Wer in diesem Frühjahr mit offenen Augen und Ohren durch die Hallen 15 bis 17 der Weltleitmesse EuroShop in Düsseldorf ging, stieß immer wieder auf dieses Wort: Waterloop”. Es strahlte in großen Lettern von Messeständen, erschien auf Produkten oder Prospekten und fiel regelmäßig bei Gesprächen über Kühlsysteme. Übersetzt man den Anglizismus, erhält man Erklärungen wie Wasserlauf” oder Wasserkreislauf”. Und Wasser ist tatsächlich im Spiel. Zwar nicht in reiner Form, aber gemischt in einer Kühlsole, die so wundersame Namen wie Glysofor, Glykosol oder Tyfoxit tragen. Das Wasser ist damit frostgeschützt, für zweistellige Minusgrade einsetzbar und versetzt mit Korrosionsschutzmitteln oder Stabilisatoren. Aber warum baut man immer häufiger eine Waterloop (teils auch Hydroloop genannt) in Supermärkten ein?
Vom Einkreis- zum Zweikreis-System
Kältekreisläufe für die Normal- und Tiefkühlung wurden seit vielen Jahren überwiegend als Direktverdampfungs- oder DX-Systeme gebaut. Entsprechend groß ist der Anlagenbestand. Synthetische Kältemittel mit hohem Treibhauspotenzial (z. B. R22, R507, R404A, R134a) zirkulieren in diesen Kälteanlagen auf direktem Wege durch die langen Kupferleitungen hinein in die Kühlmöbel und von dort wieder zurück. In einem Einkreissystem mit langen Leitungsnetzen durch das Gebäude sind aber die Kältemittelfüllmengen mitunter stattlich. Sie können durchaus einige Hundert Kilo betragen. Das wäre nicht schlimm, gäbe es keine Leckageverluste. Aber trotz aller Anstrengungen des Anlagenbaus ist über die gesamte Betriebsdauer einer Einkreis-Supermarktkälteanlage eine 100%ige Dichtheit praktisch nicht realisierbar. Die Aussagen schwanken, aber im Schnitt entweichen jährlich zwischen 3 und 15 Prozent Kältemittel in die Atmosphäre, je nach Größe und Komplexität des Systems. Auch ein Marktumbau ist immer mit Verlusten behaftet, bei DX-Systemen außerdem komplex, zeitaufwendig und teuer. Denn der gesamte Kreislauf muss evakuiert, Öl gewechselt oder teils neue kältemittelführende Leitungen verlegt, Komponenten getauscht, wieder befüllt und in Betrieb genommen werden.
Diese Gegebenheiten, verbunden mit dem gesetzlichen Zwang zur drastischen Reduzierung von Treibhausgasen, riefen die umweltfreundlichen, natürlichen Kältemittel auf den Plan – und damit auch die Waterloop. Die Gründe dafür sind deren natürliche Eigenschaften. Aber Kohlenwasserstoffe wie Propan oder Isobutan sind brennbar. Und CO2 ist ein Hochdruckkältemittel. Es braucht besonders druckbeständige Bauteile. Diese wurden in den letzten Jahren entwickelt und stehen dem Markt für den Kälteanlagen- und Kühlmöbelbau zur Verfügung. Das notwendige Fachwissen wird heute außerdem von Fachschulen oder Weiterbildungseinrichtungen vermittelt oder in die Ausbildung integriert. CO2 wird häufig in Booster-Anlagen einkreisig oder in Kaskaden verwendet. Es gibt aber auch für dieses Kältemittel zweikreisige Ausführungen. Dann ist der Primärkreis an zentraler Stelle in einem Ma-schinenraum über den Wärmeübertrager mit dem Sekundärkreis, der Waterloop, verbunden, die zu den Kühlstellen und zurück führt. Als nachteilig wird bei Sekundärkreisanlagen oft der Mehrenergieverbrauch angeführt, weil die Kältemaschine etwas tiefere Temperaturen erzeugen muss. Dem wirken die guten physikalischen Eigenschaften natürlicher Kältemittel positiv entgegen. Dennoch kann der Energieverbrauch mit Waterloop steigen, weil zusätzliche Umwälzpumpen für die Kühlsole, aber auch für den Rückkühlkreis benötigt werden. Tatsächlich liefern nur Vergleichsberechnungen richtige Antworten.
