßstäbe zu setzen.

Die Leistungsfähigkeit und Sicherheit des eChillers wurde bereits im laufenden Betrieb nachgewiesen. Seit Ende 2014 wurden inzwischen
360 Monate Betriebserfahrung gesammelt. Hochgerechnet ergibt dies eine Einsparung von 1120 Tonnen CO2-Äquivalent (bei 580 g/kWh für das Jahr 2015, Quelle: UBA) beziehungsweise ca. 390.000 Euro Stromkosten (bei 0,2 €/kWh). Mit einer schnellen Amortisierung und langfristigen Kosteneinsparung kann gerechnet werden.

Auch auf Prüfständen namhafter Kälteanlagenhersteller sowie bei einer Messung beim TÜV Süd konnten die angegebenen Effizienzwerte bestätigt werden. Das zeigt das enorme Potenzial der von der Efficient Energy GmbH entwickelten Technologie. Mittlerweile sind auch die Medien und die Politik auf sie aufmerksam geworden - unter anderem auch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit, welches den eChiller 2016 mit dem Deutschen Kältepreis auszeichnete. 2017 erhielt die innovative Kältemaschine zudem den Deutschen Rechenzentrumspreis und den Partslife Umweltpreis.