Johnson Controls strebt bis 2030 an, seine eigenen betrieblichen Emissionen um 55 Prozent und die Emissionen seiner Kunden um 16 Prozent zu senken. Dafür hat das Unternehmen die York YMC² Flüssigkeitskühler mit mechanischer Freikühlung entwickelt. Diese kamen bei er Erneuerung der Kälteanlagen bei Daimler Truck zum Einsatz. Der Umbau wurde bei laufender Produktion realisiert. Am Standort Mannheim entstehen Motoren – vom Guss bis hin zur Endmontage. Teile dieses Produktionsprozesses benötigen eine Kühlung, die nun durchgehend die YMC² Flüssigkeitskühler erzeugen. Sie werden kombiniert mit MSR-Technik betrieben, die ebenfalls von Johnson Controls stammt. Dabei wirken die ersten Auswertungen des Betriebs energetisch überzeugend: Der Kunde konnte seine bisherigen Kosten für die Kälteerzeugung halbieren, bei einem bei EER-Werten von bis zu 52 (Energy Efficiency Ratio / Arbeitszahl).
Mechanische Freikühlung und optimierte Leittechnik
In großen Teilen verantwortlich für diese hohen Werte ist die integrierte, mechanische Freikühlung der wassergekühlten Kälteanlagen. Die YMC² Flüssigkeitskühler mit magnetgelagertem Turboverdichter und drehzahlvariablen Antrieb arbeiten in Mannheim gleitend das ganze Jahr hindurch. Abhängig von der Außentemperatur werden die Maschinen mit einer Verflüssiger-Eintrittstemperatur gespeist, die niedriger sein kann als die Kaltwasser-Solltemperatur. Die Leittechnik sorgt für zusätzliche Energieeinsparungen bei Betrieb der Rückkühler und Pumpen, inklusive Energie Monitoring. Während die Temperatur des Kühlwassers in herkömmlichen wassergekühlten Flüssigkeitskühlern typischerweise minimal 18 °C beträgt, um eine durchgängige Kühlung zu gewährleisten Beim YMC² kann die Kühlwassertemperatur in Abhängigkeit zur Außentemperatur bis hin zu einer Grenze von 4,4 °C sinken und auch unterhalb der Kaltwasseraustrittstemperatur liegen. Auch auf die Installation von Kühlwasserregelventilen kann verzichtet werden, was wiederum die Druckverluste im Kühlwassersystem verringert. Die Kältemaschinen können die niedrigen Kühlwasser-Solltemperaturen akzeptieren, weil sich die Drehzahl ihres Verdichters automatisch darauf nachjustiert: Diese Eigenschaft minimiert den Verdichterdifferenzdruck, auch Hub genannt, wodurch der YMC² zu Jahreszeit auf die Außentemperatur hin optimiert läuft. Das spart Energie, da der Verdichter bei dem geringeren Druckniveau weniger Antriebsleistung benötigt.
Fazit
Die erzielbaren EER-Wirkungsgrade der mechanischen Freikühlung liegen bei 40 und können auch höher sein. Inklusive der Planungsphase konnte der gesamte Umbau und Austausch der alten Anlage innerhalb von 16 Monaten durchgeführt werden. Erst 2021 begonnen, wurde das Projekt im Frühjahr 2022 abgeschlossen.
