Mit der aktuellen EU-Verordnung über fluorierende Treibhausgase wurde eine schrittweise Beschränkung der am Markt verfügbaren Mengen an teilfluorierten Kohlenwasserstoffen bis zum Jahr 2030 beschlossen. Bei Betreibern und Herstellern von Kälteanlagen sind die Konsequenzen dieser Gesetzeslage inzwischen deutlich spürbar. Nicht nur ist die Verfügbarkeit von traditionellen Kältemitteln deutlich gesunken, auch der Bedarf an zukunftssicheren Anlagen, die mit natürlichen Kältemitteln arbeiten, ist deutlich gestiegen.
Prozesskühlanlage mit zweistufiger Kältekaskade
Lauda hat jüngst für ein Biopharma-Unternehmen aus Deutschland eine Prozesskühlanlage mit einer zweistufigen Kältekaskade und natürlichen Kältemitteln für Temperaturen bis -60 °C gefertigt. Eingesetzt wird das System für sogenannte Freeze-&-Thaw-Prozesse, bei dem Wirkstoffe in großen Tanks mit bis zu 200 l Volumen tiefgefroren und zur weiteren Verarbeitung versendet werden. Die Prozesskühlanlage muss deshalb in der Lage sein, hochgenau auf -60 °C herunterzukühlen. Ausgelegt ist die Prozesskühlanlage für zwei Tanks, wobei jeder Tank eine Kälteleistung von 2,2 kW abführt. Die Anlage verfügt außerdem über eine Volumenstromregelung, um den gesamten Prozess für den Kunden reproduzierbar zu machen und standortübergreifend zu sichern. Um auf die benötigte Arbeitstemperatur zu kommen, setzen die Lauda-Ingenieure auf ein zweistufiges Kaskadensystem. Zwei untereinander verbundene und aufeinander abgestimmte Verdichteranlagen sorgen für die benötigte Temperatur, indem der Verdampfer des ersten Kreislaufs den Kondensator des zweiten Kreislaufs kühlt. Durch diese intelligente Verknüpfung von mehreren Kühlkreisläufen können Tieftemperaturen von bis zu -90 °C gefahren werden.
Brennbare Kältemittel fordern spezielle Sensorik
Um einen zukunftssicheren Betrieb zu garantieren, wird die Anlage für das Pharmaunternehmen mit natürlichen Kältemitteln betrieben. Für diesen Zweck setzt Lauda brennbare Kältemittel wie Ethan und Prophen ein. Die Nutzung dieser Gase stellt wiederum besondere Anforderungen an die Anlage. Ab einer Füllmenge von 150 g brennbarem Gas ist der Einsatz einer speziellen Gas-Sensorik vorgeschrieben, die die Dichtheit der Kältekreise überwacht und die Prozesskühlanlage im Gefahrenfall abschaltet. Darüber hinaus ist die gesamte Kälteanlage mit einem belüfteten Gehäuse ausgestattet, um den Luftaustausch so gering wie möglich zu halten. Ein Ventilator sorgt bei Leckage für ausreichend Unterdruck und sichere Entlüftung ins Freie. Lauda Heiz- und Kühlsysteme setzt nur für das jeweilige Kältemittel zugelassene Komponenten und Sicherheitstechnik ein, streng nach DIN EN 378.
Jeder Schritt eng abgestimmt
Jeder Schritt des Projektes wurde eng mit den Auftraggebern abgestimmt. In der Handhabung entstehen dem Kunden durch den Einsatz von natürlichen Kältemitteln übrigens keine Nachteile. Kältemittel aus der Reihe der Kohlenwasserstoffe sind preisgünstig und darüber hinaus aus energetischer Sicht oft effizienter als die konventionellen F-Gase oder synthetisch hergestellte Ersatzstoffe.
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