Die Vorteile der Waterloop liegen auf der Hand. Das Kältemittel bleibt in der Kältemaschine, die Füllmenge ist gering, Kältemittelverluste sind praktisch ausgeschlossen. In den Kühlmöbeln müssen keine teuren Hochdruckkomponenten verbaut werden. Gleiches gilt für die Ausführung der Rohrnetze zu den Kühlmöbeln oder zu den Luftkühlern in Kühlzellen. Durch diese ganzen Bauteile fließt nur Kühlsole bei geringen Drücken. Für jeden Lebensmittellagerplatz ist diese ungefährlich und immer richtig temperiert, um die Wärme vom Kühlgut abzutransportieren. Der Discounter Aldi Süd hat natürliche Kältemittel schon vor Jahren erkannt und gilt im deutschen Markt als einer der Vorreiter bei der flächendeckenden Einführung von CO2 in der Gewerbekälte. Gleiches gilt für die Migros in der Schweiz. Inzwischen wurde nachgezogen. Auch Coop, Edeka, Rewe und andere haben bereits umgestellt, setzen in neuen Märkten ausschließlich darauf – sowohl mit als auch ohne Waterloop. Die Waterloop macht vor allem von sich reden, weil die brennbaren Kohlenwasserstoffe für die gewerbliche Kühlung neu entdeckt werden. Zwar sind Propan oder Isobutan seit vielen Jahren in hermetisch dichten Kühlgeräten wie in Kühlschränken, Flaschenkühlern, Tief-/Kühltruhen oder Verkaufsautomaten im Einsatz, sie haben aber den Nachteil, dass die entzogene Wärme an Ort und Stelle wieder in den Raum eingeblasen wird.
Kälteaggregat beim Kühlgut
Um das zu vermeiden, hat der österreichische Kühlmöbelhersteller AHT für den Discounter Lidl ein völlig neues Konzept mit Waterloop entwickelt. In einem Mopro- oder Fleischkühlregal sind bis zu drei kleine, hermetisch dichte Kältemaschinen eingebaut. Die Propanfüllung beträgt gemäß aktuellen gesetzlichen Bestimmungen jeweils nur 150 g. Der Vorteil: Hohe Sicherheitsvorkehrungen werden umschifft. Und je näher sich die Kältemaschine beim Kühlgut befindet, desto effizienter kann sie arbeiten, erzeugt an Ort und Stelle aber Abwärme. Die neuen steckerfertigen Vento Green”-Kühlmöbel haben dafür kleine Wärmeübertrager eingebaut. Darüber gelangt die abzutransportierende Wärme in die Waterloop, an die das Möbel mit Schnellkupplungen einfach angeschlossen wird. Dieses Konzept ist neu. Die Kühlsole fließt so aus dem Verkaufsraum und gibt die Wärme über einen Rückkühler entweder an die Umgebung ab, oder sie wird zurückgewonnen, gespeichert und vielleicht für eine Fußbodenheizung genutzt. Es können auch Kühlräume oder Kühlzellen an den Wasserkreislauf angeschlossen werden. Dafür bietet das Unternehmen Cool Italia kleine steckerfertige Propan-Kälteaggregate und in Zusammenarbeit mit dem italienischen Hersteller Rivacold ein fertiges Waterloop-System an (s. Grafik oben). Andere wie Daikin, Glen Dimplex oder Viessmann testen Propan gerade noch. Epta hat eine CO2-Lösung im Programm. Ein Marktumbau wird mit dieser Waterloop-Lösung zum Kinderspiel und ist rasch erledigt. Denn zwei Handgriffe genügen zum Abkuppeln oder Anschließen eines Kühlaggregats mit Schnellkupplungen. Kältemittel geht dabei keines mehr verloren.
Kältemaschine im Maschinenraum
Die zweite Variante der Waterloop mit zentraler Kältemaschine in einem separaten Maschinenraum wurde schon beschrieben. Dann strömt die Kühlsole von dort zu den Kühlmöbeln, holt die Wärme ab und transportiert sie aus dem Markt. Für Kohlenwasserstoffe macht diese Sekundärkreislösung besonders großen Sinn. Denn wegen der Brennbarkeit von Propan gelten strengere Vorschriften, da meist Füllmengen von mehreren kg im Einsatz sind. Alle Vorgaben zur Sicherheit können in einem Maschinenraum oder bei Außenaufstellung einfach erfüllt werden. Der Herstellermarkt bietet heute fix und fertige Propan-Verbundanlagen an. Auf diese Variante der Waterloop setzt neuerdings Aldi Nord und hat auf der EuroShop eine Kooperation mit Viessmann bekannt gegeben. Demnächst werden die ersten zehn Propan-Testmärkte mit ESyCool green”-Systemen ausgestattet. Es sind derzeit also vor allem die großen Discounter, die in der Breite beim Kältemittel Propan vorangehen. Ein Signal, dem andere sicher folgen werden. Und die Waterloop ist bei Kohlenwasserstoffen dann immer mit dabei.
Achim Frommann,
PR Werkstatt NutzWort, Sasbach
