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Ausgewählte Ausgabe: 9-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Alternative für den wachsenden Kälte- und Klimabedarf

KÄLTEERZEUGUNG | Dem weltweit wachsenden Kältebedarf stehen zunehmend restriktive Umwelt- und F-Gase-Verordnungen entgegen, um den Einsatz konventioneller Kältemittel und damit deren Treibhauseffekt einzudämmen. Die Kältetechnikbranche ist gezwungen, mit neuen Lösungsansätzen zu reagieren, da viele der aktuellen Kältemaschinen in absehbarer Zeit die gesetzlichen Anforderungen nicht mehr erfüllen werden. Der Einsatz des natürlichen Kältemittels Wasser bietet hier eine umweltgerechte und wirtschaftliche Alternative.


Wasser trägt als Kältemittel die Bezeichnung R718 und ist besonders klima- und umweltfreundlich. Es ist CO2-neutral und außerdem ungiftig, nicht brennbar, unkompliziert zu handhaben und leicht verfügbar. Wasser im Anwendungs- und Leistungsbereich von 35 kW pro Maschine und mit bis zu 80 % Energieersparnis gegenüber konventionellen Kältemaschinen konnte erstmals mit der neuartigen Technologie des „eChillers“ realisiert werden. Die Efficient Energy GmbH aus Feldkirchen bei München hat die Kompressionskältemaschine in zehnjähriger Entwicklungszeit zur Serienreife gebracht und fertigt sie seit Anfang 2016 im eigenen Haus.
Hierfür wurde eine komplett neue, energetisch optimale und direkte Umsetzung des thermodynamischen Kreisprozesses entwickelt. Der eChiller arbeitet mit der Direktverdampfung von Wasser in einem vakuumdichten, geschlossenen Kreislauf, der über Plattenwärmeübertrager hydraulisch vom externen Kühl- und Kaltwasserkreis getrennt ist. Zwei baugleiche Kältemodule, in denen jeweils der vollständige thermodynamische Kreisprozess abgebildet ist, werden derart verschaltet, dass mit minimalem Energieaufwand die erforderliche Kälteleistung geliefert wird.

Die Efficient Energy GmbH freut sich über eine Reihe von Auszeichnungen für die Entwicklung der neuartigen Kältetechnologie.

Die Efficient Energy GmbH freut sich über eine Reihe von Auszeichnungen für die Entwicklung der neuartigen Kältetechnologie.

Kältemittel Wasser ermöglicht sehr hohe Energieeffizienz

Die Maschine schaltet bereits bei Kühlwassertemperaturen, die nur geringfügig unterhalb der geforderten Kaltwassertemperatur liegen, in den Freikühlmodus. In diesem Betriebszustand ergeben sich sehr hohe Effizienzwerte (COP) von über 120, das heißt, dass dann die Leistungsaufnahme eines eChillers weniger als 300 W beträgt, um die Nennkälteleistung von 35 kW zu erbringen. Die serienmäßig integrierte Ansteuerung der Peripheriekomponenten (zum Beispiel Kalt-/Kühlwasserpumpen, Rückkühler, Ventile) ermöglicht es zudem, den eChiller im Verbund der Gesamtanlage immer am energetisch sinnvollsten Punkt zu betreiben und somit eine maximale Energieeinsparung zu erreichen.
In mehreren Anwendungen wurden im laufenden Betrieb sowohl die Anforderungen an die Betriebssicherheit als auch an die wirtschaftlichen Erwartungen erfüllt. Unabhängige Messungen auf Prüfständen von Kälteanlagenherstellern in Dänemark und Italien sowie Messungen des TÜV Süd in Anlehnung an die Norm DIN EN 14511-2 bestätigen die Leistungsdaten.
Hochgerechnet hat sich in nunmehr über 360 Betriebsmonaten eine Einsparung von 1 120 t CO2-Äquivalent (bei 580 g/kWh für das Jahr 2015 1)) aufaddiert, was etwa 390 000 € Stromkosten (bei 0,2 €/kWh) seit Ende 2014 entspricht.

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