Für die Kühlung der Spritzgießformen wird ganzjährig Kühlwasser mit einer Vorlauftemperatur von etwa 12 Grad Celsius bei hoher Versorgungssicher- heit benötigt.
Der ganzjährige Der ganzjährige Einsatz elektrisch ange- triebener Kältemaschinen führt zu erheblichen Kostenbelastungen auf- grund des hohen Stromverbrauchs.
Zudem übertreffen die Betriebskosten für ein Kühlsystem die Anschaffungs- kosten der Anlage über die Nutzungs- dauer um ein Vielfaches.
Berücksich- tigt man dazu selbst einen nur mode- raten Preisanstieg für Primärenergie, wird der Energiekostenanteil an den Gesamtkosten zu einem erheblichen und ernstzunehmenden Faktor.
Um diesem Problem langfristig sinnvoll zu begegnen, haben die Projektverant- wortlichen bei Hilti das Ziel der ener- gieeffi zienten Kühlwassererzeugung vorgegeben.
Aus diesem Grund fi el die Entscheidung für eine Systemlösung, die auf den energieintensiven Einsatz der Kältemaschinen über weitere Stre- cken des Jahres verzichtet.
Winterentlastung reduziert Kältemaschinenbetrieb Zur Erzeugung des Kühlwassers für die Formen der Spritzgießmaschinen in Nersingen wurden daher besonders energieeffi ziente, wassergekühlte Käl- temaschinen mit hohem Wirkungs- grad vorgesehen.
Die Kühlwasserver- sorgung der Kältemaschinenverfl üssi- ger übernimmt ein geschlossenes Rückkühlsystem, das als Verbundlö- sung auch die Kühlwasserversorgung für die Maschinenkühlung abdeckt.
Obwohl die energetische Situation des Kältemaschinenbetriebs mit die- ser Ausführung bereits optimiert wur- de, wollte man den verbleibenden En- ergieaufwand mit zusätzlichen Maß- nahmen weiter reduzieren.
Es sollte sichergestellt werden, dass sich der Kältemaschinenbetrieb weitegehend auf die Sommermonate und einen kurzen Zeitraum in der Übergangs- zeit beschränkt.
Das Kältemaschinen- system für den Werkzeugkreis wurde dazu mit einer sogenannten Oni-Win- terentlastung ausgerüstet.
Die über- nimmt in der Übergangs- und Winter- zeit anstelle der Kältemaschinen die Kühlwasserversorgung des Formen- kühlkreises.
Bei dieser Technik nutzt man die kostenlose Umgebungsluft als Kühlmedium.
Sobald sich mit der Außenluft die geforderte Kühlwasser- temperatur bereitstellen lässt, werden die Kältemaschinen abgestellt – und verbrauchen keinen Strom mehr.
Der elektrische Energieaufwand für die Winterentlastung reduziert sich dabei auf einen Wert von etwa 2 bis 3 Pro- zent einer Kältemaschine.
Da über rund zwei Drittel der Betriebszeit auf den Einsatz von Kältemaschinen ver- zichtet werden kann, wird ein ent- sprechend hoher Anteil an Energie – und damit Geld – eingespart.
Das dazugehörige Energiemanage- ment übernimmt ein dynamisches Regelsystem mit verbrauchsoptimie- render Systemsoftware.
Die soll je- derzeit sicherstellen, dass die Kälteer- zeugung mit dem geringstmöglichen Ener gieaufwand läuft.
Darüber hinaus sorgt sie dafür, dass die Winterentlas- tung möglichst lange aktiv bleibt, weil jede Stunde, in der die Kältemaschine abgeschaltet bleibt, für den Betreiber bares Geld wert ist.
Maschinenabwärme ersetzt Heizöl und Ergas Kunststoffverarbeitung ist von Haus aus überaus energieintensiv.
Umso sinnvoller ist es zwingend notwendi- ge Energiemengen mehrfach zu nut- zen.
Diesen Ansatz bietet die Kühl- energieversorgung der Spritzgießma- schinen bei Hilti in Nersingen.
Die Wärmeaustauschergeometrie der Öl- kühler in den Spritzgießmaschinen ermöglicht eine Spreizung der Kühl- wassertemperatur von 33 bis 38 Grad Celsius.
Diese, gegenüber einer Nor- malspreizung von 30 bis 35 Grad Cel- sius, erhöhte Systemtemperaturpaa- rung bringt mehrere Vorteile: Zum ei- nen wird die Kühlwasserversorgung der Maschinen auch bei höchsten Sommertemperaturen ohne Spitzen- kühlung über Sekundärsysteme aus- kommen.
Darüber hinaus liefert der Kühlwasserrücklauf mit einer Tempe- ratur von 38 Grad Celsius Abwärme aus den Maschinen, die sich über ein Wärmerückgewinnungssystem gut für Heizzwecke nutzen lässt.
Im kon- kreten Fall wird die Abwärme mit ei- ner Leistung von etwa 1400 Kilowatt für mehrere Einsatzbereiche genutzt.
Dazu gehören Fußbodenheiz- und Lüftungs- beziehungsweise Luftheiz- systeme für Büro- und Sozialräume, Logistikzentrum und Formenbau.
Da- durch wird Abwärme, die bisher teuer rückgekühlt werden musste, zu wert- voller Heizenergie, die Erdgas oder Heizöl ersetzt.
Die Heizkosten sinken um bis zu 95 Prozent.
Diese Niedertemperaturtechnik wartet zudem mit einem besonderen Vorteil in Bezug auf die Wärmevertei- KM Juni 2011 10 www.kunststoff-magazin.de Spezial: Maschinen und Anlagen für Kunststoffverarbeiter Was hier komplex aussieht, folgt einer einfachen Logik: Energieeinsparungen aus einem ganzheitlichen Konzept mit geringen Laufzeiten für Kältemaschinen, Nutzung der Um- gebungsluft für kostengünstige Kühlung und Mehrfachnutzung eingebrachter Energie.