Oni-Kältemaschine

Annina Schopen,

Kältemittel aus dem Wasserhahn

Der von Oni-Wärmetrafo vorgestellte eChiller setzt als einzige serienmäßige Kältemaschine Wasser als Kältemittel ein – eine Technologie, die zahlreiche Vorteile in ökologischer und wirtschaftlicher Hinsicht mit sich bringt.

Wasser als Kühlmittel: Beispielhafte Installation eines Oni-Rhytemper-Verteilerblocks zur punktgenauen Kühlwasserversorgung und Überwachung jedes einzelnen Werkzeugkühlkreises. © Oni

Durch Umweltdiskussionen ausgelöst, ist vor Jahren die F-Gas-Verordnung entstanden. In diesem Zusammenhang kommt von Anlagenbetreiberseite, speziell von Unternehmen, die sich „grün“ ausrichten, immer öfter die Frage nach einem nachhaltigen Kältemittel und der dazugehörigen Anlagentechnik. Zum einen will man damit den Forderungen von Auftraggeberseite bezüglich umwelttechnischer Verantwortung gerecht werden und darüber hinaus die Möglichkeit nutzen, durch eine Alleinstellung die Wettbewerbsfähigkeit zu stärken. In diesem Zusammenhang kann man, ausgelöst durch Neuentwicklung auf dem Gebiet von Gerätetechnik, die eine oder andere Überraschung erleben.

Man stelle sich vor, jemand erzählt diese Geschichte: Eine neue Kältemaschine ist gekauft worden, die besonders effizient und mit einem umweltschonenden Kältemittel arbeiten soll. Die Maschine wurde angeliefert, aufgestellt, elektrisch angeschlossen und mit dem Kühlwassernetz verbunden. Der Kunde fragt nach dem eingesetzten Kältemittel. Der Monteur sagt: „Einen kleinen Augenblick.“ Nimmt einen Wasserschlauch und befüllt die Maschine. Der Monteur sagt: „Die Maschine ist jetzt mit dem Kältemittel befüllt und einsatzbereit.“ Viele würden dies für einen Scherz halten, aber bei einer Vorstellung der technischen Lösung sicher begeistert sein.

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Die Kältemaschinentechnik, die mit Wasser als Kältemittel arbeitet, hat Oni-Wärmetrafo auf der diesjährigen Kuteno-Messe in Rheda-Wiedenbrück erstmals auf seinem Messestand vorgestellt. Der sogenannte eChiller ist die einzige serienmäßig verfügbare Kältemaschine, die Wasser (R718) als Kältemittel einsetzt. Die dabei eingesetzte Bluezero-Technologie basiert auf der Direktverdampfung, Verdichtung, Kondensation und Entspannung von Wasser in einem geschlossenen Kreislauf. Dieser Prozess erfolgt in einem Vakuum bei niedrigen Drücken zwischen 10 und 100 mbar und damit in einem Temperaturbereich von ca. 5 °C und 45 °C. Der Kühlwassertemperatur-Nutzbereich bewegt sich dabei unter Berücksichtigung eines möglichst energieeffizienten Betriebes zwischen 15 und 20 °C.

„Grüne“ Lösungen im Trend

"Grüne" Kältemaschinentechnik: Der eChiller nutzt Wasse als Kältemittel. © Efficient Energy

Dass der Investitionsbedarf für diese „grüne“ technische Lösung ein ganzes Stück höher liegt als bei einer konventionellen Kältemaschinentechnik, lässt sich nachvollziehen. Unternehmen, die sich in ihrer Firmenphilosophie über die Themenbereiche Effizienz und Nachhaltigkeit entsprechend stark positioniert haben, nehmen den Mehraufwand jedoch in Kauf und werben in ihren Firmenpräsentationen offensiv mit dieser Ausrichtung. Damit kommen sie den stärker werdenden Forderungen von Auftraggebern in diese Richtung einen großen Schritt entgegen.

Derzeit erfährt diese technische Lösung eine kleine Einschränkung durch die zur Verfügung stehende Leistungsgrenze in der einzelnen Maschinenkomponente. Mit einer Kälteleistung von 120 kW als Einzelmaschine lässt sich jedoch in einer Kaskadierung mit bis zu drei Maschinen eine Kühlleistung von 360 kW darstellen. Als ganzheitlicher Systemlieferant bietet Oni-Wärmetrafo Kunden eine ganze Palette von „nachhaltigen Kältemitteln“ und die dazugehörige Technik. Neben der Thematik Kältemittel geraten die Themenbereiche Energieeffizienz und Prozessoptimierung immer stärker in den Fokus, wenn es um Anlagensanierungen oder Neubauprojekte geht. Allein im Bereich der Medienversorgung von der Kühl- und Heizwassertechnik über die Klima-, Lüftungs- und Reinraumtechnik bis hin zur Druckluftversorgung und Temperiertechnik lassen sich enorme Einsparpotentiale heben.

