Modernste Kältetechnik für Kaufland

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1 Modernste Kältetechnik für Kaufland Kaufland Logistikzentrum in Möckmühl: Eines der modernsten Logistikzentren für Tiefkühlkost (TIKO) und Frischwaren Geschäftsfeld: Gewerbe Anwendung: Supermarktkühlung Land / Ort: Deutschland / Möckmühl Kältemittel: NH3, Glykol Produkt: Deckenluftkühler DGN, Isolierkühler GIKS, Wand-/Deckenluftkühler GGN, Wand-/Deckenluftkühler GGHN, Rückkühler GFH, Verflüssiger AGVH Innerhalb von nur einem Jahr ist nahe der Autobahn A 81 in Möckmühl bei Heilbronn Europas größtes Logistikzentrum für Tiefkühlkost und Frischwaren entstanden. Zahlreiche Innovationen im Bereich der Kältelogistik und Fleischzerlegung sollen so der in Neckarsulm ansässigen Kaufland Stiftung & Co KG über Jahre hinaus einen Marktvorteil sichern. Das in Fachkreisen als einmalig geltende Kältekonzept wurde in enger Zusammenarbeit zwischen dem Kaufland Geschäftsbereich Bau/ Ladenbau und dem Ingenieurbüro Brunnenkant, Wiesloch, geplant. Ausführender Anlagenbauer war die Mannheimer Niederlassung der York Industriekälte GmbH & Co. KG. Das Unternehmen der weltweit erfolgreichen York Refrigeration Group ist auf die Entwicklung und Ausführung technologieführender Kälteanlagen für eine Vielzahl Seite 1

2 von Branchen spezialisiert. Die speziell für das Logistikzentrum entwickelten Isolierkühler lieferte Güntner, ebenso die Solekühler, Verflüssiger und Rückkühler. Für Güntner war Möckmühl nicht nur der größte Einzelauftrag in der bisherigen Firmengeschichte, sondern auch eine der größten Herausforderungen hinsichtlich technischer Spezifikation, Einhaltung extrem enger Lieferfristen und einer ausgeklügelten Anlieferungslogistik. Vollkommenheit durch Weglassen Ganz nach dem Motto man nehme die modernste Kältetechnik, optimiere sie so lange, bis sie einfach und praktikabel ist, unterziehe die verschiedenen Varianten einer Vollkostenrechnung und setze sie dann innerhalb weniger Monate in die Praxis um ist in Möckmühl eines der modernsten Logistikzentren für Tiefkühlkost (TIKO) und Frischwaren entstanden. Denn Optimieren und Vereinfachen ist bei Kaufland oberstes Gebot und zugleich Programm auf allen Entscheidungsebenen. Vereinfacht ausgedrückt geht es bei Kaufland darum, höchstmögliche Qualität zu niedrigsten Preisen anzubieten. Da auch andere Handelsketten nach dieser Prämisse handeln, sieht Kaufland seinen Marktvorsprung mehr und mehr in der Logistik, insbesondere im Tiefkühlund Frischebereich. Ein Novum in der Branche In Möckmühl wurden Fleischwerk und Kühllogistik erstmals unter einem Dach vereint und eng miteinander verzahnt. Auf einen Blick: Mit 12 Güntner NH3-Verflüssigern vom Typ AGVH auf dem Dach ist das Kaufland-Logistikzentrum für die Zukunft bestens ausgerüstet. Außergewöhnliches Kältekonzept Der hohe strategische Stellenwert der Kühllogistik brachte es mit sich, dass bei der Konzeption der kältetechnischen Anlagen ganz neue Wege begangen wurden. Wie in allen anderen Bereichen haben wir auch für unsere Kälteanlagen völlig neue Konzepte entwickelt, so Rolf Semelink, Bereichsleiter beim Kaufland Geschäftsbereich Bau/Ladenbau und unter anderem zuständig für die kältetechnischen Anlagen. Wir haben uns die Entscheidung nicht leicht gemacht und jede Menge Vergleichsobjekte besichtigt, Fachmessen besucht und den Rat von