Als »ideale Kombination« bezeichnet Ecooltec das Zusammenspiel seiner rein elektrisch angetriebenen Transportkälteanlagen mit batterieelektrischen LKW. So würden die Auswirkungen von temperaturgeführten Transporten auf Umwelt und Klima minimiert, was für die Nutzer auch am Verbrauch zu sehen sei. Auf der IAA zeigen die Mülheimer, welche Vielfalt an Fahrzeugplattformen sie dabei schon unterstützen.
Dank umfangreicher Entwicklungsarbeit kann das Transportkälteaggregat von Ecooltec mit einer großen Bandbreite an elektrischen LKW zusammenarbeiten.
Im Vorfeld der IAA Transportation hat der Transportkälte-Anbieter Ecooltec in seinen Firmensitz nach Mülheim an der Ruhr eingeladen. Ganz offen auch mit dem Ansinnen, einmal vor Ort zu sehen, wie die Aggregate des auf natürliche Kältemittel spezialisierten Herstellers entstehen. Zu erfahren war dabei zum Beispiel, dass das Unternehmen vor Ort eine eigene ATP-Prüfkammer hat, die gemäß dem Prüfprotokoll auf 30 °C erwärmt werden kann. Acht Mitarbeiter arbeiten in der Entwicklungsabteilung von Ecooltec. Insgesamt steht heute hinter der Ecooltec Grosskopf GmbH ein rund 50-köpfiges Team aus erfahrenen Transportkälte-Experten, Ingenieuren, Technikern und engagierten Mitarbeitenden. Viele von ihnen bringen jahrzehntelange Erfahrung aus der Frigoblock-Welt mit, berichtet CEO Henning Altebäumer.
Denn der Ursprung aller Entwicklungen von Ecooltec liegt in der Frigoblock Grosskopf GmbH, die 1978 von Peter Großkopf gegründet und bis zum Verkauf im Jahr 2015 von ihm kontinuierlich ausgebaut und geleitet wurde. Die Geschichte von Ecooltec hat laut Altebäumer dann im Keller von Großkopf begonnen, »bei Null mit einem Eimer voll Geld und ganz viel Know-how«, veranschaulichte er.
Dieser Wissenstransfer wurde nicht zuletzt durch die geografische Nähe ermöglicht: Zwischen dem Ecooltec-Sitz in der Zinkhüttenstraße von Mülheim an der Ruhr und dem Standort von Frigoblock im benachbarten Essen liegen nur rund zehn Kilometer. »Viele Kollegen fahren jetzt zehn Minuten schneller zur Arbeit, manche zehn Minuten länger«, berichtet Altebäumer.
Spezieller Aufbau mit Sinn
Ein insgesamt 50-köpfiges Team arbeitet für Ecooltec heute.
Ecooltecs Transportkälte-System besteht aus der zweikammerigen Kältemaschine TM182, dem Generator G30 und den Verdampfern E1221 (zwei Verdampferlüfter á 252 Watt) und E1312 (ein Verdampferlüfter mit 460 Watt). Während sich das Modell E1312 für Multitemp-Aufbauten eignet, die durch eine Trennwand in Längsrichtung im Verhältnis eins zu zwei geteilt sind, ist die einflutige Ausführung E1221 für Aufbauten mit einer Längsteilung im Verhältnis eins zu eins oder auf die Kombination mit einer Quertrennwand ausgelegt. Die Kältemaschine erzeugt dabei die Kälte mit Propen (R1270), der Sekundärkreislauf im Verdampfer sorgt mit CO2 (R744) als Kältemittel für die Kälteverteilung. Der Generator wird an den Dieselmotor des LKWs angebaut, »das ist keine zweite Lichtmaschine«; verdeutlichte CTO von Ecooltec Holger Dörre, er liefere eine Leistung von 30 kVA. Und er wiegt 62 Kilogramm, »das macht der Servicetechniker nicht aus der Hand«, erläuterte er augenzwinkernd.
Bei der Entwicklung der Dachkälteanlage wurde auf eine geringe Höhe geachtet, sie ist nur 250 Millimeter flach und wird vollständig in das Dach des Kühlaufbaus integriert. Die dafür nötige charakteristische Nische wird vom zuständigen Fahrzeugbauer in den Aufbau eingefügt, ein Grund warum die großen Massenproduzenten wie Schmitz und Krone die Transportkälteanlage nicht für ihre Standard-Fahrzeuge anbieten. Als Vorteil der Positionierung als Dachkälteanlage nennt Dörre, dass keine Motorabwärme angesaugt wird. Die TM182 verfügt über Inverter zur stufenlosen Leistungsregelung von Verdichter und Ventilatoren, sodass sie immer energieoptimiert an die jeweils erforderlichen Betriebspunkte angepasst werden können. Das Aggregat arbeitet zudem extrem leise und vibrationsarm.
