Optimales Betriebsklima

Bei der Produktion und Prüfung von spezialisierten Hochstrom- und Hochspannungskomponenten fällt i.d.R. viel Abwärme an. Dies Bedarf eines permanenten und intensiven Kühlvorgangs. Das Rosenheimer Unternehmen Heinzinger electronic suchte deshalb im Rahmen einer betrieblichen Vergrößerung nach einer zeitgemäßen und zuverlässigen Lösung zur Kühlung einer neuen Produktionshalle. Zum Einsatz kommt ein luftgekühlter Kaltwassersatz mit Scrollverdichter, der erstmals mit dem klimaschonenden Kältemittel R-32 arbeitet. Im Vergleich zu Anlagen mit dem konventionellen Kältemittel R-410A verbessert R-32 die CO₂-Bilanz um bis zu 68%.

Das Rosenheimer Unternehmen Heinzinger electronic GmbH entwickelt, fertigt und vertreibt mit gut 100 Beschäftigten Hochstrom- und Hochspannungsnetzgeräte für verschiedene Branchen weltweit. Dazu zählen u. a. Leistungskomponenten der Elektromobilität, Hochvolt-Batterien im EV- und HEV-Bereich sowie Bauteile zur Hochspannungsprüfung für Spannungen bis 300 000 Volt oder zur Steuerung und Ablenkung von Teilchenstrahlen durch Beschleuniger und Magnete.

Da die Produktion und die Prüfstände für solche Komponenten und Geräte viel Wärme erzeugen, müssen die Arbeitsbereiche bei Heinzinger zuverlässig klimatisiert werden. Als sich das Unternehmen 2019 zu einer Erweiterung der Produktion entschied, übernahm man eine 2350 m² große Halle, die kernsaniert wurde. Vor dem Hintergrund, dass die Prüffelder in dem Unternehmen mit einem offenen Wasserkreis gekühlt werden müssen, war eine entsprechende Standardlösung nicht einfach zu finden. Zudem sind Umweltbewusstsein und Folgenabschätzung wichtige Bestandteile der Unternehmensphilosophie, sodass eine energieeffiziente und umweltfreundliche Klimatisierungslösung von Anfang an im Fokus stand.

Scroll-Kaltwassersätze

„Die Aufgabenstellung der Heinzinger electronic GmbH an uns war also relativ komplex. Ich setzte mich deshalb umgehend mit dem für mich zuständigen Mitarbeiter bei Daikin in Verbindung“, erklärt Magnus Höß, Geschäftsführer von Höß Kälte-Klimatechnik aus Bad Feilnbach. „Gemeinsam erarbeiteten wir ein schlüssiges Konzept, welches wir unserem Auftraggeber vorgestellt haben.“ Bei Anwendungen mit offenen Wasserkreisläufen ist aufgrund von Wasserqualität und externen Einflüssen eine enge Absprache zwischen allen Beteiligten notwendig. Dazu erklärt Vladimir Kamyshanskiy, Fachberater Kaltwassersysteme bei Daikin: „Bei Heinzinger wurde eine auf den Kunden angepasste Lösung umgesetzt, die höchstmögliche Flexibilität und Betriebssicherheit bietet.“ Aufgrund der genannten Anforderungen wurde der Systemaufbau von Höß Kälte-Klimatechnik in Zusammenarbeit mit Daikin so vorgeschlagen, dass er zum einen genau auf die Anforderungen des Kunden ausgelegt ist, zum anderem jederzeit Eingriffe bzw. Anpassungen in der Regelung möglich macht. Im Mittelpunkt steht dabei ein Daikin Kaltwassersatz. Mit mehr als 150 verschiedenen Ausstattungsoptionen lassen sich diese Kaltwassersätze speziell auf die konkrete Anwendung, das Umfeld und die Anforderungen auswählen. „Im konkreten Fall wurde ein luftgekühlter Scroll-Kaltwassersatz der Baureihe ‚EWAT-B-XR‘ gewählt, der sich durch einen hohen Wirkungsgrad bei reduziertem Schalldruckpegel auszeichnet. Zudem war es der erste luftgekühlte Kaltwassersatz mit Scrollverdichter auf dem Markt, der mit dem klimafreundlichen Kältemittel R-32 arbeitet“, hebt Kamyshanskiy hervor.

Kältemittel mit positiver Ökobilanz und geringen CO₂-Emissionen

Das Kältemittel R-32 weist ein Global Warming Potenzial (GWP) von 675 auf und besitzt damit ein um 68% niedrigeres Treibhauspotenzial als das marktübliche Kältemittel R-410A mit einem GWP von 2088. „Aufgrund seiner günstigen Sicherheitsklassifikation bezüglich der Brennbarkeit – das Kältemittel R-32 ist in Kategorie A2L nach ISO 817 eingestuft – eignet es sich für viele Anwendungsbereiche, so auch für Kaltwassersysteme“, betont Kamyshanskiy. „Weitere klimaschonende Vorteile von R-32 sind, dass es dank standardmäßigem Micro-Channel-Verflüssiger eine Reduzierung der Kältemittelfüllmenge um 10% ermöglicht und ein Reinstoff-Kältemittel ist, welches problemlos gehandhabt und auch recycelt werden kann.“

Energieeffizienz ermöglicht deutliche Einsparungen

Die Firma Höß Kälte-Klimatechnik führte die komplette Montage inklusive der Verrohrung in V2A DN65 durch. Auch die Koordination der Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik und Elektrotechnik für die Stromzuleitung wurde von Höß Kälte-Klimatechnik übernommen. „Die Firma Heinzinger legte bei der Auswahl der neuen Klimatisierungstechnik großen Wert auf Energieeffizienz,“ so Magnus Höß. „Der gewählte Daikin Kaltwassersatz mit R-32 hat hier alle Erwartungen auf Kundenseite bestens erfüllt. In Kombination mit einem Freikühler der Firma Güntner ist dies für uns die beste und sinnvollste Lösung für diesen anspruchsvollen Einsatzbereich.“ Durch das relativ hohe Niveau der Rücklauftemperaturen wurde dem Kunden vorgeschlagen, den Freikühler sehr großzügig zu dimensionieren (in diesem Fall mit 5K). So kann ein sehr hoher Anteil der Leistung über das ganze Jahr mit dem Freikühler abgedeckt bzw. der Rücklauf „vorgekühlt“ werden. In der Praxis hat sich gezeigt, dass Heinzinger den Kaltwassersatz ab einer Außentemperatur von 15 °C nicht mehr braucht.

„Weil der Kunde mit der Lösung in der neuen, kernsanierten Produktionshalle hochzufrieden ist, hat er inzwischen auch die Räume mit Prüfständen im Bestandsgebäude mit einem baugleichen Kaltwassersatz von Daikin ausgestattet. Denn die im 1400 m² großen Bestandgebäude bisher eingebaute störanfällige Altanlage zur Klimatisierung aus einem einfachen Verflüssigungssatz mit Plattenwärmetauscher (PWT) und ohne Freikühler sollte gegen eine neue zeitgemäße Kühllösung ersetzt werden. Und so fasst Thomas Staber, Leiter Engineering & CAD + Projektleiter Betriebserweiterung bei Heinzinger, zusammen: „Wir sind sehr zufrieden. Von der Planung und Umsetzung mit der Firma Höß Kälte-Klimatechnik bis zur Inbetriebnahme des Daikin Systems hat alles wunderbar geklappt.“