Die Zahlen beeindruckten, die jetzt bei einer Pilotanwendung im Werk der Daimler AG vorgestellt wurden: Dank effizienter Kühlgeräte konnte der Automobilhersteller rund 490 t CO2 pro Jahr einsparen. Wer die Kühlgeräte herstellt, erfahren Sie auf den nächsten Seiten.

Bei der Daimler AG in Sindelfingen steht die aktive Weiterentwicklung des Umweltschutzes in der Produktion sowie die Investition in energieeffiziente Technologien ganz oben auf der Agenda. Dies beginnt bei der Fahrzeugtechnik - den Hybrid-, Brennstoffzellen- und Elektrofahrzeugen - und reicht bis in die Produktionsanlagen. Potentiale zur Optimierung gibt es vor allem bei den großen Energieverbrauchern: der Lackieranlage und dem Presswerk. In letzterem werden Pressteile für nahezu die gesamte Fahrzeugpalette von Smart, Mercedes-Benz und Maybach gefertigt. Verbesserungen der Energieeffizienz im niedrigen Prozentbereich führen hier zu Kosteneinsparungen in einer beachtlichen Größenordnung. „Jede Anlage im Presswerk wird auf ihre Effizienz hin überprüft. Insbesondere die großen Verbraucher stehen dabei im Fokus", betont Dipl.-Ing. Harald Bölle, Leiter Anlagentechnik Elektrik bei der Daimler AG in Sindelfingen.

Ein Pilotversuch

Ein Beispiel, wie sich deutliche Einsparungen erzielen lassen, ist die effiziente Kühlung von Schaltanlagen. Bei Kühlgeräten hat die Daimler AG bisher bis auf wenige Ausnahmen durchweg auf die Technik von Rittal gesetzt. Im Presswerk sind Geräte in den Leistungsklassen 500-2.660 W im Betrieb. Aufschlussreiche Erkenntnisse, wie sich Energiekosten deutlich reduzieren lassen, ergaben sich durch einen Pilotversuch mit den neuen Kühlgeräten der „Blue e"-Generation von Rittal. Ein Feldtest über 11 Monate sollte sicherstellen, ob die Energiespar-Kühlgeräte die Erwartungen hinsichtlich Energieeinsparung von 30-50 % auch im rauen Industrieeinsatz wirklich erfüllen. Direkt verglichen wurde ein Kühlgerät der „Blue e"-Generation mit einem TopTherm Plus Standard-Kühlgerät von Rittal mit jeweils 1.000 W Kühlleistung. Beide kamen unter realistischen Bedingungen zur Kühlung der Steuerungselektronik von Schrottförderbändern im Untergeschoss des Presswerks zum Einsatz. Zugrunde gelegt wurden dabei folgende Parameter: durchschnittliche Laufzeit unter Volllast zu 70 %, durchschnittliche Laufzeit im Leerlauf zu 30 %, Laufzeit 24 Stunden pro Tag an 310 Tagen im Jahr.

Siebzig Prozent weniger

Die Ergebnisse der Verbrauchsmessungen übertrafen die Werte der im Labor geprüften Geräte deutlich: Die TopTherm- und Energiespar-Kühlgeräte unterschieden sich im Gesamtverbrauch, unter identischen Voraussetzungen, um 70 %. Während erstere 1.169,6 kWh Primärenergie verbrauchten, waren es bei den neuen Geräten lediglich 345,8 kWh. Bei einem Großabnehmerarbeitspreis von 11,5 Cent pro kWh errechnen sich daraus mehr als 100 € Ersparnis pro Schrank und Jahr. In diesem Fall hätten sich die Mehrkosten für eine Neuinvestition bereits nach 1,5 Jahren amortisiert. „Die Testergebnisse haben uns überzeugt: Mit den Kühlgeräten der ‚Blue e'-Generation von Rittal können wir deutlich Energie einsparen", bestätigt Harald Bölle. Aufgrund der klaren Testergebnisse entschied sich die Daimler AG, den Austausch der alten Kühlgeräte gegen neue Kühlgeräte möglichst schnell auf den Weg zu bringen und alle Schaltanlagen im Presswerk bis 2012 umzurüsten. Der Automobilhersteller gab dabei über 250 Neugeräte in den Leistungsklassen von 500-2.000 W in Auftrag - noch bevor die Kühlgeräte komplett bei Rittal verfügbar waren.