F-Gas-frei statt nur immer niedrigeres GWP
Die Produktion von Ecooltec erfolgt am Sitz des Unternehmens in Mülheim an der Ruhr, derzeit im Ein-Schicht-Betrieb.
Ecooltec setzt mit Propen und CO2 bewusst auf sogenannte natürliche Kältemittel. Diese sind anders als die lange üblichen Kältemittel nicht künstlich synthetisiert und enthalten keine Halogene. Hintergrund sind die vielfältigen gesetzlichen Regelungen, die den Einsatz von Kältemitteln zu einem Spiel auf Zeit machen. Entsprechend der Neufassung der F-Gas-Verordnung (EU) 2024/573 wird wegen der hohen GWP-Werte von teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (HFKW), die oft tausendfach stärker wirken als das als Referenz verwendete Kohlendioxid (CO2), der Verbrauch von HFKW bis zum Jahr 2050 vollständig eingestellt, der sogenannte Phase-out. Die Neufassung sieht zudem eine deutliche Beschleunigung der Verknappung von Restmengen (Phase-down) bis zum generellen Anwendungsverbot vor. Laut Verordnung soll die Einsatzmenge der aktuell gängigen synthetischen Kältemittel bis zum Jahr 2030 um 95 Prozent bezogen auf das Basisjahr 2015 sinken. Das gilt für alle Einsatzgebiete. Zudem enthält die Verordnung einen Mechanismus von Quoten und Gebühren für die Neuproduktion von F-Gas-basierten Kältemitteln.
Aufgrund einer Ausnahmeregelung in der Verordnung wirkt das Verbot zwar nicht unmittelbar auf den Straßengüterverkehr. Doch zum einen ist eine Revision geplant, bis zum 1. Juli 2027 soll die Europäische Kommission prüfen, ob für mobile Kälte- und Klimaanwendungen wirtschaftliche, technisch realisierbare und energieeffiziente Alternativen zu fluorierten Treibhausgasen verfügbar sind. Zum anderen können sich trotzdem für Transportflotten schon jetzt Nachteile ergeben. Ecooltec verweist zum Beispiel darauf, dass Kühlfahrzeuge in der Regel bis zu zwölf Jahre in einer Flotte verweilen und oft auch noch ihr zweites Leben in den Ländern der EU oder außerhalb davon verbringen. Die beschlossene Verknappung der im Handel verfügbaren F-Gase und die Gebühren für Produktionsquoten würden in diesem Zeitraum Betrieb und Wartung von herkömmlichen Transportkälteanlagen unvorhersehbar verteuern, mahnt der Anbieter. Bereits die vorherige, weniger restriktive F-Gas-Verordnung habe in der Spitze zu einer Verzehnfachung der Preise geführt. Zusätzlich seien in der F-Gas-Verordnung für alle Kälteanlagen verpflichtende, wiederkehrende Dichtheitsprüfungen vorgeschrieben.
Etwas neuer als die Diskussion um die F-Gase ist das Thema »PFAS«. Doch auch die Tatsache, dass diese per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen eine Belastung für Mensch und Umwelt sind, ist nicht erst seit gestern bekannt. Manche PFAS stehen unter dem Verdacht, krebserregend zu wirken. Die Substanzen gelten zudem als »Ewigkeitschemikalien«, die nicht oder kaum abgebaut werden und über das Grundwasser in die Nahrungskette des Menschen gelangen.
In der EU ist bereits 2007 die sogenannte Reach-Verordnung (EG) 1907/2006 in Kraft getreten. Sie regelt das Chemikalienrecht der EU in weiten Teilen. Reach als Abkürzung steht für Registrierung, Evaluierung (Bewertung) und Autorisierung (Zulassung) von Chemikalien. Derzeit konkret diskutiert wird, ein breites PFAS-Verbot in die Reach-Verordnung aufzunehmen. Berichten sprechen von einem Anwendungsverbot von über 1000 Substanzen. Ein Vorschlag unter anderem aus Deutschland sieht vor, dass PFAS nur noch in Bereichen zum Einsatz kommen dürfen, in denen es auf absehbarer Zeit keine geeigneten Alternativen gibt oder wo die sozio-ökonomischen Vorteile die Nachteile für Mensch und Umwelt überwiegen. Und manche mit aller Kunst der Chemie erarbeitete Alternative zu bereits als PFAS bekannten Substanzen ist im Verlauf selbst auf die Liste der problematischen Substanzen gekommen – ein Schicksal, dass den natürlichen und in ihren Eigenschaften altbekannten Kältemitteln nicht droht.
