Kunststoff-Fittings und Rohre – das produziert die Firma Bänninger Kunststoffe im hessischen Reiskirchen. Produktionsprozesse wie das bei Bänninger eingesetzte Spritzgießverfahren für Kunststofferzeugnisse erfolgen häufig unter energieintensiver Erwärmung sowie nachgeschalteter Abkühlung der Produktionsgüter und ständiger Kühlung von Fertigungsmaschinen.
Der Kühlung kommt eine besondere Bedeutung für eine konstante Produktion und Produktqualität zu. Gleichzeitig ist sie aber mit einem hohen Kostenaufwand verbunden. Im Bänninger-Werk übernimmt diese Aufgabe nun eine neue Absorptionskälteanlage (AKA) von W. Bälz & Sohn. Die AKA vom Typ Hummel ist für die Grundlastversorgung zuständig und kann so umweltfreundlich und stromsparend die bisherige Kompressionsanlage ersetzen.
Letztere übernahm lange Zeit das Kühlen der Spritzgussmaschinen über einen Kältespeicher, der von ihr aufgeladen wurde. Diese Art der Kühlung war durch den hohen Stromverbrauch kostenintensiv. Außerdem unterlag das hier eingesetzte Kältemittel R 22 der neuen F-Gase-Verordnung der EU zum Schutz der Ozonschicht und darf seit 2015 nicht mehr verwendet werden.
Synthetisches Kältemittel ersetzt
Bänninger ersetzte das synthetische Kältemittel durch ein umweltfreundliches. Die Kompressionskältemaschine konnte nun weiterhin betrieben werden; sie wird allerdings nur noch zur Abdeckung von Spitzenlast eingesetzt. Zur Abdeckung der Grundlast wurde eine neue umweltfreundliche und energiesparende Anlage zum Kühlen der Fertigungsmaschinen gesucht. Aufgrund des hohen thermischen Wirkungsgrads (COP), gerade auch im Teillastverhalten, entschied man sich für eine Absorptionskälteanlage Typ Hummel, die anstelle eines elektrischen einen thermischen Verdichter besitzt.
Wasser mit 12 °C erzeugt
Die Kälteanlage wird in Verbindung mit einem Blockheizkraftwerk (BHWK) betrieben. So nutzt sie im Sommer die überschüssige Wärme zur Erzeugung von Kaltwasser mit einer Temperatur von 12 °C. Die Kälte wird als Puffer gespeichert. Die Anlage hat eine nominale Gesamtkälteleistung von knapp 170 kW. In Übergangszeiten kann die AKA auch mehr bereitstellen, sofern ausreichend Wärme zur Verfügung steht. Als Rückkühler dient der Hummel ein bis 27 °C Außentemperatur trockenes Rückkühlwerk mit adiabater Vorkühlung, da es große Rückkühlleistungen bei geringem Platzbedarf und niedrigen Betriebskosten erreicht.
Die Absorptionskältemaschinen, die in Zusammenarbeit mit der TU Berlin entwickelt werden, können bereits mit 55 °C heißem Wasser angetrieben werden und erreichen Kühltemperaturen bis zu 6 °C. Die Abwärme des BHKW ist das geeignete Medium, die Kältemaschine kostengünstig mit Antriebsenergie zu versorgen. Gleichzeitig steigert sich die Wirtschaftlichkeit des BHKW für das Unternehmen durch Verlängerung der Laufzeit und Erhöhung des Eigenstromanteils. Die geringe elektrische Leistungsaufnahme der Hummel liegt bei weniger als 0,5 kW. Der elektrische Verbrauch dieser Anlage erzeugt somit so gut wie keine Kosten für Strom.
Schnelle Reaktionszeit
Die Amortisationsdauer gegenüber einer Versorgung mit Kompressionskälte macht die Anlage und diese Installation auch wirtschaftlich interessant. Weitere Vorteile der AKAs von Bälz sind die geringe Baugröße und das geringe Gewicht dank kompakter, leichter Bauweise der Anlagen. Das geringe Gewicht liegt unter anderem daran, dass durch optimierte Bauteile wie Rohrbündelwärmetauscher mit wenig Kälte- und Lösungsmittel gearbeitet werden kann. Dies führt ebenfalls zu einer für Absorptionskältemaschinen schnellen Reaktionszeit. In weniger als zehn Minuten kommen sie von 25 bis auf 100 Prozent Last.