Ein wichtiger Faktor: Die Kühlwasser-Qualität

Das Thema Wasserqualität wird oft eher stiefmütterlich behandelt, ist jedoch im Hinblick auf Einsparpotentiale und auch Betriebssicherheit ein entscheidender Faktor. Kein Kühlwasser heißt kein laufender Produktionsprozess, und ist eine Kühlwasserversorgung vorhanden, ist die Wirtschaftlichkeit, Effizienz und Sicherheit des Produktionsprozesses direkt abhängig von seiner Qualität. Die wenigsten wissen, wie viel Geld sie Jahr für Jahr verlieren, weil die Qualität ihres Kühlwassers schlecht oder „suboptimal“ ist. Weil jedoch die Kostentransparenz fehlt, bleiben die tatsächlichen Kosten im Dunkeln und verschlechtern einfach verdeckt das Betriebsergebnis und wirken sich negativ auf die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens aus.

Kein Anlagenbetreiber kann daran interessiert sein, dass eine schlechte Kühlwasserqualität und in der Folge ein Biofilm in Verbindung mit Verschmutzungen zu einer Leistungsminderung oder Störung in Prozessabläufen führt. Im ersten Ansatz versucht man daher dieser Problematik dadurch zu begegnen, dass man Chemie in Form von Biozid und anderen Mitteln zusetzt, verschiedene Filterarten einsetzt und im Ernstfall das Speisewasser aus einer Umkehrosmose nutzt. Bei genauer Betrachtung sind das alles aber nur Pflaster für eine nicht heil werdende Wunde. Der richtige Ansatz dagegen ist doch, die Problematik zu erkennen, eine nachhaltige und passende Lösung für das Problem zu suchen und zum Einsatz zu bringen und erst dann, wenn innovative Technik nicht weiterhilft, das Restproblem mit einem Chemieeinsatz anzugehen. Hierzu zeigt Oni-Wärmetrafo auf der Fakuma 2021 verschiedene Oni-AquaClean-Systeme, die für halb geschlossene wie für offene Systeme konzipiert wurden.

Potentiale nutzen

Im Bereich der Temperierung von Spritzgießwerkzeugen hat die Rhytemper Mehrkreistemperierung bereits vor Jahren Pionierarbeit geleistet, wenn es um Zykluszeit- und Prozessoptimierung ging. Heute steht eine ganze Palette von Oni Rhytemper Systemtechnik zur Verfügung, von der elektronischen Wasserbatterie bis hin zur dynamisch adaptiven Mehrkreistemperierung für unterschiedliche Anforderungsprofile. Das Anforderungsprofil ist dabei klar formuliert. Produktinnovationen nutzen ihr Potential nur dann voll aus, wenn auch der Fertigungsprozess so gemanagt wird, dass Prozessstabilität für die ganze Charge bei möglichst kurzen Zykluszeiten und einer permanenten Prozessüberwachung für die Fertigung in Richtung „Null-Fehler“ sichergestellt wird. In der Spritzgussfertigung kommt der Werkzeugtemperierung dabei eine entscheidende Bedeutung zu. Nur ein intelligentes Temperiermanagement, das jeden einzelnen Werkzeugtemperierkreis individuell steuert und überwacht, sorgt für die Einhaltung der unverwechselbaren Thermostruktur im zu fertigenden Formteil.

Digital und ökologisch

Auf der Fakuma 2021 zeigt Oni-Wärmetrafo (Halle A5, Stand 5103) verschiedene Rhytemper Werkzeugtemperiersysteme. Durch die Überwachung der Energiebilanzen und Anpassung der Parameter wie Temperaturdifferenz und Volumenstrom in jedem Temperierkreis wird dafür gesorgt, dass der thermische Fingerprint des Formteils nahezu konstant bleibt. Darüber hinaus schafft die Systemtechnik die Möglichkeiten der Fernüberwachung und Fernwartung solcher Systeme im Zusammenhang mit der Digitalisierung komplexer Fertigungsprozesse. Die Themenschwerpunkte Energieeinsparung, Prozessoptimierung und Umweltschutz stehen somit stärker denn je im Fokus.

Endlich mal wieder analog

Nach zwei Jahren ohne Messe hat Oni-Wärmetechnik auf der Fakuma 2021 somit nun neue Entwicklungen und Systemtechniken rund um das Thema energiesparende Medienversorgung in der kunststoffverarbeitenden Industrie gezeigt. In einem kleinen Aufgalopp konnte das Messeteam des Unternehmens auf der Kuteno in Rheda-Wiedenbrück erleben, wie diszipliniert, sorgsam und doch ungezwungen Besucher und Aussteller sich in den Hallen und auf den Messeständen bewegt haben und miteinander umgegangen sind. Die Messeorganisatoren mit ihrem Mitarbeiterstab haben gezeigt, wie man unter diesen Bedingungen und unter Berücksichtigung notwendiger Hygiene-Sicherungsmaßnahmen einen Messeverlauf vorbildlich und reibungslos auf die Schiene setzt, so wie es sicher auch das Schall-Messeteam umsetzen wird. Messebesucher und Aussteller waren voll des Lobes und hoben die nach wie vor hohe Bedeutung von persönlichen Kontakten für die Branche hervor.

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