Wissenschaftlicher Konsens ist, dass PFAS nicht nachhaltig nutzbar sind. Angesichts dessen hat sich in der Wahrnehmung nicht nur von Ecooltec die politische Diskussion verschoben: nicht mehr ob, sondern nur noch wann und wie der Einsatz dieser umfangreichen Stoffgruppe verboten wird sei fraglich. Ecooltec rechnet kurz- bis mittelfristig mit einem PFAS-Verbot.
Das Problem für die Kältebranche: F-Gase fallen unter diese Stoffgruppe der PFAS. Die Konsequenz kann sein, dass der regulatorische Druck auf Kältemittel und damit die Branche schneller steigen kann als erwartet. Der Ausstieg aus den F-Gas-Kältemitteln kann durch eine »PFAS-Verordnung« noch beschleunigt werden, wenn diese die F-Gas-Verordnung zeitlich überholt. Für Ecooltec bedeutet das ganz klar, dass die Investitionssicherheit klassischer Systeme deutlich sinkt. Für das Unternehmen ist angesichts der bereits existierenden Alternativen und der auch von regulatorischer Seite gesehenen technischen Machbarkeit ein PFAS-freies Wirtschaften kein Zukunftsthema mehr, sondern Gegenwart.
Risikobewertung, aber realistisch
Die charakteristische Nische im Aufbau für Ecooltecs TM182 ist prinzipbedingt: Die Anlage hat zwei Kühlkreisläufe mit zwei verschiedenen Kältemitteln, der mit dem brennbaren Propen betriebene Primärkreislauf ist außerhalb des Kühlkoffers angeordnet.
Natürliche Kältemittel wurden schon zu Beginn der Kälteerzeugung erfolgreich eingesetzt. Viele Vertreter der Klasse sind Kohlenwasserstoffe und entflammbar. Ecooltec hat ein umfassendes technisches Sicherheitskonzept für seine Anlage und ist überzeugt, dass die natürlichen Kältemittel sich auch in der Transportkälte nicht nur nachhaltig und wirtschaftlich, sondern auch sicher einsetzen lassen. Dass dies möglich ist, würden Anwendungen in Haushalt und Gebäudetechnik sowie in Supermärkten und im Schienenverkehr belegen, die teils seit Jahrzehnten im Einsatz sind. »In der Großkälte beziehungsweise Gebäudetechnik wird Ammoniak (R717) eingesetzt, in Haushaltsgeräten ist Isobutan (R600A) als Kältemittel weitverbreitet, und in der Supermarkt- und Industriekälte ist CO₂ (R744) seit Jahren etabliert. Diese Beispiele belegen: Auch Kältemittel mit anspruchsvollen Eigenschaften lassen sich sicher betreiben, wenn Anlagentechnik und Risikokonzept konsequent zusammen entwickelt werden«, argumentiert Dörre. Er erläuterte bei der Veranstaltung verschiedene Punkte des von Ecooltec für die TM 182 verwendeten Konzepts:
So läuft der kälteerzeugende Prozess mit dem entflammbaren R1270 vollständig außerhalb des Laderaums ab. Dort bewirke der natürliche, ständig vorhandene Luftstrom, dass sich beispielsweise in Folge eines Gewaltschadens austretendes Propen sofort mit der Umgebungsluft vermischt und verflüchtigt. Im Kofferaufbau sorgt wiederum das nichtentflammbare Kältemittel R744 für die Kälteverteilung. Der R1270- und der CO2-Kreislauf fließen außerhalb des Aufbaus über einen Plattenwärmeübertrager miteinander thermisch verbunden aneinander vorbei.
CO2 als Kältemittel wird oft wegen der hohen Drücke im Betrieb als problematisch gesehen. Tatsächlich berichtete Dörr, dass Ecooltec die Pumpe für den in der TM182 integrierten CO2-Kreislauf selbst entwickelt habe, da es sie für diese Drücke von bis zu 100 bar nicht »von der Stange« gebe. Ihr System habe in dem auf dem Dach und damit außerhalb des Aufbaus angeordneten Teil eine Berstscheibe, die bei 120 bar, entsprechend einer Temperatur von 50 °C, bricht und den Druck entlastet. Die gleiche Temperaturgrenze stehe im Übrigen auf Sodastream-Gaskartuschen. Die enthalten laut Dörre 425 Gramm CO2 – »und es ist jeder entspannt, die in ein warmes Auto zu packen«, merkte er an.
