Die Agrargenossenschaft Bösleben E.G. verfolgt das Ziel, durch die Integration der gesamten Wertschöpfungskette von Ernte und Aufzucht über die Produktion bis hin zum Verkauf die Region mit regionalen Produkten aus einer Hand zu versorgen. So gehört zur Agrargenossenschaft auch die Fleischerei Landschmaus. Dort werden je nach Saison rund hundert regionale Fleisch- und Wurstspezialitäten sowie über dreißig küchenfertige Produkte hergestellt.
Diese traditionellen Thüringer Erzeugnisse „Hausschlachtene Art“ werden vorwiegend aus Fleisch der eigenen Aufzucht hergestellt. Im Zuge der Investition in eine Nachfolge-Anlage des bis dato bestehenden R404 A-Systems und gleichzeitigem Ausbau der Kältetechnik beauftragte die Agrargenossenschaft Bösleben die Firma Anlagenbau Trost GmbH.
Bild: Fischer Kälte-Klima
Der mittelständische Kälte-Klima Fachbetrieb aus dem thüringischen Grammetal war bereits zuvor seit über zwanzig Jahren Partner der Agrargenossenschaft, wenn es um Kälte- und Klimatechnik geht. Im weiteren Projektverlauf konnte das Team von Anlagenbau Trost um Geschäftsführer Sandro Trost-Lienert die Agrargenossenschaft von der Investition in ein nachhaltiges und zukunftssicheres CO2-System überzeugen. Für deren Vorstandsvorsitzenden Ralf Gumpert war gerade diese langfristige Denkweise ausschlaggebend für die Entscheidung auf CO2 zu setzen. Als Vorlieferant entschied sich die 1997 gegründete Anlagenbau Trost GmbH für ihren langjährigen Partner Fischer Kälte-Klima und erarbeitete gemeinsam mit dem Team der Fischer Niederlassung Chemnitz ein ganzheitliches Konzept für die Fleischerei der Agrargenossenschaft.
Das Ergebnis – ein System, das als Beispiel für nachhaltige Kältetechnik in Fleischereien herangezogen werden kann mit effizienten Verdichtern, Frequenzregelung, elektronischen Expansionsventilen und einer aufeinander abgestimmten Carel MSR-Lösung von Fischer Kälte-Klima. Herzstück der Anlage ist das in einer Beton-Fertigteilgarage untergebrachte CO2-Booster System, das die rund 20 Normalkühl- und Tiefkühlstellen der Fleischerei versorgt. Mit dieser Lösung hat Anlagenbau Trost auf den Umstand reagiert, dass kein geeigneter Maschinenraum zur Verfügung stand. In der Garage befindet sich neben der Verbundanlage auch der Schaltschrank des Systems und auf dem Garagendach der Gaskühler.
Im Bereich der Wärmeübertrager griff Fischer mit einem Kelvion Gaskühler, Güntner Luftkühlern für die Kühlräume sowie Roller SV Spezial-Verdampfern für die Reiferäume gleich auf mehrere Hersteller Bereich der Wärmetauscher zu.
Maximale Effizienz
Im Bereich der Mess-, Steuer- und Regeltechnik wählte Fischer bei der Konzeption für die Agrargenossenschaft eine ganzheitliche Lösung vom langjährigen Partner Carel. So sind alle Verdampfer im vorliegenden Projekt mit den elektronischen e2V Expansionsventilen ausgestattet. Diese elektronischen Expansionsventile mit Proportionalregelung bieten neben der Steuerung der Überhitzung entlang des jeweiligen Kältebedarfs ein deutliches Energie-Einsparpotenzial. In vergleichbaren Projekten wurde mit e2V und einem modulierenden Kondensationsdruck eine jährliche Senkung des Verbrauchs von 15 % mit saisonalen Spitzenwerten von sogar 30 % im Vergleich zu den zuvor eingesetzten thermostatischen Expansionsventilen erzielt.
Geregelt werden die Ventile der einzelnen Verdampfer in den Kühlräumen der Fleischerei über UltraCella Kompaktschaltschränke mit angeflanschten EVD-Modulen. Diese Erweiterungsmodule mit integriertem Überhitzungsregler steuern die Position des Ventils. Dazu berechnet ein auf die Ventile abgestimmter Algorithmus in Echtzeit den benötigten Öffnungsgrad und setzt mittels eines Treibers den integrierten Schrittmotor in Bewegung. Auch die Steuerung des CO2-Booster Systems erfolgt mittels Carel Steuerung – hier kam eine transkritische pRack Verbundsteuerung zum Einsatz. Diese Steuerung für kleine bis mittelgroße transkritische CO2-Anlagen übernimmt die Aktivierung und Sicherung der TK- und NK-Verdichter, der Wärmerückgewinnungssysteme, des Gaskühlers, der Ölrückführung, des Hochdruckventils (HPV) und des Flüssigkeitssammler-Druckregelventils (RPRV).In der Schaltschranklösung von Fischer sorgt darüber hinaus ein Carel EVD Treiber für die Regelung der HPV- und RPRV-Ventile des Verbundsystems.
