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Energieeinsparung durch neue Kühlgerätetechnik

Highspeed-Produktion im Sparmodus

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24-Stunden-Betrieb, 7 Tage die Woche, 60 Milliarden Zigaretten pro Jahr – um trotzdem effizient und CO2-arm produzieren zu können, hat der Tabakkonzern Philip Morris Kühlgeräte zweier Hersteller im Betrieb getestet und verglichen. Die Geräte von Rittal punkteten durch ihre hybride Technik – und bieten Energieeinsparungen von fast 80 %.
Pro Minute laufen bis zu 20 000 Zigaretten durch die Hochgeschwindigkeitsanlagen bei Philip Morris Manufacturing in Berlin. Jährlich ergibt das eine Gesamtmenge von rund 60 Mrd. Stück. Trotz des permanenten Produktionsbetriebs arbeitet das Tabakunternehmen laut eigenen Aussagen energieeffizient – indem es beispielsweise Abwärme nutzt, um Wasser zu erwärmen und Dampf herzustellen oder die Dämmung von Gebäuden verbesserte. Weitere Energie- und Kosteneinsparungen verspricht sich der Hersteller künftig durch den Einsatz einer neuen Kühlgerätetechnik zur Schaltschrank-Klimatisierung.
So startete der Tabakproduzent an zwei identisch ausgelasteten Verpackungslinien der Serie Focke 550 einen Vergleichstest von Kühlgeräten verschiedener Hersteller. An der einen Linie setzte er das Kühlgerät aus der „Blue e+“-Serie vom Systemanbieter Rittal mit einer Kälteleistung von 1,5 kW ein, die zweite Verpackungslinie wurde mit einem Wettbewerbs-Kühlgerät mit 1,1 kW Kühlleistung ausgestattet. Obwohl die Teststellung über ein Jahr andauern sollte, zeigten sich laut des Tabakproduzenten bereits nach drei Monaten bei den Geräten deutliche Verbrauchsunterschiede: Verbrauchte in dem zurückgelegten Zeitraum das bereits im Betrieb befindliche Kühlgerät 171 kWh an Energie, konnte das Kühlgerät des hessischen Konkurrenten mit einem Verbrauch von 34,7 kWh eine Einsparung von 79 % aufweisen. „Das hat uns definitiv überrascht“, betont Christian Lefherz, zuständiger Supervisor für Elektrosupport und Maintenance in der Zigarettenherstellung und -verpackung bei Philip Morris.
Hybrid-Technik macht den Unterschied
Der Grund für die hohe Energieeffizienz der „Blue e+“-Geräteserie ist das zugrunde liegende Hybridverfahren. Dieses arbeitet mit einer Kombination aus einem klassischen Kompressor-Kühlgerät und einer sogenannten Heat Pipe. Die Heat Pipe basiert auf der Verdampfung eines Arbeitsmediums in einem evakuierten Rohr. Da hierbei weder ein Kompressor noch eine Pumpe notwendig sind, beschränkt sich der Energieverbrauch auf die Lüfter. Die Technik sei besonders dann interessant, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen Schaltschrankinnenraum und Umgebung besteht. Beispielsweise ist eine Schaltschrankinnentemperatur von 35 ° C und eine Hallentemperatur von 25 °C ideal für eine solche Heat Pipe, erklärt Christine Ronzheimer, Produktmanagerin Climatisation bei Rittal. Im Testzeitraum konnte mit diesem Temperaturunterschied allein über die Heat Pipe eine Verlustleistung von 600 W – ohne den Einsatz des Kompressors – abgeführt werden. Der Verdichter musste im Testzeitraum nicht anlaufen, da die so erbrachte Kühlleistung ausreichte, um den Schaltschrank innen ausreichend zu kühlen.
„Erhöhen sich im Laufe des Jahres die Außentemperaturen, schaltet sich die Kompressortechnik mit ein – aber auch deren Energieeffizienz ist sehr hoch“, so Ronzheimer. Denn die Kühlgeräte sind mit DC-Motoren sowohl bei den Lüftern als auch beim Kompressor ausgerüstet. Mit der Inverter-Technik, bei der über eine Spannungsregelung die Drehzahl von Kompressor und Lüfter eingestellt werden kann, lässt sich genau die Kühlleistung zur Verfügung stellen, die aktuell benötigt wird.
Berechnungen des Anbieters zufolge lassen sich durch den Austausch der 140 bereits im Betrieb befindlichen Kühlgeräte bei dem Zigarettenhersteller hohe Kosten einsparen: „Mit den neuen Kühlgeräten spart Philip Morris insgesamt 55 000 Euro an Energiekosten pro Jahr ein“, erläutert Lefherz.
Von Vorteil sieht der Berliner Hersteller auch die Mehrspannungsfähigkeit der Geräte. Diese können mit beinahe allen weltweit üblichen Netzspannungen und Frequenzen betrieben werden. Das sei insbesondere für die OEM-Maschinenhersteller vorteilhaft, die ihre Maschinen und damit auch die Schaltschränke und Kühlgeräte weltweit an die Werke des Tabakkonzerns vertreiben, so Lefherz. Zudem können bereits installierte, defekte Kühlgeräte an den Schaltschränken durch die neuen Geräte einfach ausgetauscht werden, ohne dass aufwendige Modifikationen am vorhandenen Schaltschrank-Equipment aufgrund einer anderen Netzspannung vorgenommen werden müssen, erklärt der Anwender.
Hans-Robert Koch, Gruppenleiter Produktkommunikation, Rittal, Herborn

Der Anbieter
Rittal bietet Systemlösungen für Schaltschränke, Stromverteilung, Klimatisierung, IT-Infrastruktur sowie Software und Service. In 58 global verteilten Tochtergesellschaften, 13 Produktionsstätten und am Hauptsitz im hessischen Herborn beschäftigt das Unternehmen rund 10 000 Mitarbeiter. Der Hersteller ist Teil der Friedhelm Loh Group, die im Jahr 2015 knapp 2,2 Mrd. Euro Umsatz erwirtschaftete.

Der Anwender
Philip Morris International ist mit einem Anteil von 15,5 % am weltweiten Tabakmarkt einer der weltweit größten privatwirtschaftlichen Hersteller von Tabakprodukten. Der Konzern vertreibt Zigaretten in mehr als 180 Ländern, die wohl bekanntesten Marke ist Marlboro. Der Hauptsitz des Konzerns, der etwa 82 000 Mitarbeiter weltweit beschäftigt, ist in New York/USA. Der Tabakkonzern erwirtschaftete vergangenes Jahr knapp 26,8 Mrd. US-Dollar.
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