Frische Vielfalt, nachhaltig gekühlt

Beim Fruchthof Northeim sorgt ein neuer Propan-Flüssigkeitskühlsatz der Frigotec GmbH für optimale Lagerbedingungen in den Kühlräumen. Das Herzstück der Anlage bilden zwei Vier-Zylinder-Hubkolbenverdichter der Ecoline Pro Serie von Bitzer, ausgestattet mit dem IQ Modul CM-RC-02.

Um langfristig sicher zu planen, Energie- und Betriebskosten zu senken und die Gesamt-CO2-Bilanz zu verbessern, entschied sich der Fruchthof Northeim, seine bestehende R404A-Kälteanlage auf eine zukunftssichere Alternative umzurüsten. Das bisher verwendete Kältemittel R404A ist mit einem hohen Treibhauspotenzial vom beschleunigten Phase-out fluorierter Kältemittel gemäß der EU-F-Gase-Verordnung 573/2024 betroffen; sein Global Warming Potential (GWP) beträgt 3922. Jetzt fiel die Wahl auf das natürliche Kältemittel Propan (R290). Im ersten Projektabschnitt wurde die Kältetechnik für zwei Kühlräume modernisiert und die Anschlüsse für weitere Bauabschnitte wurden vorbereitet. Der Fruchthof Northeim vertraut bei der Modernisierung auf seinen langjährigen Partner Frigotec, der sich auf maßgeschneiderte Kältelösungen für die Lebensmittelindustrie spezialisiert hat.

Flüssigkeitskühlsätze für Propan

»Wir freuen uns, dass im März 2025 die erste Anlage unserer neuen Frigonatura Baureihe beim Fruchthof Northeim erfolgreich den Betrieb aufgenommen hat«, sagt Lucas Einenkel, Prokurist und Mitglied der Geschäftsführung der Frigotec GmbH. Die Flüssigkeitskühlsätze dieser Baureihe wurden für das Kältemittel Propan optimiert und sind in vier Leistungsstufen verfügbar. Propan gilt aufgrund geringer Umweltauswirkungen mit einem GWP von 3 und hervorragender thermodynamischer Eigenschaften als zukunftssicheres Kältemittel.
Frigotec setzt in seiner neuen Frigonatura Baureihe auf Hubkolbenverdichter der Ecoline Pro Serie von Bitzer. Die Verdichter, die nach Angaben des Kälteexperten speziell für die besonderen Anforderungen von Kohlenwasserstoffen entwickelt wurden, bieten Effizienz und Zuverlässigkeit sowie eine große Flexibilität im Anlagendesign. Es sind 26 Fördervolumina und Kälteleistungen (Propan) von 0,9 bis 110 Kilowatt bei t0 = –10 °C und tC = +45 °C bei 50 Hertz verfügbar.
Die Frigotec GmbH entwickelt und fertigt die Flüssigkeitskühlsätze vollständig an ihrem Hauptstandort in Landsberg in Sachsen-Anhalt. Vor der Auslieferung wird jede Anlage umfassend getestet und in Betrieb genommen, auch die Dekra-Abnahme gemäß EU-Druckgeräte-Richtlinie 2014/68 erfolgt bereits im Werk, um eine zügige Inbetriebnahme vor Ort beim Kunden zu gewährleisten.