Eine geringe Kältemittelfüllmenge ist ein weiterer zentraler Baustein der Risikostrategie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Anlagen ist die eingesetzte Kältemittelmenge um 90 Prozent geringer: Die TM182 enthält je Kältemittelkreislauf nur 650 Gramm Propen und etwa 1100 Gramm CO2. Insgesamt besitzt die Anlage je zwei Propen- und CO2-Kältemittelkreisläufe.
Auch hier setzte Dörr das Risiko ganz anschaulich in Relation und wuchtete eine bei Campern oder Gasgrill-Freunden bekannte Gasflasche auf den Tisch im Konferenzraum – sie enthält 11 Kilogramm Propan…
Ideale Kombination im Fokus
Auf der IAA in Hannover legt Ecooltec einen klaren Fokus auf das Zusammenspiel seiner rein elektrisch angetriebenen Transportkälteanlagen mit batterieelektrischen LKW. Als »ideale Kombination« bezeichnet der Hersteller dieses Duo, denn auf diese Weise würden die Auswirkungen von temperaturgeführten Transporten auf Umwelt und Klima minimiert. Im Gegensatz zu den weitverbreiteten Diesel-Kühlaggregaten verursacht die Ecooltec-Transportkältemaschine im Batteriebetrieb weder lokale Schadstoff- noch CO₂-Emissionen; im Generatorbetrieb würden bis zu 98 Prozent weniger Emissionen anfallen.
Doch die Anbindung von Transportkälteanlagen an elektrisch angetriebene Nutzfahrzeuge bietet spezielle Herausforderungen, wie Dörr in Mülheim darlegte. Ecooltec habe diese für die meisten E-LKW-Modelle überwunden, berichtete das Unternehmen nicht ohne Stolz. Während der Messe will der Transportkältespezialist entsprechend ausgerüstete Nutzfahrzeuge mehrerer Marken präsentieren.
Ecooltec hat Lösungen unabhängig davon, ob die Anlage über einen elektrischen Nebenabtrieb (ePTO) angebunden wird, der Wechsel- oder Gleichstrom erzeugt. Hierbei verfolgen die Hersteller unterschiedliche Strategien, nur einzelne bieten sowohl ePTO AC und DC an. Während ein AC-ePTO elektrischen Strom wie eine Steckdose eines klassischen Wechselstromnetzes bereitstellt, erzeugt der DC-ePTO Gleichstrom mit einer Spannung zwischen 400 und 800 Volt. Entsprechend muss die Kälteanlage flexibel auf die verschiedenen Eingangsparameter ausgelegt sein. Obwohl es sich beim Anschluss des Inverters mit dem jeweiligen ePTO im Wesentlichen um eine Kabelverbindung handelt, sind dennoch Besonderheiten zu beachten. Diese betreffen vor allem die Kommunikation zwischen Transportkälteanlage und Fahrzeugantrieb über den Can-Bus. Die hierfür nötigen Protokolle müssen für jede Fahrzeugmarke individuell entwickelt und mit dem LKW-Hersteller abgestimmt werden. »Diese technischen Herausforderungen sind lösbar. Aber der zeitliche Aufwand für erstmalige Entwicklung, Anbindung und Test unserer Systeme unterscheidet sich von Fahrzeugmarke zu Fahrzeugmarke und kann zwischen wenigen Tagen und mehreren Wochen betragen. Das gilt für alle Anbieter am Markt und ist besonders für ein junges Unternehmen wie Ecooltec eine immense Herausforderung. Dass wir nun bereits sechs Marken abdecken und die siebte kurzfristig folgen wird, ist eine starke Leistung unseres Teams und erfordert eine enge, vertrauensvolle Zusammenarbeit mit den OEMs«, betont der CTO. (ms)
Ecooltec ist auf der IAA Transportation in Halle 27, Stand A16 sowie auf dem Freigelände.
Im Interview
Beim Werksbesuch in Mülheim sprach Frischelogistik mit Henning Altebäumer und Holger Dörre über den besonderen Focus auf natürliche Kältemittel und die Zukunft von Ecooltec.
