Pluskühlung ohne Zugluft

Statt im Pluskältebereich und insbesondere in der Kommissionierung Sole-Luftkühler einzusetzen, sorgen beim Marktführer im Bereich gekühlter Teigwaren jetzt Wolf RLT-Geräte ohne jegliche Zuglufterscheinungen für eine gleichmäßige Verteilung der Pluskälte im Raum.

Um die kontinuierlich steigende Nachfrage nach schwäbischen Spezialitäten schnell und zuverlässig erfüllen zu können, hat das Familienunternehmen Bürger in Crailsheim in ein hochautomatisiertes Logistikzentrum und eine neue nachhaltige Kältezentrale investiert. Dabei wurden die Lager- und Verladekapazitäten gegenüber den inzwischen abgebauten dezentralen Bestandslösungen um das Dreifache erhöht. Die neuen Lagerflächen fangen saisonale Produktionsspitzen ab und gleichzeitig wurde für den bereits feststehenden weiteren Ausbau der Produktionsflächen vorgesorgt. Schließlich stehen bei Bürger die Zeichen nach wie vor auf Wachstum. Rund 60 Prozent seiner Produkte vertreibt Bürger als Frischware über den Einzelhandel, 30 Prozent werden tiefgekühlt an Großverbraucher wie klassische Gastronomie, Studierendenwerke und Kantinen geliefert und der Rest wird für die Industrie hergestellt.

 

Täglich 295 Tonnen Teigwaren einlagern

Das 2024 in Betrieb gegangene Logistikzentrum für den gesamten Warenausgang umfasst eine Grundfläche von insgesamt 12 000 Quadratmetern und ist im Bereich der gekühlten und tiefgekühlten Hochregal-Lagerfläche jeweils 34 Meter hoch. Jeden Werktag werden vollautomatisch rund 295 Tonnen verpackte Teigprodukte eingelagert und ausgeliefert – immer dabei sind etwa 2,9 Millionen Maultaschen.
Per Förderband gelangen die frisch produzierten, verpackten, gekühlten oder schockgefrosteten und palettierten Teigwaren aus der Produktion ins Logistikzentrum. Dies kann von der Straße aus beobachtet werden, wenn die Paletten über eine klimatisierte, gläserne Brücke laufen, welche die Straße zwischen dem Produktionsbereich Werk 1 und dem Logistikzentrum überbrückt.
Im Tiefkühlhochregallager (-24 °C) stehen 11 200 Palettenstellplätze zur Verfügung, im Pluskältebereich (+4 °C) sind es 4800 Stellplätze. Die abgeschlossenen Lagerräume sind personenfrei konzipiert und für den Brandschutz inertisiert, der Sauerstoffgehalt also durch kontrollierte Stickstoffzufuhr abgesenkt. Rund 5500 Quadratmeter stehen für die Kommissionierung, Bereitstellung und Konfektionierung zur Verfügung. Für die TK-Ware wurde ein vollautomatisierter Lagenpalettierer installiert. Im Kommissionier-Bereich befindet sich oberhalb der Verladezone auch ein 1100 Quadratmeter umfassender Verwaltungstrakt mit Sanitärräumen.

 

Ziel: beste Arbeitsbedingungen für die Mitarbeiter

Nicht nur der Verwaltungstrakt, sondern auch die Verkehrs- und Kommissionier-Flächen werden mit KG Top Lüftungsgeräten des Lüftungstechnik-Spezialisten Wolf aus Mainburg klimatisiert. Sie haben zusammen eine Luftleistung von 203 800 Kubikmeter pro Stunde. »Unser Ziel war, unseren Mitarbeitern die bestmöglichen Arbeitsbedingungen zu bieten. Zugluft ist bei Arbeitsplätzen im TK- und Pluskältebereich ein nicht zu unterschätzender Faktor, der sich sowohl negativ auf das Wohlbefinden und auch auf die Gesundheit auswirkt, sagt Projektleiter Steffen Gaab, der Abteilungsleiter Gebäudemanagement bei Bürger ist. Darüber hinaus bietet die Filtration der Außen- und Raumluft einen weiteren großen Mehrwert für die Mitarbeiter in den Logistikhallen: Der Kartonagenstaub wird so konstant aus den Hallen abgesaugt.
Die Raumtemperatur der Kommissionierungs-Flächen beträgt durchgängig +4 °C, um stets die Kühlkette einzuhalten. Für diesen Bereich wurden zehn Umluft-Lüftungsgeräte Wolf KG Top ohne Wärmerückgewinnung installiert: Die RLT-Geräte stehen in einer segmentierten Technikebene, die sich oberhalb der zu belüftenden und temperierenden Räume befindet und auch die Sprinkleranlage aufnimmt. Ein Geräteblock besteht aus einem Zu- und Abluftteil, parallel dazu ist jeweils ein zweites Gerät ausschließlich für den Umluftbetrieb installiert. Beide Geräte sind über Jalousieklappen verbunden zur Sicherstellung der Kühlung über die gesamte Fläche. Beim Abtauen oder bei Wartungsarbeiten werden die Jalousieklappen geöffnet und die Luftleistung der zweiten Anlage wird automatisch erhöht.

