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Weltweite Innovation zur Druckluft-Entfeuchtung

Druckluftentfeuchtung in der Automobilindustrie erstmals mit umweltfreundlichem CO2-Kältetrockner.

Die Dürr-Tochter thermea Energiesysteme GmbH bietet eine weltweit einzigartige Innovation für die Druckluft-Entfeuchtung: Der Kältetrockner thermeco2 ADR/ADS ist die erste Anlage, die Druckluft für Anwendungen in der Automobilindustrie mithilfe des umweltfreundlichen Kältemittels CO2 trocknet. Im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen, die beispielsweise mit dem Kältemittel R134a oder dem in absehbarer Zeit nicht mehr zulässigen R22 arbeiten, bietet der klimaneutrale CO2Kältetrockner wichtige Vorteile: mehr Investitionssicherheit und Nachhaltigkeit in der Produktion durch ein natürliches Kältemittel mit geringen Sicherheitsanforderungen. Bei Volkswagen in Wolfsburg kommt die innovative Technik erstmals zum Einsatz.

Das ozongefährdende H-FCKW-Kältemittel R22 darf nur noch bis Ende 2014 verwendet werden. Auch das weit verbreitete FKW-Kältemittel R134a ist nicht unumstritten, da sein GWP-Wert 1300 Mal höher ist als der von CO2. Kälteanlagen, die mit unbedenklichem CO2 arbeiten, sind daher eine langfristig verlässliche Alternative. Vor diesem Hintergrund hat Volkswagen bei thermea den ersten Drucklufttrockner der thermeco2 Baureihe ADR (Air Dryer with Reciprocating compressor) bestellt – mit der Option auf Lieferung weiterer Trockner bis 2014.

Der CO2Kältetrockner basiert technisch auf der bewährten thermeco2 Wärmepumpenbaureihe. Ob in der zentralen oder dezentralen Medienversorgung: Die klimafreundliche Technik gewährleistet eine verlässliche Aufbereitung von Druckluft in Automobilwerken.

Betreibervorteile durch natürliches Kältemittel

Aus Betreibersicht ist CO2 das ideale Kältemittel: Es ist klimaneutral und unterliegt keinen besonderen Prüf- und Dokumentationspflichten. Turnusmäßige Dichtheitsprüfungen, für deren Einhaltung der Betreiber verantwortlich ist, gehören damit der Vergangenheit an. Mit der Entscheidung für Kohlendioxid gewinnen Anlagenbetreiber die Sicherheit, langfristig keine Ersatzinvestition aufgrund veränderter rechtlicher Rahmenbedingungen vornehmen zu müssen. Anwendungsverbote wie bei R22 oder steigende Betreiberanforderungen, wie sie die F-Gase-Verordnung enthält, sind bei CO2 nicht möglich.

Auch im Vergleich mit anderen natürlichen Kältemitteln, zum Beispiel Ammoniak oder brennbaren Kohlenwasserstoffen, schneidet CO2 durch die Einstufung in die niedrigste Sicherheitsgruppe A1 gut ab. Es ist nicht brennbar und stellt nur geringe Anforderungen an die Sicherheitstechnik. Vor allem beim Betrieb von Drucklufttrocknern in dicht bebauten Produktionsanlagen ist die einfache Aufstellung ein entscheidendes Plus im Vergleich zu den anderen verfügbaren natürlichen Kältemitteln.

Kostenvorteile durch Wärmerückgewinnung

Ein technisches Novum wirkt sich positiv auf die Betriebskosten aus: Mit den Kältetrocknern ist es erstmals möglich, die der Druckluft im Kondensationsprozess entzogene Wärmeenergie zurückzugewinnen. Durch ihre Nutzung müssen Betreiber weniger Primärenergie aufwenden, um Wärme für den Produktionsprozess zu erzeugen. Folglich kann neben dem Verzicht auf mit F-Gasen betriebene Kältemaschinen auch der CO2-Ausstoß reduziert werden, was die Nachhaltigkeit der Produktion in zweierlei Hinsicht verbessert.

Möglich wird die Wärmerückgewinnung durch die transkritische Prozessführung des Kältemittels CO2. Mit ihr lassen sich Vorlauftemperaturen von bis zu 90°C erreichen. thermea nutzt die transkritische Prozessführung schon seit Jahren für ihre Hochtemperaturwärmepumpen und hat das Verfahren nun in der Kältetrocknertechnik übernommen.

Ein Rechenbeispiel verdeutlicht die Reduktion von Primärenergiebedarf und Emissionen: Ein Automobilhersteller, der einen Kältetrockner mit 22.100 m3 Volumenstrom pro Stunde betreibt, spart bei einer Heizleistung von 305 kW 136.000 m3 Erdgas und senkt den CO2-Ausstoß um 305 Tonnen – allein durch den Einsatz der zurückgewonnenen Wärmeenergie.

Betriebssicherheit durch flexible Rückkühlung

Bei hohen Außentemperaturen werden Rückkühlanlagen oft an der Kapazitätsgrenze gefahren. Auch hier bieten dieser Kältetrockner Vorteile. So kann die Möglichkeit zur Hochtemperatur-Wärmeauskopplung unter sommerlichen Rückkühlbedingungen gezielt genutzt werden. Aufgrund der transkritischen Prozessführung lassen sich die Kühlwasseraustrittstemperaturen aus dem Kältetrockner ohne Weiteres gleitend auf 50°C und mehr anheben. Damit ist der sichere Betrieb der robusten Kältetrockner auch unter schwierigen Rückkühlbedingungen gewährleistet.

Die Kältetrockner sind in elf Leistungsgrößen erhältlich. Der Einstieg liegt bei 3.300 m³/h (45 kW Heizleistung), die größte Ausführung bietet 61.200 m³/h (840 kW Heizleistung). Da die thermea-Anlagen projektspezifisch gebaut werden, lassen sich individuelle Kundenwünsche gut berücksichtigen. Beispiele sind Sonderwerkstoffe und Sonderbauformen für Wärmetauscher mit verschmutzten Medien oder luftgekühlte Gaskühler/Verflüssiger. Schnittstellen zur Simatic-S7-Steuerung der Trockner sind vielfältig realisierbar, ebenso wie halogen- und silikonfreie Schaltanlagen oder eine Leistungsregelung über Frequenzumformer. Auch die Parallelschaltung mehrerer Kältetrockner ist möglich.

Quelle

oekonews.at | holler 2013thermea. Energiesysteme GmbH 2013

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