Projektiert wurde die Anlage von Getec, L&R hat sie gebaut und installiert. Die Winkelmann Powertrain Components beschäftigt rund 4000 Mitarbeiter und fertigt Komponenten des Antriebsstrangs wie Zahnkränze, Schwingungsdämpfer, Leitungen für Einspritzsysteme sowie Rotor- und Statorträger für alle namhaften Automobilhersteller. Zu den Kerntechniken am Hauptsitz in Ahlen/Westfalen zählen
das Umformen und die Oberflächenveredlung von Metallen sowie die von Winkelmann entwickelte Duroplasttechnik, eine Kombination von Spritzgießen und Pressen. Für diese Prozesse wird Kälte benötigt.
Innovatives Konzept
Als die vorhandene Kälteanlage in Ahlen am Ende ihrer Lebensdauer angekommen war, entschieden die Verantwortlichen, nicht einfach eine neue Anlage anzuschaffen. Vielmehr sah man die Gelegenheit, eine bedarfsgerechte Kälteversorgung zu realisieren, die deutlich wirtschaftlicher arbeitet als eine Stand-alone-Kälteanlage. Mit der Projektierung beauftragte Winkelmann die Getec-Gruppe, einen Spezialisten für ingenieurtechnische Dienstleistungen in der Energie- und Versorgungstechnik. Getec wiederum suchte die Kooperation mit L&R Kältetechnik.
BHKW liefert Wärme für die Absorptionskältemaschine
Ergebnis der Zusammenarbeit ist eine Kälteanlage, bei der mehrere Maschinen mit unterschiedlichen Wirkprinzipien bedarfsgerecht zusammenwirken. Außerdem wurde ein BHKW in das Gesamtkonzept eingebunden. Im Sommer benötigt man die Wärme des BHKW nicht für die Hallenbeheizung. Sie wird dann für den Betrieb der Absorptionskältemaschine genutzt. Damit steht quasi kostenlos die Energie für die Kälteerzeugung bereit. Die Absorptionskältemaschine übernimmt die ganzjährige Grundversorgung mit Kälte. Die Spitzenlast wird über eine wassergekühlte Kältemaschine mit Turbocor-Verdichter und einer Kühlleistung von 400 kW abgedeckt. Sie arbeitet in einem großen Regelbereich besonders wirtschaftlich, eignet sich also auch als Spitzenlastmaschine. Eine luftgekühlte L&R-Kompressionskälteanlage mit einer Kälteleistung von 385 kW und zwei getrennten Kältekreisen dient ausschließlich als Backup-Maschine und für die absolute Spitzenlastabdeckung. Sie lässt sich ebenfalls in einem breiten Leistungsbereich (25 bis 100 Prozent) bedarfsgerecht regeln.
Kompaktes Konzept
Ein weiterer Baustein für die effiziente Kälteerzeugung ist der vorhandene adiabate Freikühler mit einer Kühlleistung von 800 kW. Er wird im Winter aktiv, wenn das BHKW keine oder weniger Energie für die Kälteerzeugung bereitstellt. Das Kühlwasser wird über eine Kühlturmanlage mit hoher Effizienz zurückgekühlt und wieder in die Maschinen gespeist. Um alle Last- und Bedarfsfälle abzudecken, können Kühlturmanlage und Freikühler parallel laufen.
Die Backup-Kältemaschine, die Radial-Kühlturmanlage sowie der adiabate Freikühler sind auf dem Doppelcontainer untergebracht, in dem die Behälter, Pumpen, Schaltschränke, die Absorptionskälte- und die Turbocor-Maschine montiert sind.
Praxisbetrieb: Ganzjährig effizient
Der Produktion von Winkelmann steht nun ganzjährig Kälte zur Verfügung, die effizient erzeugt wird. Im Sommer liefert das BHKW die bei der Stromerzeugung anfallende Abwärme an die Absorptionskältemaschine, die somit aus Wärme Kälte erzeugt. Im Winter wird die Kälte zur Rückkühlung des Kühlwassers – über den Freikühler – aus der Umgebung entnommen.
Die gesamte Kalt- und Kühlwasseranlage arbeitet in Abhängigkeit von der Außentemperatur, der Energieverbrauch sämtlicher Anlagenkomponenten wird über Energiezähler protokolliert.
Fazit
Mit dieser Anlage haben Getec und L&R ein Gesamtkonzept projektiert und auch installiert, das den aktuell benötigten Kältebedarf mit hoher Effizienz bereitstellt – und das mit einer hohen Verfügbarkeit. Das ist für den Automobilzulieferer ebenso wichtig wie die Effizienz der Kälteerzeugung. ■