Gute Dämmung erforderlich

»Eine Besonderheit für die gesamte Installation im Technikgeschoss war, dass die Oberflächen luftführender Technik kälter als die Raumluft in der Technikebene wären, wenn sie nicht zusätzlich zur Innendämmung von außen isoliert worden wären«, sagt Gaab. »Fehlte diese Isolierung, würde regelmäßig der Taupunkt der Raumluft unterschritten und dies besonders im Sommer bei schwülen Wetterlagen zu erheblicher Schwitzwasserbildung führen. Daher wurden die Wolf RLT-Geräte und auch die gesamte Verrohrung mit 25 Millimeter Kautschuk eingepackt.«
Besonderen Augenmerk musste auch auf die Zwischendecke von den TK-Räumen zur darüberliegenden Technikebene gelegt werden, denn diese erreichte trotz Dämmung im Laufe der Zeit Temperaturen nur knapp oberhalb des Gefrierpunktes. Dies würde wiederum ohne Gegenmaßnahmen dazu führen, dass das Technikgeschoss sehr stark auskühlt. Daher erwärmen bei Bedarf Wolf Luftheizer LH-EC40 die Technikebene oberhalb dieses Bereiches auf mindestens 10 °C. Auf diese Weise wird ein Einfrieren der Sprinkleranlage verhindert.

 

Zugluft vermeiden

Die konditionierte Luft wird gleichmäßig über Luftkanäle und rasterförmig an der Decke angeordnete Drall-Auslässe in den Hallen verteilt. Die Zuluft strömt mit einer Drall-Bewegung in den Raum aus. Dieser Drall-Impuls sorgt für eine hohe Induktionswirkung, das heißt, die Zuluft vermischt sich schnell und effizient mit der Raumluft. Dieser Effekt und die niedrige Einströmgeschwindigkeit vermeiden Zugluft und sorgen für eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Raum. Die wärmere Raumluft wird in der Nähe der Lüftungsgeräte durch einen großen Deckenausschnitt abgeführt.
Im Regelbetrieb sind die Lüftungsgeräte auf einen Volumenstrom von 15 000 Kubikmeter pro Stunde eingestellt und kühlen das Lager mit auf + 4 °C herunter, bei sehr kalten Außentemperaturen mit gemischter Luft. Die Luftgeschwindigkeit in den zwischen 4,5 und 8,5 Meter hohen Räumen beträgt maximal 2 m/s und ist damit zugluftfrei, stellt Wolf heraus. Die Temperatur der Zuluft beträgt 1 °C, die der Abluft rund 4 °C. Als Kältequelle dient zentral bereitgestellte Kaltsole (-10 °C / -2 °C). Bei Außentemperaturen von unter + 3 ° C wird Außenluft angesaugt. Sinkt die Außentemperatur weiter, so wird die Zulufttemperatur durch die Mischung von Fort- und Außenluft geregelt. Dadurch sind die Anlagen sehr effizient und sparen Energie – und bieten gleichzeitig mehr Komfort, betont der zur Ariston Group gehörende Spezialist für Heiz- und Lüftungstechnik.

Umweltfreundliches Kältemittel Ammoniak

Die neue dreistufige Ammoniak-Kältezentrale ist nach Angaben von Bürger eine der modernsten in Europa. Sie umfasst ebenerdig eine Fläche von 1400 Quadratmeter und arbeitet mit einer Kombination aus insgesamt 23 hocheffizienten Schrauben- und Kolbenverdichtern, die zusammen 12 Megawatt Kälteleistung erbringen, sowie mit einem Wassermanagementsystem und einer Wärmerückgewinnung. Da eine nachhaltige Wirtschaftsweise zu den Unternehmensgrundsätzen von Bürger gehört, entschieden sich die Verantwortlichen für das natürliche und umweltfreundliche Primärkältemittel Ammoniak. Je nach Einsatzzweck beträgt die Vorlauftemperatur des Kältemittels jeweils -10 °C (Kaltsole beispielsweise für das Frischelager), -25 °C (Ammoniak zum Beispiel für Froster der Produktionslinien) oder -35 °C (Ammoniak zum Beispiel für das TK-Lager). Über vier Plattenwärmetauscher wird die Kaltsole auf – 10 °C gekühlt und als solche im Logistikzentrum und einem Teil des Bestandswerks verteilt. Nur etwa 18 Prozent der produzierten Kälte wird im Logistikzentrum »verbraucht«, der Löwenanteil geht an die verschiedenen Prozesslinien der Produktion, beispielsweise Prozesskühler und Froster.