Kältetechnik für die Lagerung von Obst und Gemüse

Die Anlage für den Fruchthof Northeim liefert eine Gesamtkälteleistung von 61,8 Kilowatt (Referenzwerte: t0= –10 °C/tc = +40 °C), aufgeteilt auf zwei Kältekreise. Dies soll unter anderem eine erhöhte Betriebssicherheit der Anlage gewährleisten. Die saisonal variierende Vielfalt an Obst und Gemüse wird in zwei Kühlräumen auf einer Gesamtfläche von 167 Quadratmetern bei einer konstanten Raumtemperatur von +4 °C gelagert. So soll die Qualität des empfindlichen Kühlguts, darunter Pilze, Karotten, Petersilie oder Spargel, hoch bleiben und die Produkte das Lager wie frisch geerntet verlassen. Northeim ist einer von drei Standorten des Fruchthofs in Mitteldeutschland. Insgesamt werden täglich bis zu 15 000 Tonnen Obst und Gemüse umgeschlagen.
Der verfügbare Platz für die neue Kälteanlage war äußert begrenzt, da der Rückbau der bisherigen Anlage schrittweise geplant ist. Daher waren kompakte Dimensionen erforderlich. Der neue Propan-Flüssigkeitskühlsatz befindet sich in Außenaufstellung vor dem Gebäude. Die Anlage ist auf der Kaltsoleseite mit zwei Pufferspeichern mit einem Fassungsvermögen von jeweils 2500 Liter verbunden. Die Pufferspeicher befinden sich in einem separaten Maschinenraum, der als Containerlösung direkt neben dem Flüssigkeitskühlsatz realisiert wurde. Als Medium dient Ethylenglykol, das mithilfe von drehzahlgeregelten Pumpen zu den Verdampfern in den beiden Kühlräumen des Fruchthofs gefördert wird. Die Anschlüsse für weitere Pumpen im Rahmen zukünftiger Modernisierungsarbeiten sind ebenfalls bereits vorbereitet. Bei diesem Projekt kommen zudem luftgekühlte Verflüssiger zum Einsatz.

 

Maximale Energieeffizienz mit Blick fürs Detail

Besonders zu Spitzenlastzeiten in den Sommermonaten war der Stromverbrauch der bisherigen Kälteanlage des Fruchthofs sehr hoch – hier bot sich erhebliches Einsparpotenzial. Um den Energieverbrauch und die damit verbundenen Betriebskosten nachhaltig zu senken, legte Frigotec großen Wert auf die Auswahl energieeffizienter Anlagenkomponenten sowie auf eine optimierte Steuerungs- und Regelungstechnik. Zu den Highlights zählt beispielsweise das magnetische Expansionsventil MLV702 von Siemens, das durch eine schnelle und präzise Reaktionszeit zur Systemstabilität und -effizienz beiträgt. Der Flüssigkeitskühlsatz verfügt außerdem über eine Wärmerückgewinnung, um nach Abschluss der Modernisierung aller Kühlräume die erzeugte Abwärme der Kälteanlage für die Gebäudeheizung zu nutzen.
Mit dem Einsatz der Ecoline Pro Vier-Zylinder-Hubkolbenverdichter von Bitzer als Herz des Propan-Flüssigkeitskühlsatzes setzt Frigotec auf einen bewährten Partner: »Wir setzen Bitzer Komponenten seit unserer ersten Stunde ein. Die Verdichter laufen verlässlich und wir vertrauen auf die Qualität dahinter. Außerdem werden die Hubkolbenverdichter ganz in unserer Nähe in Schkeuditz gefertigt«, sagt Einenkel. Bitzer und Frigotec arbeiteten während des gesamten Projekts eng zusammen.
Die Verdichter sind mit dem IQ Modul CM-RC-02 ausgestattet, das mit intelligenten Funktionen einen noch effizienteren und zuverlässigeren Betrieb ermöglicht. Zudem vereinfachte die Vorverdrahtung des Moduls ab Bitzer Werk sowie das intuitive Bedienkonzept die Installation der Verdichter aufgrund eines geringeren Verkabelungsaufwands im Schaltschrank. Der Schaltschrankbau sowie die Programmierung der übergeordneten Anlagensteuerung (Siemens SPS S7) wurden ebenfalls von Frigotec durchgeführt. Das IQ Modul inklusive der Erweiterungskarte im Anschlusskasten der Verdichter ermöglicht es, Verdichterfunktionen direkt vom Modul an die SPS im Flüssigkeitskühlsatz anzubinden und anzusteuern. Durch die übergeordnete Anlagensteuerung (SPS) ist zudem ein Fernzugriff auf den Flüssigkeitskühlsatz gegeben.

