Arrow
Back

SUCHE MIT DEM

Solution finder

Die besten Produkte für Ihre Aktivität entdecken

ENTDECKEN SIE UNSERE

Lösung per Industrie

Unsere Produktpalette für Ihren Prozess erkunden

Back

EFFIZIENTER LIEFERANT

Climalife

EXZELLENZZENTRUM

Kreislaufwirtschaft

Rund um die Welt

Kontakt

03.12.2019 Kälteträger

Die Lösungen zur Optimierung der Energieeffizienz von Anlagen im Lebensmittelbereich

Egal ob für eine Kälte- oder Wärmeanwendung, beim Kühlen oder Heizen eines Werkzeugs oder eines Produkts, beim Kaltlagern oder Schockfrosten: Die Lebensmittelindustrie muss wissen, wie sie ihre thermischen Anlagen optimieren kann. Das ist eine große Herausforderung, um die Produktionsanlagen zu erhalten und den CO2-Fußabdruck zu minimieren.

Interview von Emilie Kugener, Corporate & Web Communication Manager, mit Pierre-Emmanuel Danet, Verantwortlicher für den Technischen Support bei Climalife.

Die sogenannten indirekten Kältesysteme sind groß im Kommen. Inwiefern stellen sie eine interessante Lösung bei der Herstellung oder Konservierung von Lebensmitteln dar?

P-E. D.: Die Wärmeträger bieten die Möglichkeit, den Anforderungen der F-Gas-Verordnung zu entsprechen. Das Design einer Anlage mit einem Sekundärkreislauf ermöglicht es, die Menge an Kältemittel zu verringern, diese dicht zu halten und Kältemittel mit sehr niedrigen Umweltauswirkungen zu verwenden, wie das in der Lebensmittelindustrie verwendete Ammoniak, dessen Verwendung Vorschriften unterliegt.

Gibt es einen speziellen Wärmeträger für jede Anwendung? Wie gilt es ihn auszuwählen?

P-E. D. : Der Wärmeträger entsteht auf Basis von Glykolen (MEG, MPG) oder 1,3-Propandiol, Betain usw., denen Korrosionsinhibitoren zugesetzt werden. Der Wärmeträger wird entsprechend dem gewünschten Gefrierpunkt verdünnt. Jede Anwendung hat ihre eigenen Besonderheiten, weshalb es wichtig ist, sämtliche möglichen Lösungen vor der Auswahl zu analysieren.

Deshalb bietet Climalife ein umfassendes Angebot. Die Auswahl eines Wärmeträgers hängt von der für den Prozess notwendigen Temperatur ab. Für die Produktion von Eiscreme, für die Schockfrosttunnel, für die Produktion von Fleisch, verpackten Lebensmitteln usw. kann man Wärmeträger mit niedrigen oder sogar sehr niedrigen Temperaturen verwenden. Um diesen Bedürfnissen zu entsprechen, haben wir Greenway® Neo auf der Grundlage von biobasiertem 1,3-Propandiol entwickelt, der Leistung und nachhaltige Entwicklung vereint. Wir bieten auch Temper an, auf Basis von Acetat und Kaliumformiat, der Anwendungen bei sehr niedrigen Temperaturen (bis zu einem Gefrierpunkt von -60 °C) dank seiner niedrigen Viskosität abdeckt. Und schließlich Friogel® Neo (Basis MPG), das häufig von den großen Unternehmen der Lebensmittelindustrie verwendet wird.

Kann man den Wärmeträger als „Lebensmittelprodukt“ bezeichnen?

P-E. D.: Nein, ein Wärmeträger ist kein Lebensmittelprodukt. Für den Herstellungsprozess eines Lebensmittelprodukts, empfehlen wir eine Anlage die zur Vermeidung einer Kontamination der Produktion durch einen Wärmeträger, entwickelt wurde. Da das Vorsichtsprinzip zwingend erforderlich ist, wäre es gefährlich, im Nahrungsmittelsektor Wärmeträger auf Basis von Monoethylenglykol (MEG) zu verwenden, selbst wenn der Träger bei dem Prozess in keinem direkten Kontakt mit dem Lebensmittel steht, da sie bei Einnahme schädlich sind. Gewisse Unternehmen sind tatsächlich der Ansicht, dass keine nachgewiesene Gefahr besteht. So verwenden sie Lösungen auf Basis von MEG, die etwa 40 % günstiger sind als andere auf Basis von nicht schädlichen Wärmeträgern. Wir wissen jedoch, dass beim Wärmeträgerkreislauf nicht erfasste Leckagen aufgrund von Korrosion oder aus anderen Gründen auftreten können und schwere Folgen in dieser Branche haben. Im Falle einer Projektion, Kontamination oder eines Kontakts des Wärmeträgers mit einem Lebensmittel macht jede Kontamination das Lebensmittel ungenießbar, selbst wenn dieses Produkt im Sinne der Vorschriften nicht als giftig eingestuft ist. Das kontaminierte Lebensmittel muss dann vom Markt genommen und unabhängig von der Zulassung des Wärmeträgers
vernichtet werden.

Tragen die Wärmeübertragungsflüssigkeiten zur Verringerung der Umweltauswirkungen bei?

P-E. D. : Ja, die Art und die Eigenschaften des Wärmeträgers wirken sich auf die Effizienz der Produktion aus. Dies ist insbesondere der Fall bei jenen, die eine niedrige Viskosität und einen nicht fossilen Ursprung aufweisen. Die Pumpen sind kleiner und der Stromverbrauch geringer, sie tragen also zur Verbesserung der Energieeffizienz einer Anlage bei.