 

Abwärme für Heizung und Fernwärme

Die Kälteanlage stellt zwei Abwärme-Potentiale zur Verfügung. Aus Abwärme der Ölkühlung der Verdichter mit einem Temperaturniveau von 45 / 55 °C wird die Warmsole temperiert. Diese Wärme wird für Heizzwecke (Fußbodenheizung der Bürotrakte), zur Warmwasserbereitung der Sanitärräume und zum Abtauen der Kühlregister in den Lüftungsgeräten genutzt. Es gibt daher im Logistikzentrum keinen separaten Wärmeerzeuger.
Das zweite Abwärme-Potential ergibt sich aus der Verflüssigung. Hier wird über einen zusätzlichen Wärmetauscher das gasförmige Kältemittel um 20 bis 25 K abgekühlt. Zum einen optimiert dies den Energieeinsatz an den adiabaten Verflüssigern und zum anderen kann die entzogene Wärme sinnvoll genutzt werden: Durch eine Kooperation mit den Stadtwerken Crailsheim wird diese über Fernwärmeleitungen an den Bäderkomplex, bestehend aus Freibad, Hallenbad und Parkvital, abgegeben. Tatsächlich entsteht beim Betrieb der Verdichter ausreichend auskoppelbare Wärme, um damit den Wärmebedarf des nahegelegenen Bäderkomplexes zu zwei Dritteln decken zu können.

 

Hydraulische Schaltung für effizienten Teillastbetrieb

Mit Hilfe einer passenden Sensorik bauseits wird beim Schließen des druckunabhängigen Zweiwegeventils (Teillastbetrieb) die Drehzahl der Erzeugerpumpe entsprechend angepasst. Das Zweiwegeventil gleicht nicht nur Druckschwankungen aus, sondern es ermöglicht auch einen optimalen und bedarfsgerechten Durchfluss des (Wärme oder Kälte transportierenden) Mediums durch das Heiz- oder Kühlregister. Dabei erfolgt die Wärmeübertragung vom Wasserkreis auf die Zuluft besonders gleichmäßig und effizient.
Während des Teillastbetriebs des RLT-Gerätes wird der Volumenstrom und somit die Leistungsaufnahme der drehzahlgeregelten Primärpumpe signifikant reduziert. Auch thermische Verluste sind deutlich geringer als bei der klassischen Bypass-Lösung und einer Erzeugerpumpe, die konstant am Nennbetriebspunkt im gesamten Wassernetz für einen starren Durchfluss sorgt.
Durch die Verwendung eines druckunabhängigen Ventils in der integrierten Hydraulik-Schaltung ist bauseits kein hydraulischer Abgleich erforderlich, sodass die Integration in die bauseitige Verrohrung einfach und schnell auszuführen war. Auch die Auslegung gestaltete sich deutlich einfacher als für eine Lösung mit Dreiwegeventil, hebt Wolf hervor.

 

Nachhaltige Betriebsweise mit Sonnenstrom

Bereits beim Bau wurde darauf geachtet, die gesetzlichen Anforderungen für die Dämmung der Gebäudehülle zu übertreffen. Diese Weitsicht hat sich laut Bürger bereits bewährt, denn der Energieverbrauch der Verdichter ist deutlich geringer als zunächst kalkuliert. Alle technisch sinnvoll nutzbaren Dächer auf dem Werksgelände des Lebensmittelproduzenten in Crailsheim tragen PV-Module und erzeugen Strom ausschließlich für den Eigenbedarf. Insgesamt ist aktuell eine Leistung von 3078 kWp installiert, welche rund 1500 Tonnen CO2 pro Jahr einsparen. Allein die PV-Anlage mit einer Leistung von 687 kWp auf dem Logistikzentrum spart nach Angaben des Unternehmens etwa 342 Tonnen CO2 pro Jahr ein. Insbesondere in den Sommermonaten, wenn der Kältebedarf am höchsten ist, hat sich diese Form der Energieumwandlung bereits bewährt. »Das Logistikzentrum mit angegliederter Kältezentrale ist auf eine nachhaltige Betriebsweise ausgerichtet und bringt uns ein Stück näher an unser großes Ziel, nämlich unsere gesamte Produktion zu dekarbonisieren«, blickt Gaab in die Zukunft.