 

Intelligente Funktionen und fortschrittliche Leistungsregelung

Frigotec setzt in allen Flüssigkeitskühlsätzen der Frigonatura Baureihe die Erweiterungskarte Premium (CM-IO-B) ein. So sind die Verdichter der neuen Kälteanlage des Fruchthofs Northeim mit einer Einsatzgrenzüberwachung, einem Öldifferenzdruckschalter DP-2, Druckgassensoren sowie zusätzlichen Temperatursensoren zur Messung von Sauggastemperatur und zur Nassbetriebsüberwachung ausgestattet, das soll jederzeit eine hohe Verfügbarkeit der Anlage sicherstellen. Für einen effizienten Teillastbetrieb wird zudem die mechanische Leistungsregelung Varistep eingesetzt, die im aktuellen Einsatzfall eine Reduzierung der Kälteleistung auf 50 Prozent der Verdichterleistung ermöglicht. Bezogen auf die Gesamtkälteleistung des Flüssigkeitskühlsatzes wird dadurch eine Reduzierung der Gesamtleistung auf 25 Prozent erreicht.

Sicherheit mit Propan

Die neue Kälteanlage des Fruchthofs entspricht in ihrer Ausführung laut Frigotec den höchsten Sicherheitsstandards für den Betrieb mit dem Kältemittel Propan, das als Kohlenwasserstoff zur A3-Sicherheitsklasse gehört. Die Anlage ist unter anderem mit einem Gaswarnsensor, einem Abluftventilator sowie einer Warnlampe mit Sirene ausgestattet. Die eingesetzten Verdichter bieten weiterhin den Vorteil, dass sie durch die Ausführung und Prüfung ihrer Dichtsysteme eine erhöhte Dichtheit entsprechend EN1127-1 erreichen. Es muss keine ATEX-Zone um die Verdichter angenommen werden, betont der Anbieter. Das sorge für hohe Sicherheit und vereinfache die erforderliche Risikobeurteilung der Anlage.

 

Fundierte Daten für rasche Optimierungen

Aufgrund der hohen Warenwerte in den Lagern des Fruchthofs und der Empfindlichkeit des Kühlguts zählte es weiterhin zu den Projektanforderungen, im Falle von Anlagenstörungen rasch handeln zu können und den Kunden jederzeit auch aus der Ferne zu unterstützen. Dafür ist eine fundierte Datengrundlage essenziell. Die von Frigotec programmierte Anlagensteuerung ermöglicht den Experten jederzeit detaillierte Einblicke in wichtige Parameter der Anlage. Etwaige Fehlermeldungen werden direkt über die Frigotec-Connect-App weitergeleitet, sodass schnell geeignete Maßnahmen ergriffen werden können. Auch mit dem IQ Modul ist in Verbindung mit der Best Software oder App jederzeit der Zugriff auf die Betriebsdaten der Verdichter möglich, um beim Auswerten, Analysieren und Optimieren zu unterstützen. »Die bisherigen Erfahrungen mit dem IQ Modul sind hervorragend. Man erhält Einblicke in die umfangreichen Verdichterdaten und sieht, an welchen Betriebspunkten die Verdichter laufen. Durch den Einsatz des IQ Moduls erhält man zusätzlich zu den Anlagendaten detaillierte Verdichterdaten, die Rückschlüsse auf das Laufverhalten des Verdichters zulassen und somit die Betriebssicherheit der Anlage erhöhen«, erläutert Einenkel.

 

Kältemittel mit Zukunft

Die Installation der neuen Kälteanlage beim Fruchthof Northeim wurde innerhalb von drei Wochen erfolgreich abgeschlossen, ohne den laufenden Betrieb zu unterbrechen. Während dieser Zeit konnte die Ware aus den beiden nachzurüstenden Kühlräumen in einem dritten Kühlraum zwischengelagert werden. Der Betreiber zeigte sich sehr zufrieden mit dem Projektverlauf. Um den Standort zukunftssicher zu machen, sollen bald weitere Kühlräume dem Beispiel folgen.
»Das Projekt mit dem Fruchthof Northeim war ein erfolgreicher Start für unsere Frigonatura Baureihe. Wir sind gespannt auf die kommenden Projekte«, resümiert Frigotec-Prokurist Einenkel. So wurde beispielsweise die größte Ausführung der neuen Flüssigkeitskühlsätze mit einer Kälteleistung von mehr als 400 Kilowatt und vier Ecoline Pro Acht-Zylinder-Hubkolbenverdichtern im Juni 2025 bei einem Konfitürenhersteller in Betrieb genommen – Projekte, die für Frigotec das Potenzial von Propan als zukunftssicheres Kältemittel verdeutlichen.