Fachplanern eingeholt. In Zusammenarbeit mit dem auf Lebensmittelkühltechnik spezialisierten Ingenieurbüro Brunnenkant, Wiesloch, ist dann ein Kältekonzept entstanden, das im Bereich der europäischen Kühllogistik bislang einmalig sein soll. Semelink: So eine Anlage gibt es in Europa nicht noch einmal. Zusammen mit Herrn Rehberger vom Ingenieurbüro Brunnenkant haben wir verschiedene Anlagenvarianten einer Vollkostenrechnung unterzogen und dabei nicht nur die Energiekosten betrachtet, sondern auch umwelttechnische Aspekte überprüft, den Wartungsaufwand untersucht und Folgekosten bestimmter Systeme in die Bewertung mit einbezogen. Seite 2

3 In dieser Größenordnung ist nur noch NH3wirtschaftlich Relativ klar war von Anfang an die Kältemittelfrage, da hier der Spielraum gering ist, meint Semelink. In diesem Leistungssegment kommt eigentlich nur noch NH3 in Frage. Das ist die wirtschaftlichste und damit aus unserer Sicht auch preisgünstigste Lösung. Hochregallager für Tiefkühlkost bei 28 C: Spezielle Kombination aus Lüftungsdecke und Isolierluftkühlern Nach rund zwei Jahren Betriebserfahrung kommt Rolf Semelink zu dem Urteil: Die Anlage läuft einwandfrei, ganz so, wie wir uns das vorgestellt haben. Das Büro Brunnenkant und auch die York Industriekälte als ausführender Anlagenbauer leisteten eine hervorragende Arbeit. Insbesondere Michael Broser, Projektleiter von York, hat viel dazu beigetragen, dass hier eine erstklassige, hochmoderne Kälteanlage steht. Blick in die Kältezentrale: Installation von zehn NH3-Verdichtern mit einer Gesamtkälteleistung von rund kw York hatte gerade mal vier Monate Zeit, die Mammutanlage, bestehend aus zehn NH3-Verdichtern, 140 Luftkühlern und 25 Isolierkühlern, zu installieren. Allein die Rohrleitungen für Kaltsole und NH3 belaufen sich auf rund 14 km! Damit die Kälteanlagen rechtzeitig in Betrieb gehen konnten, waren für York zeitweise vier Bauleiter und an die hundert Monteure teilweise im 2-Schicht- Betrieb im Einsatz. Impression aus dem Isolierkühler: Blick vom Isolierkühler über die geöffnete Abtauklappe in das Hochregallager Installiert ist eine zweistufige NH3-Anlage, bestehend aus sechs HD-Verdichtern mit einer Gesamtkälteleistung von kw bei 11/ +45 C, zwei ND-Verdichtern mit einer Gesamtkälteleistung von kw bei 9/ 39 C und neun luftgekühlten Verflüssigern mit einer Verflüssigungsleistung von kw bei tk = +45 C. Die Kaltsole wird in den dazugehörigen Plattenapparaten abgekühlt und je Solekreis über zwei frequenzgeregelte Pumpen zu den Wärmeaustauschern gefördert. Mit der Kaltsole werden z. B. zehn Isolierkühler im Bereich Obst und Gemüse versorgt sowie weitere Isolierkühler im Bereich Frische. Über einen weiteren Solekreis werden außerdem mehrere Räume im Fleischwerk mit Kälte beliefert. Neben der zweistufigen Anlage ist eine so genannte EcoAnlage installiert, bestehend aus zwei Verdichtern mit einer Gesamtkälteleistung von kw bei 19/+45 C, drei luftgekühlten Verflüssigern mit einer Verflüssigungsleistung von kw bei tk = +45 C sowie den dazugehörigen Abscheidern und Plattenapparaten, in denen Kaltsole für die Bereiche Frischeschleuse und das Fleischwerk bereitgestellt wird. Die Soleverteilung übernehmen auch hier jeweils zwei frequenzgeregelte Solepumpengruppen je Kühlkreislauf. Seite 3

