Der Lebensmitteleinzelhandel (LEH) steht vor der Herausforderung, eine sehr energieeffiziente und umweltschonende Kühlung von Waren zu gewährleisten. Denn einer aktuellen Untersuchung des EHI Retail Institutes zufolge entfallen über 45 Prozent der gesamten Stromkosten im LEH auf die Kältetechnik. Damit ist die Kühlung ein wichtiger Faktor, dessen Optimierung zur Kostensenkung beiträgt.
Nachhaltige Kühlung und kompakte Bauweise
Diese Aufgabe musste auch der Betreiber des neuen Supermarktes Kanguro im italienischen Belluno bewältigen, der sich einen umfassenden nachhaltigen Betrieb zum Ziel gesetzt hatte. Ende 2012 eröffnete ein zukunftsweisender Supermarkt, der auf einer Fläche von 1500 m2 ausschließlich umweltschonende Kältetechnik verwendet das erste Projekt dieser Art in Italien. Ergänzend zu der ECO2-small-Verbundanlage hat Epta den Kanguro-Supermarkt mit Kühlmöbeln und Bedienungstheken sowie Kühlzellen ausgestattet, die ebenfalls energieeffizient arbeiten und durch ihre moderne Konzeption eine ansprechende Warenpräsentation ermöglichen. Die Kühlregale der Epta-Produktmarke Costan weisen nach Angaben des Herstellers einen geringen Energieverbrauch auf und ermöglichen eine flexible Gestaltung des Verkaufsraums entsprechend der Anforderungen des Supermarktbetreibers. Eine optimale Sicht auf die gekühlten Waren bieten auch die Bedienungstheken der Epta-Premiummarke Eurocryor, die sich durch ihr edles Design auszeichnen. Für die Kühlung von gelagerten Lebensmitteln hat Epta seine Misa-Kühlzellen installiert, die erst kürzlich zum wiederholten Male die HACCP-Zertifizierung für die Einhaltung höchster Hygienestandards erhalten haben.
Herzstück des Kühlsystems, das diese Kühlmöbel und Kühlzellen versorgt, ist die transkritische Verbundanlage ECO2-small von Epta, die bisher vor allem in Deutschland und Skandinavien genutzt wird. Durch seine kompakte Bauweise eignet sich das System vor allem für den Einsatz in kleineren und mittelgroßen Supermärkten. Die Kälteanlage arbeitet in der Normal (NK)- und Tiefkühlung (TK) ausschließlich mit dem Kältemittel CO2 und ist daher besonders umweltschonend.
Die ECO2-small-Verbundanlage von Epta arbeitet im Bereich der Pluskühlung nach dem Prinzip des transkritischen CO2-Prozesses. Bei höheren Außentemperaturen wird der kritische Punkt von CO2 überschritten. Dadurch ändert sich die Arbeitsweise der Wärmeabgabe: Die Drucklage des Kältemittels ist insgesamt höher und steigt im Sommer auf 80 bis 100 bar an. Bei gemäßigten Außentemperaturen weist das System eine vergleichbare Funktionsweise wie herkömmliche, HFKW-basierte Anlagen mit einer unterkritischen Verflüssigung auf. Auch sind herkömmliche Anlagen im Gegensatz zu dieser Leistungsfähigkeit nur auf 28 bar ausgelegt. Damit die Epta-Verbundanlagen mit diesem enormen Druck arbeiten können, benötigen sie speziell konzipierte Anlagenkomponenten wie Rohrleitungen, Raumkühler, Gaskühler und Ventile, die dieser Anforderung standhalten.
Integriertes Booster-CO2-NK/TK-System
Die ECO2-small-Anlage wird in einem schallisolierten Gehäuse geliefert und ist für die Außenaufstellung geeignet. In dem Gehäuse sind alle Komponenten der transkritischen CO2-Booster-Anlage untergebracht. Der schwingungsreduzierte Rahmen sorgt für niedrige Betriebsgeräusche und vermeidet Materialermüdung. Außerdem ist in das Gehäuse auch der Schaltschrank mit allen Komponenten zur Steuerung der Verbundanlage integriert. Durch diese Ausführung wird der Montageaufwand auf der Baustelle gering gehalten, und die hohe Standardisierung garantiert eine hohe Betriebssicherheit.
Das Booster-System besteht aus drei NK-Kompressoren, von denen der erste Kompressor zur Leistungsregelung mit einem Frequenzumrichter betrieben wird. Dieser Teil der Anlage versorgt die Normalkühlstellen des Supermarktes mit Kälte und dient gleichzeitig als Booster für die Tiefkühlung. Der TK-Kreislauf arbeitet mit einem Kompressor, der ebenso mittels Frequenzumrichter geregelt wird. Von diesem Teil der Anlage aus werden alle Tiefkühlstellen versorgt.
Transkritische Funktionsweise
Durch den niedrigen kritischen Punkt von CO2 ist bei hohen Außentemperaturen im Sommer eine subkritische Verflüssigung des Kältemittels nicht mehr möglich. Die Anlage wechselt dann in den transkritischen Betrieb. Hierbei ist es wichtig, diesen Betriebspunkt bestmöglich auszuregeln, um einen energieeffizienten Betrieb zu gewährleisten. Durch die von Epta entwickelten Regelalgorithmen ist eine optimierte Kontrolle des transkritischen Systems unter gleichzeitiger Beachtung der Energieeffizienz und der Leistungsfähigkeit insbesondere im Sommer sichergestellt.
Geringerer Energieverbrauch und weniger CO2-Emissionen
Die Anwendung in Italien zeigt, dass die CO2-Booster-Anlage selbst bei hohen mediterranen Temperaturen zuverlässig und sparsam arbeitet. So ermöglicht die energieoptimierte Arbeitsweise von ECO2-small beispielsweise im Vergleich mit herkömmlichen R 404 A/R 507 C-Systemen einen deutlich reduzierten Ressourceneinsatz: Der Energieverbrauch ist um zehn Prozent geringer als in Supermärkten vergleichbarer Größe. Hochgerechnet auf zehn Jahre spart die transkritische Verbundanlage etwa 474 t an CO2-Emissionen ein. Durch ihren umweltschonenden Betrieb bei einer gleichzeitig kompakten Bauweise vereint die ECO2-small-Anlage Nachhaltigkeit und Effizienz in einem hochentwickelten Kälteanlagenkonzept, das durch die Installation der energieeffizienten Kühlmöbel und Kühlzellen von Epta zusätzlich abgerundet wird.
CO2-Kältetechnik von Epta
Epta bietet dem Lebensmitteleinzelhandel ein umfassendes Leistungsspektrum an CO2-Verbundanlagen. Das Angebot deckt drei verschiedene Systeme ab: Kaskaden-Systeme, transkritische CO2-Anlagen bzw. Booster-Anlagen sowie Pumped-CO2-Systeme. Um die vergleichsweise hohen Anforderungen an die Wartung und Instandhaltung der technisch hochentwickelten Anlagen zu erfüllen, hat Epta in den vergangenen Jahren eine umfassende Kompetenz aufgebaut. Dieses Know-how gibt das Unternehmen in einem eigenen CO2-Trainingscenter auch an Monteure und Servicetechniker von Kunden und Partnern weiter. -
Joachim Dallinger
Epta Deutschland, Mannheim