Bild: Fischer Kälte-Klima
CO2 Know-How made in Germany
Der transkritische CO2-Booster Verbundsatz für Normal- sowie Tiefkühlung der Fleischerei stammt aus der eigenen Fertigung von Fischer Kälte-Klima am Stammsitz des Unternehmens in Kernen bei Stuttgart. Dort fertigt der Kälte- Klima Fachgroßhändler jährlich eine dreistellige Stückzahl solcher Verbundsysteme. Basis des verbauten Verbundsystems sind hocheffiziente Bitzer Ecoline CO2-Verdichter. Bereits seit über zehn Jahren arbeitet Fischer im Bereich von CO2-Systemen mit den Verdichtern aus Sindelfingen. Die speziell für CO2-Applikationen entwickelten, sauggasgekühlten halbhermetischen Hubkolbenverdichter der Ecoline Baureihe sind für die CO2-typisch hohen Arbeitsdrücke (LP/HP: 100/160 bar) konzipiert. Im vorliegenden Projekt wird sowohl auf der NK- wie auf der TK-Seite der erste Führungsverdichter mittels Vacon Frequenzumrichter drehzahlgeregelt für eine maximale Effizienz des Systems im Teillastbereich. Das Ölmanagement des Systems basiert auf einem Temprite Koaleszent-Ölabscheider. Dieses Verfahren hat im Vergleich zu üblichen mechanischen Ölabscheidern den Vorteil, dass nicht nur im Heißgas mitgeführte Öltröpfchen, sondern sogar Ölnebel (Aerosol) abgeschieden wird. Die Filterpatronen bestehen aus einem sehr feinmaschigen Geflecht aus Borosilikat-Glasfasern. Diese sind, auch wegen ihres geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten, sehr chemikalien- und temperaturbeständig. Die Filterpatrone wird von innen nach außen durchströmt. Kleinste Ölmoleküle verbinden sich auf dem Weg nach Außen mit anderen Ölmolekülen zu größeren Tröpfchen, wo sie an einer Abscheideschicht herunterlaufen und dann in den Sammelraum fallen.
Der Wirkungsgrad von den Ölabscheidern ist höher als von anderen Systemen und zusätzlich wird das Öl feingefiltert. Es werden feste Verunreinigungen bis 0,3 µm und flüssige Aerosole bis 0,01 µm gefiltert. Auf weitere Ölfilter kann in der Regel verzichtet werden. Weitere Bestandteile des Ölmanagements im System sind ein Ölsammler, eine niveaugesteuerte Ölrückführung in den Ölsammler über Spezial-Magnetventile sowie Fischer TK4-Ölniveauregler. Diese opto-elektronischen Ölreguliersysteme sind direkt an den Verdichtern angeflanscht und steuern das Ölniveau in den Verdichtern.
Bild: Fischer Kälte-Klima
Auch aus der Ferne alles im Griff
Komplettiert wurde das ganzheitliche MSR-Konzept der Fleischerei von Anlagenbau Trost durch ein Carel boss Supervisory System. Diese vollumfänglich browser-basierte Lösung bietet einerseits dem Betreiber der Anlage eine lückenlosen HACCP-Dokumentation der Kühlraumtemperaturen und Anlagenbau Trost darüber hinaus neben den Möglichkeiten der Fernwartung und Überwachung eine Vielzahl an Optimierungsmöglichkeiten des Systems. Denn der Agrargenossenschaft Bösleben war neben dem Einsatz eines nachhaltigen und zukunftssicheren Kältemittels ein Return-on-invest durch reduzierte Energiekosten wichtig. Über die reine Überwachung hinaus dient der Carel boss in Kombination mit den eingesetzten e2V-Ventilen und Carel Regelsystemen als Werkzeug zur kontinuierlichen Leistungsoptimierung des Systems und somit zur Verbesserung der Energieeffizienz der gesamten Anlage. So stellt das System Algorithmen zur Analyse und Gegenüberstellung von ähnlichen Anlagen bereit, erleichtert dem Anwender die Optimierung der Anlage zur Steigerung der Performance und Senkung des Energieverbrauchs. Im vorliegenden Projekt zeigt die Anlagenbau Trost GmbH gemeinsam mit dem Team von Fischer Kälte-Klima, welche Möglichkeiten moderne Kälte- und Regelungstechnik in einem ganzheitlichen Konzept für die nachhaltige und effizienter Kühlung einer größeren Fleischerei bieten. Mit modernem CO2-System-Design, Wärmerückgewinnung, effizienter Regelung und intelligenter Steuerung entstand bei der Agrargenossenschaft Bösleben E.G. ein gleichermaßen effizientes wie nachhaltiges Kältesystem.
Bild: Fischer Kälte-Klima
[CF] Systems CO2 Booster System Agrargenossenschaft Bösleben
Bild: Christof Fischer / Frese