4 Kosten 100 Größte luftgekühlte Kälteanlage Europas Nasskühltürme luftgekühlte Verflüssiger Ein besonderes Augenmerk legte Rolf Semelink auf die Entscheidung, ob die Rückkühlung der beiden NH3-Kälteanlagen (Direktkühlung für Tiefkühlkostlager, Solekühlung für Obst, Gemüse, Frischebereich und Fleischwerk) wirtschaftlicher mittels Nasskühltürmen oder über luftgekühlte Verflüssiger zu realisieren ist. Das war eine langwierige Entscheidung, da wir neben der eigentlichen Kühlturmauslegung viele Nebenaspekte wie beispielsweise Stromkosten, Verfügbarkeit von Kühlwasser, Wasseraufbereitung und Entsorgung von Abschlämmwasser in unsere Überlegungen mit einbezogen haben, so Semelink. 25 Jahr al al rtal rtal art a a art Qu. Qu. Qu. Qu Betriebskostenvergleich für die Kälteanlage Als besonders wirtschaftlich für die Solesysteme hat sich das Abtausystem mit Warmsole erwiesen. Die Warmsole wird von den Verdichter-Ölkühlern erzeugt und in einem Spei- Frischebereich für Obst und Gemüse: Die Luftansaugungen der Isolierkühler wurden knapp unterhalb der isolierten Lüftungsdecke mit Luftkanälen platziert. 3 cherverbund mit 16 m Inhalt gepuffert. Sind die Speicher geladen, wird die Überschusswärme zur Beheizung des Deckenhohlraumes genutzt. Je nach Betriebszustand können Wärmeüberschüsse über die beiden Glykolkühler nach außen abgeführt werden, was allerdings selten vorkommt. Die Abtauung der Sole-Isolierkühler erfolgt bedarfsabhängig über ein variables SPS-Steuerprogramm, die Abtauung der Luftkühler im Fleischwerk über die Gebäudeleittechnik. Da jeder Kühler einzeln abgetaut wird, gibt es keine Temperaturerhöhung im Raum. Die Temperatur der TK-Ware bleibt von diesem Abtauprozess unbeeinflusst. Trotz größerer Aufstellfläche, zusätzlichem Stahlgerüst zur Abstützung des Rückkühlwerkes auf dem Dach und längeren Rohrleitungen mit größerem Durchmesser lieferte die Vollkostenbetrachtung überzeugende Vorteile für die Luftkühlung. Einige Ingenieurbüros haben uns allerdings von einer solchen Lösung abgeraten. Wir sind aber sicher und das bestätigen uns auch die Betriebswerte dass wir mit der luftgekühlten Anlage richtig liegen. Das Rückkühlwerk auf dem Kaufland-Logistikzentrum besteht aus zwölf luftgekühlten NH3Verflüssigern vom Typ Güntner AGVH. Hinzu kommt eine luftgekühlte Glykol-Rückkühlergruppe vom Typ GFH mit einer Leistung von 2 x 880 kw. Seite 4

5 Isolierkühler und Lüftungsdecken Auch bei der Ausrüstung der Tiefkühl-, Obstund Gemüselager sowie des Fleischwerkes mit Luftkühlern ging Kaufland neue Wege. Statt Einzelluftkühler an Wänden oder Decken zu montieren, entschied sich Kaufland für Güntner-Isolierkühler, die ihre Luft direkt in eine prismenförmige Edelstahl-Lüftungsdecke einblasen. Dadurch sind die Hallen frei von Versorgungsleitungen, Luftkühlern und Luftkanälen. In allen Tiefkühl- und Frischelagern mit Höhen von ca. 8 bzw. 18 Metern setzen wir die ursprünglich vom Büro Brunnenkant entwickelte Kombination von Isolierkühlern und Luftverteilkanälen ein, so Semelink. Auch diese Lösung ist letztendlich das Ergebnis einer Vollkostenbetrachtung unter Einbeziehung von Reibungspunkten zwischen Logistik einerseits und möglichen Wartungsarbeiten an den Luftkühlern andererseits. Notwendige Wartungsarbeiten in den Isolierkühlern können bei normalen Raumtemperaturen außerhalb der Tiefkühl-/Kühllager durchgeführt werden. Keine Staubablagerungen auf Kanälen, Luftkühlern und Leitungen Einfache und schnelle