Greenway® Neo kann beispielsweise bei Temperaturen von bis zu -50 °C verwendet werden und weist eine niedrigere Viskosität als ein MPG auf, wodurch an Effizienz gewonnen und gleichzeitig weniger Energie verbraucht wird.

Ferner ist für Unternehmen mit ISO 14000 Zertifizierung der Kälteträger Greenway® Neo mit pflanzlichem Ursprung die ideale Lösung. Die Hauptzutat dieses Kälteträgers, das biobasierte 1,3-Propandiol, gibt bei seiner Herstellung im Vergleich zu einem klassischen MPG 42 % weniger Treibhausgase ab und verbraucht 38 % weniger Energie.

Wie steht es mit den Kältemitteln? Gibt es auch ein Kältemittel für jede Anwendung? Wie kann man die richtige Wahl treffen?

P-E. D. : Es gibt am Markt verschiedene Arten von Molekülen. Es gibt keine Einheitslösung für alle Produktions- und Konservierungsbedürfnisse der Lebensmittel.

Bei der Entwicklung einer neuen Kälteanlage sollte man jedoch das Kältemittel unter Berücksichtigung der technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Parameter in Abhängigkeit der Bedürfnisse an Kälteproduktion auswählen. Geschlossene Anlagen ermöglichen es, die Umweltauswirkungen zu verringern.
Bei der Auswahl des angemessensten Kältemittels sind mehrere Kriterien zu berücksichtigen, insbesondere:

• der GWP des Kältemittels,
• die Kälteproduktion,
• die Energieeffizienz,
• die Verwendung des gewählten Kältemittels,
• die Sicherheit,
• die Rentabilität.

Könnten Sie uns ein paar Beispiele für Kältemittel und Anwendungen geben?

P-E. D. : Natürlich. Solstice® N40 (R-448A) ist die Ersatzlösung für bestehende Anlagen, die mit den sehr häufig in der Lebensmittelindustrie verwendeten Kältemitteln R-404A / R-507A laufen. Mit einem GWP von 1387 kann es in NK und TK Kälteanlagen in Kühlhäusern, für das Schockfrosten, in Aufbereitungslaboren und für die Aufbewahrung von gefrorenen Produkten verwendet werden.

Bei neuen TK und NK Kältesystemen raten wir zum Solstice® L40X (R-455A), das am Markt den niedrigsten GWP (<150) aufweist. Dieses Kältemittel weist einen besseren Leistungskoeffizienten auf. Mehrere Studien der Branche haben übrigens gezeigt, dass dieses Kältemittel bei Anwendungen in TK Kälte eine Leistungssteigerung von mindestens 6 % ermöglicht. Wenn man die Sicherheit betrachtet, ist das R-455A der Klasse A2L quasi nicht entzündbar. Sein Entzündbarkeitsbereich beträgt lediglich 1,1 % und es ist nicht giftig, was einen interessanten Vorteil im Vergleich zum Ammoniak der Klasse B2L darstellt, das häufig bei Lebensmittelanwendungen genutzt wird.

Schließlich, um in Neuanlagen das R-134a bei NK Kälteanwendungen und Klimaanlagen zu ersetzen, ist Solstice® ze (R-1234ze) ein HFO mit sehr niedrigem GWP (<1). Es bietet gute Leistung mit verringerten Umweltauswirkungen.

Der vom R-1234ze abgedeckte Temperaturbereich ist weitaus umfassender als jener des R-134a (er deckt den Bereich von -20 °C bis +110 °C ab), womit neue Anwendungen im Lebensmittelbereich, wie beispielsweise das Blanchieren von Gemüse, in Betracht gezogen werden können, da es das Erhitzen des Wassers auf über 85 °C ermöglicht.

Als Fazit: Zu welchen Lösungen raten Sie, um die Energieeffizienz der Lebensmittelanlagen zu optimieren?

P-E. D. : Aus rein energetischer Sicht sind die Kreisläufe mit Direktverdampfung, die mit einem leistungsstarken Dichtigkeits- und Energiekontrollsystem ausgestattet sind, am effizientesten.

Die Wahl des Kältemittels muss in Abhängigkeit seiner volumetrischen Kühlkapazität, der Funktionsweise, der Umgebungstemperaturen, der Produktion oder der Lagerung vorgenommen werden. Ebenfalls zu berücksichtigen ist der Betriebsdruck (ein niedriger Druck hat einen niedrigeren Verbrauch zur Folge und verringert das Risiko von Leckagen). In dieser Hinsicht sind Mischungen auf Basis von HFO interessant.

Die indirekten Systeme wiederum verbrauchen mehr Energie, da bei der Zwischenschaltung Energie verloren geht und die Pumpen zusätzliche Energie verbrauchen. Deshalb ist es wichtig, den Wärmeträger mit den besten thermischen Kapazitäten und der niedrigsten Viskosität auszuwählen.

Und genau wie bei den Kältemitteln muss man den Aspekt Sicherheit/Toxizität des verwendeten Wärmeträgers berücksichtigen und dabei die Vorschriften und Empfehlungen für den Einsatz beachten.

Unsere Case Studies finden Sie auf unserer Website:

Der Greenway® Neo-Wärmeträger spart Energie: der Beweis

Dank des Wärmeträgers Greenway® Neo verringert Danone seinen CO2-Fußabdruck

IceCool International BV: der erste Hersteller, der Solstice® L40X im großen Stil in der Bäckerei Feihl einsetzt