Betriebskosten sparen

Mittlerweile sind 50 Kühlgeräte der „Blue e"-Generation an zwei Schneidpressenanlagen in Betrieb (Stand Januar 2011). Der Einbau der übrigen Geräte im Presswerk erfolgt schrittweise im Laufe dieses Jahres. Dabei kann der Autohersteller jetzt auch Geräte mit kleineren Leistungsklassen einsetzen. So lassen sich etwa 1.500-W-Geräte durch 1.000-W-Geräte sowie 2.660-W-Geräte durch 2.000-W-Geräte ersetzen. Der Grund: Die bisherigen Geräte benötigten Filter, durch deren Verschmutzung sich die Leistung über den Betriebszeitraum reduzierte. Demgegenüber gewährleisten die Energiespar-Kühlgeräte durch nanobeschichtete Wärmetauscherlamellen eine konstante Kühlleistung. Die neuen Geräte zeichnet insgesamt der besonders effektive Umgang mit elektrischer Primärenergie aus. So liegt die Einsparung des Stromverbrauchs bei dem Austausch von 251 Geräten bei ca. 754.000 kWh pro Jahr, das entspricht etwa 490 t CO2. Eine Vergleichsberechnung belegt, dass sich dadurch 116.000 € im Jahr an Betriebskosten einsparen lassen. Die Amortisationszeit der Anschaffungskosten aller Geräte liegt damit im Durchschnitt bei 2,2 Jahren.

Auf Effizienz getrimmt

In ihren Abmessungen und dem äußeren Erscheinungsbild entsprechen die Kühlgeräte der „Blue e"-Generation den bewährten TopTherm-Kühlgeräten, die auch weiterhin ein wesentlicher Bestandteil des Produktprogramms bleiben. Die höhere Kälteleistungszahl (COP, Coefficient of Performance) - die beim Testgerät um 42 % höher liegt (von 1,2 auf 1,7) - ist das Ergebnis jahrelanger Forschungs- und Entwicklungsarbeit bei Rittal. Sie resultiert aus dem optimalen Zusammenwirken aller für die Kälteleistung verantwortlichen Komponenten. Der erste Schritt zur Effizienzsteigerung der neuen Kühlgeräte umfasst die gesamte Geometrie des kältetechnischen Aufbaus. Dabei wurden die Komponenten systematisch analysiert und - wo möglich - in Richtung Effizienzsteigerung angepasst. Dies betrifft z.B. die Auslegung der Verflüssiger, Verdampfer, Kühllamellen, Rohrbögen und alle weiteren Kältekomponenten. Ein zweiter Schritt umfasst die Optimierung der Lüftertechnik. Bei einem Großteil der Lüftermotoren kommt die EC (electronic commutation)-Technologie zum Einsatz. Als dritter wesentlicher Schritt ist schließlich die Regelelektronik durch die neue Eco-Mode-Steuerung ideal ausgelegt. Wird ein Dauerbetrieb des Innenlüfters nicht benötigt, erfolgt automatisch dessen Abschaltung - und damit eine Einsparung der Stromkosten.

Weniger Aufwand bei der Wartung

Der Aufwand für die Wartung von herkömmlichen Kühlgeräten war bislang für die Daimler AG groß. Dies bestätigt Harald Bölle: „Wir betreiben viel Aufwand mit dem häufigen Wechseln der Filter. Aufgrund der rauen Umgebungsbedingungen müssen diese wöchentlich ausgetauscht werden." Minimale Wartungskosten garantieren dagegen die nanobeschichteten Verflüssiger der neuen Kühlgeräte. Deren Oberfläche ist mit einer glasharten und besonders glatten Beschichtung (RiNano) veredelt, die Staub- und Schmutzpartikeln deutlich weniger Halt bieten. Dies wiederum gewährleistet, dass der hohe Wirkungsgrad während des Betriebs unverändert erhalten bleibt und damit der elektrische Energieverbrauch für die Kühlung nicht ansteigt. „Mit den nanobeschichteten Geräten wird der  Wartungsaufwand deutlich reduziert. Es reicht ein einfaches Ausblasen der Kühllamellen", versichert der Leiter der Anlagentechnik. Und für die Zukunft stehen die Standards im Presswerk bereits fest: Bei Neuanlagen sind die neuen Kühlgeräte von Rittal vorgeschrieben. (gro)