Transportkühlung mit Sicherheitsplus

Dr. Franz Lürken

Der Einsatz von flüssigem Stickstoff ist in der Transportkühlung eine in der Praxis bewährte Technik: Der Stickstoff ist bei -196 °C verflüssigt und speichert so eine erhebliche Kälteenergie. Gleichgültig, ob die Außentemperaturen 30 oder 40 °C betragen, der Stickstoff liefert immer eine konstante Kühlleistung. Deshalb nutzen bereits rund 1000 LKW namhafter Unternehmen in Deutschland diese flüssige Kälte zur Kühlung aller temperaturgeführten Warenströme. Besonders interessant ist dieses Kühlverfahren im Verteilerverkehr für Frischwaren. Die zahlreichen Türöffnungen und teilweise sehr kurzen Fahrstrecken von Filiale zu Filiale verlangen eine besonders schnell verfügbare Kälte. Genau in diesem Punkt ist der direkte Stickstoffeintrag in den Laderaum beim so genannten CryogenTrans-Verfahren unübertroffen: Nur Sekunden nach dem Schließen der Ladetür erreicht die Temperatur im Laderaum wieder den Sollwert. Um den geltenden Sicherheitsanforderungen gerecht zu werden, sorgen technische Maßnahmen wie eine Zwangsbelüftung, die den gesamten Laderaum in wenigen Sekunden mit Frischluft spült, für ein sicheres Betreten des Laderaums, etwa zum Entladen.

Air Liquide hat das bewährte CryogenTrans-Verfahren nun überarbeitet. Das Ergebnis heißt CryogenTrans Indirekt, kurz CTI. Bei diesem Verfahren, dass dem Anwender im Vergleich zum herkömmlichen direkten Kühlverfahren mehr Sicherheit bietet, durchläuft das bewährte Kühlmittel flüssiger Stickstoff spezielle Wärmetauscher, die für den Betrieb mit der kryogenen Flüssigkeit im LKW entwickelt wurden. Das heißt, der Stickstoff gibt seine Kälteenergie indirekt an den Laderaum ab, und das entstandene Stickstoffgas gelangt geräuschlos ins Freie. Dieser Abgasstrom ist unbedenklich, denn nahezu 80 % der Luft bestehen aus Stickstoff.

In der Anfangsphase der Entwicklung dieses Verfahrens lag der Schwerpunkt auf der verbesserten Sicherheit im Laderaum. Aber im Zuge der durchgeführten Tests mit den stetig weiter verbesserten Wärmetauschern, zeigten sich zwei weitere wichtige Vorteile: Während der Türöffnung ist beim indirekten Verfahren durch Kälterückhaltesysteme eine erhebliche Energieeinsparung sowie eine Minimierung der Abweichung von der Solltemperatur möglich. Daneben bietet die Führung des Kälteträgers in Rohrleitungen die Möglichkeit, das Abgas aus Kammern mit tieferen Temperaturen in wärmeren Kammern weiter zu nutzen. Verfügt beispielsweise ein Fahrzeug über Kammern für Tiefkühlkost und Frischwaren, so reicht die Kälte des beim Kühlen der ersten Kammer entstandenen Stickstoffgases (-50 °C) aus, auch die Kammer für die Frischwaren zu kühlen. Das Gas verlässt die Kühlanlage erst, wenn es sich bis über 0 °C erwärmt hat. Im Vergleich zu direkt kühlenden Stickstoffanlagen gelingt auf diese Weise sogar eine Erhöhung des Wirkungsgrades.

Oberstes Ziel war, die beiden Hauptvorteile der bewährten direkten Stickstoffkühlung, schnelle Kälte und extrem einfache Technik, zu erhalten. Tatsächlich wird die Kühlleistung in der Anfahrphase durch den Wärmetauscher limitiert. Damit verlängert sich die Dauer der ersten morgendlichen Aufbauabkühlung erheblich. Ganz anders ist dies bei der Rückkühlung nach Türöffnungen: Durch ein elektronisch gesteuertes Vorladen der Wärmetauscher mit Kälte während der Türöffnung, gelingt auch mit dem indirekten System eine sehr schnelle Rückkühlung. Und damit auch morgens beim ersten Abkühlen nicht unnötig viel Zeit verloren geht, verfügt die Steuerung über eine Zeitschaltuhr, mit der das Ein- und Ausschalten je nach Wunsch programmiert werden kann.

Auch der Einsatz aufwändigerer Hardware wurde optimiert: So bleiben die Kosten der Anlage vergleichbar mit den niedrigen Kosten der direkten Kühlung. Die Wartungsfreundlichkeit ist durch Fertigung in Baugruppen mit sehr hochwertigen Komponenten sichergestellt. Ferner gibt es nach wie vor bei Stickstoffanlagen keine Dieselmotoren oder -aggregate, die als Motornebenantrieb Energie erzeugen.

Der Einsatz von flüssigem Stickstoff bietet aber noch weitere Vorteile: Mit diesem Kühlmittel arbeitende Anlagen lassen sich besonders einfach und präzise regeln und sind daher schon bei Drücken von 2 bis 4 bar zu betreiben. Das erhöht nicht nur die Betriebssicherheit und die Zuverlässigkeit der Anlage, sondern sorgt auch dafür, dass das Gas nahezu ohne Geräuschentwicklung ausströmt.

Halle 5.1, Stand F14

dei 471

Achema 2006

Transportkühlung mit flüssiger Kohlensäure