Um Energie und CO2-Emissionen einzusparen, sucht die Industrie beständig nach weiteren Stellschrauben. Dass noch ziemlich Luft nach oben ist, zeigen die Schaltschrank-Kühlgeräte der Serie „Blue e+ S“ von Rittal. Die Neuentwicklung wurde vor Markteinführung von Diehl Controls, Elektronik-Spezialist aus Wangen, in der eigenen Fertigung auf Herz und Nieren geprüft. „Die Energieeffizienz hat bei uns einen sehr hohen Stellenwert und ist in unserer Strategie fest verankert. Stellschrauben für Energieeffizienz suchen wir in jeder neuen Anlage und Fertigungslinie“, sagt Stefan Wespel, Value Stream Manager bei Diehl Controls. Das Unternehmen fertigt unter anderem elektronische Baugruppen für die Hausgeräteindustrie.
Diehl Controls sucht bewusst Lösungen, die den CO2-Fußabdruck in der Produktion reduzieren. Gleichzeitig sollen diese smart und kommunikativ sein, um sie einfach in die digitalisierten Fertigungsumgebungen einzubinden. Eine mögliche Stellschraube zur Energieeinsparung ist der Einsatz von energieeffizienten Schaltschrank-Kühlgeräten. „Auch wenn diese Anwendung scheinbar nur ein Nebenprozess ist, schlummern hier häufig noch ungeahnte Potenziale“, erklärt Stefan Eibach, Product Manager Climatisation bei Rittal: „Um diese zu heben, bietet Rittal mit der Kühlgeräteserie ,Blue e+‘ seit 2015 Schaltschrank Kühlgeräte an, die mit durchschnittlich bis zu 75 Prozent Energieeinsparung extrem effizient arbeiten.“
Der Hersteller hat sein Programm erweitert und kommt mit Kühlgeräten in kleineren Leistungsklassen von 300, 500, 750 (folgt in 2023) und 1.000 Watt unter dem Namen „Blue e+ S“ auf den Markt. Ob die „kleinen Geschwister“ mit den größeren in Sachen Energieeffizienz tatsächlich mithalten können, hat Diehl Controls jetzt im Rahmen einer Teststellung am Fertigungsstandort in Wangen untersucht. Seit Sommer 2021 ist in der Fertigung eines der neuen Kühlgeräte installiert. Die Tester haben dabei sowohl das neue als auch ein älteres Gerät mit jeweils einem Stromzähler ausgestattet, um den Verbrauch während des Testzeitraums zu erfassen und zu vergleichen. „Innerhalb des ersten halben Jahres hat das neue Kühlgerät 60 Prozent weniger Strom verbraucht als das Referenzgerät“, bestätigt Stefan Wespel. Auf das Jahr hochgerechnet, führt das zu einer Energiekosteneinsparung von 140 Euro pro Gerät. „Ein tolles Ergebnis“, findet der Value Stream Manager. Da die Kühlgeräte dieser kleineren Leistungsklassen in großer Zahl eingesetzt werden können, käme in der Summe eine hohe Einsparung zusammen.
Der Grund für diese Einsparungen ist die eingesetzte „Blue e+“-Technologie, die eine Heatpipe mit einem Inverter und drehzahlgeregelten Komponenten (Kompressor und Lüfter) kombiniert. „Die Heatpipe arbeitet ohne Verdichter, Expansionsventil oder sonstige Regelorgane und benötigt deswegen keine elektrische Energie“, erklärt Stefan Eibach. Je nach abzuführender Wärmeenergie im Schaltschrank und aktueller Umgebungstemperatur kann die Kühlung allein mit der Heatpipe erfolgen. Nur wenn eine große Wärmemenge aus dem Schaltschrank abgeführt werden muss oder wenn die Umgebungstemperatur sehr hoch ist, arbeitet die zusätzliche Kompressor-Kühlung. Und auch diese arbeitet durch invertergeregelten Antrieb deutlich energieeffizienter. Dadurch ist nicht nur die Hysterese der Kühlung geringer, sondern die Energieeffizienz ist auch wesentlich höher. Die neue Serie verwendet zudem das Kühlmittel 513A, dessen Global Warming Potential (GWP) um 56 Prozent niedriger ist als bei herkömmlichen Mitteln.
Und auch beim zweiten Faktor, der Digitalisierung, helfen die neuen Kühlgeräte. Die „Blue e+ S“-Kühlgeräte lassen sich einfach an das Smart-Service-Portal von Rittal anbinden. Dieses optimiert die Serviceprozesse und erhöht die Effizienz durch vorausschauende Wartung. Dadurch werden ungeplante Stillstandszeiten verhindert, die in der Produktion - gerade bei Industrie-4.0-Prozessen - hohe Kosten nach sich ziehen können. Die Kühlgeräte der kleineren Leistungsklassen haben zudem ein neues Design erhalten. Auffälliges Gestaltungsmerkmal ist ein integrierter farbiger LED-Lichtleiter. Damit lassen sich Statusmeldungen des Geräts schnell erkennen. An der Gehäusevorderseite stellt ein Display weitere aktuelle Informationen zur Verfügung. Zusätzlich sind die Kühlgeräte mit der bekannten NFC-Schnittstelle ausgestattet, über die sie mit mobilen Endgeräten kommunizieren können, auf denen die Scan&Service-App von Rittal installiert ist.
Energieverbräuche bei Geräten mit geringeren Kühlleistungen einzusparen erscheint auf den ersten Blick für die Gesamteffizienz nicht so bedeutend zu sein. Da aber sehr viele dieser Geräte in der Praxis eingesetzt werden, eröffnet sich insgesamt doch eine große Chance, Energieverbräuche und damit Kosten erheblich einzusparen.
Autoren: Dr. Jörg Lantzsch und Steffen Maltzan