Abtauung der Isolierkühler mit Warmsole durch verschließbare Zu-/Abluftöffnungen Auch hier konnten wir auf das umfangreiche Know-how unseres Planers zurückgreifen. Herr Rehberger vom Büro Brunnenkant hat mit der Kombination von Isolierkühler und Lüftungsdecke eine außerordentlich wirtschaftliche Lösung realisiert, die zudem auch optisch noch sehr gut aussieht, so Semelink. Abtauen der Isolierkühler Die bei Kaufland installierten Güntner Isolierkühler wurden werkseitig so vorbereitet, dass sie vor Ort nur noch an das Luftkanalnetz angekoppelt werden mussten. Die Abtauung der NH3-Isolierkühler erfolgt gesteuert von einer York-SPS über NH3-Heißgas. Dazu wird die Tauwanne jeweils separat vorgeheizt. Nur so ist sichergestellt, dass es zu keinem Tauwasserstau infolge von herunterrutschendem Blockreif kommt. Funktionsschema eines Isolierkühlkers GIKS mit Radialgebläse im Kühlbetrieb... Folgende Argumente führten bei Kaufland zur Kombination von Isolierkühlern und Lüftungsdecke: Hervorragende Luftverteilung über die gesamte Deckenfläche Auch nachträglich leicht einzuregulieren Geringe Geräuschentwicklung durch Luftströmungen/Ventilatoren (wichtig aus arbeitsrechtlichen Gründen) Keinerlei Einschränkungen des Warenverkehrs Keine Notwendigkeit, Gerüste für Wartungsarbeiten an Luftkühlern aufzustellen... und im Abtauvorgang. Die Abtauung der Sole-Isolierkühler erfolgt im Wärmeaustauscherblock mit Warmsole (25 C), in der Wanne dagegen elektrisch. Auch hier wird die Wanne vorgeheizt, damit sich der Abfluss nicht mit Eis zusetzt. Generell erfolgt die Abtauung bei allen Isolierkühlern nur bei geschlossener Klappe zum Kühlraum. Um un- Seite 5

6 nötige Dampfbildung während des Abtauvorgangs zu vermeiden, wird die Blockabtautemperatur erfasst und die Abtauung sofort beendet, wenn die Blocktemperatur über +5 C liegt. Nach dem Abtauprozess folgt eine Abtropfzeit und danach die Anfrierzeit. Sobald die Blocktemperatur einen entsprechenden Wert erreicht hat, öffnet die Klappe zum Kühlraum und der Kühler ist für den Kühlbetrieb einsatzbereit. beheizt. In vielen Fällen ist ein Nachwärmelufterhitzer zur Raumtrocknung installiert. Insgesamt sind im Logistikzentrum Möckmühl 140 Luftkühler im Einsatz. Folgende Isolierkühler sind installiert: 4 Luftkühler vom Typ GIKS 25-25/626/ für NH3-Direktverdampfung im überfluteten Betrieb mit je 200 kw Kälteleistung bei 37 C Verdampfungstemperatur und 27 C Raumtemperatur (TIKO 1), eingerichtet für Heißgasabtauung 1 desgl. für TIKO 2 mit 90 kw Kälteleistung bei 37/ 27 C 1 desgl. für TIKO 3, umschaltbar für Pluslagerung bei t = +4/+2 C bzw. +10/+12 C 2 desgl. für TIKO 1 Schleuse mit 70 kw Kälteleistung bei 9 C Verdampfungstemperatur und 2/+4 C Raumtemperatur 3 Isolierkühler für Solekreislauf I mit je 170 kw Kühlleistung für die Bereiche Frischlager und Schleuse, ausgelegt auf eine Kaltsole mit 7/ 2 C und eine Raumtemperatur von +4 C; die Abtauung des Reifansatzes im Block erfolgt mit Warmsole 14 Isolierkühler für Solekreislauf II und III mit je 150 kw Kühlleistung zur Versorgung des Frischelagers sowie des Bereiches Obst und Gemüse Alle anderen Kühlräume im Bereich der Kühllogistik und des Fleischwerkes sind mit Decken-Flachluftkühlern unterschiedlicher Leistung und Auslegungstemperaturen bestückt. Der Großteil dieser Luftkühler wird mit Warmsole abgetaut, die Wannen dagegen elektrisch Seite 6