Kälteanlagen Cool bleiben: Darum steigen Kältetechnik-Spezialisten der Pharma-Branche aufs Dach

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Schön, wenn die Produktion wächst. Weniger schön, wenn wichtige Hilfsprozesse wie etwa Kälte keinen Platz haben. Doch mit den richtigen Partnern, einem "Out-of-the-Box"-Ansatz und energieeffizienter Technik steht der Kältezentrale auf dem Dach nichts im Wege.

Wir bringen kreative Köpfe zusammen für ein gemeinsames Ziel.“ Dieser Satz aus der Sartorius-Unternehmensphilosophie passt perfekt zum Entwicklungsprozess der neuen Kältezentrale am Stammsitz in Göttingen. Die Forderungen des Life-Science-Konzerns: Mehr Kälte, mehr Power, weniger Energieverbrauch. Denn mit höheren Produktionszahlen stieg auch der Kühlbedarf am Standort.

Dafür nahm das Engineering des Kältespezialisten MTA zunächst die Ausgangssituation unter die Lupe: Kältemaschinen im Keller des Gebäudes 4 liefern Kühlwasser für Ziehmaschinen, Ring-Vakuumpumpen, Maschinenkühlung etc., Tischkühler auf dem Gebäudedach übernehmen die Rückkühlung. Die Anlage stellt auch das Klima-Kaltwasser für die Gebäudeklimatisierung bereit. „Mit einer Gesamtleistung von zwei Megawatt schwächelte sie allerdings: Die wachsende Produktion des internationalen Partners von Biopharma-Unternehmen benötigt künftig 2,6 bis 2,8 Megawatt Leistung“, so Michael Escher, Geschäftsführer der MTA Deutschland.

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Das Problem bei der gewünschten Leistungsaufstockung: Der bisher genutzte Keller bot wenig Raum für mehr Technik. Deshalb musste das Engineering-Team im wahrsten Sinne "out of the Box" oder besser "out of the Cellar" denken: Statt des geplanten Technikaustauschs im engen Untergeschoss erdachte das Engineering eine smarte „Outdoorlösung“.

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Sind Sie bereit für die Wärmewende?

Die komplette Kältezentrale steckt in vier 20-Fuß-Containern auf dem Gebäudedach. „Wir haben darin Kältemaschinen, Pumpen, Wärmetauscher etc. vorinstalliert – samt der Edelstahlverrohrung. Diese Container-Zentrale steuern wir über eigene Schaltschränke“, erklärt Markus Buschka, Leiter Engineering bei MTA. „Die eigens für dieses Projekt programmierte Siemens-S7-Regelung lässt sich per Touchpad und Funkfernbedienung überwachen und steuern.“

Kälteanlage mit Doppel-Funktion

In der neuen Anlage kommen wassergekühlte Kältemaschinen der Aquarius-Plus-Serie mit stufenlos geregelten Schraubenverdichtern zum Einsatz. Die Sonderausführung – mit größerem Verdampfer und größerer Kondensatorfläche – erhöht den Wirkungsgrad und erreicht so einen effizienteren Betrieb.Zeitgemäß kommt bei den Kaltwassersätzen das klimaschonende Low-GWP-Kältemittel R 513A zum Einsatz.

Gefriertrocknung

Kältemittel für die Gefriertrocknung: So cool kann Nachhaltigkeit sein

Die Rückkühler, die zusätzlich zur freien Kühlung genutzt werden, haben V-förmige Verflüssigerregister und ein zusätzliches Adiabatic-System. Es kühlt die Außenluft bei höheren Temperaturen bis auf 21 ° C herunter, bevor diese auf die Register trifft. Das Pad-System lässt sich bei Lufttemperaturen unter 20 ° C manuell abklappen, um die Effizienz im Freikühlbetrieb noch zu erhöhen. Das minimiert zusätzlich Druckverluste auf der Luftseite und senkt dadurch den Stromverbrauch der Ventilatoren.

Da die Sartorius-Produktion sowohl Kühlwasser als auch Klima-Kaltwasser benötigt, installierte MTA außerdem Pufferspeicher und Wärmetauscher zur Systemtrennung. Sie passen die Wassertemperaturen an und realisieren das geforderte unterschiedliche Temperaturniveau: In den Produktionshallen benötigt das Unternehmen konstante 20 Grad bei einer Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent.

Rund 28 Prozent Energieersparnis

Und nicht nur dass: Die von der MTA konzipierte Kältezentrale reduziert den Energieverbrauch gegenüber der alten Anlage pro Jahr um fast 28 Prozent, erklären die Porjektbeteiligten. „Das Besondere unseres Konzeptes zur Nutzung freier Kühlung ist die hydraulische Einbindung. Standardmäßig kennen die meisten Systeme nur Schwarz oder Weiß: Der Rückkühler kann entweder Kondensator-Rückkühlung oder Freikühlung. Unsere Lösung ermöglicht den stufenlosen Übergang bis hin zu 100 Prozent Freikühlung. Damit steigt der Freikühlanteil zusätzlich, der Energieverbrauch sinkt. On Top entlastet dies die Kältemaschinen durch Reduzierung der Betriebsstunden“, unterstreicht Michael Escher.

Mietkälte für die Umbauphase

Der gesamte Umbau dauerte rund 25 Wochen. Für die Kaltwasserversorgung in dieser Phase baute MTA eine 800-Kilowatt-Mietkälteanlage inklusive frequenzgeregelten Pumpen und Wärmetauschern auf. Sie stellte die komplette Versorgung der Gebäude 4 und 5 sicher. „Der ganzheitliche Ansatz hat uns überzeugt: Wir haben alles aus einer Hand bekommen: vom Vorschlag und der Ausarbeitung des Konzepts über das Detail-Engineering bis hin zur Inbetriebnahme. Dieses Komplettkonzept reduziert potenzielle Schnittstellenprobleme durch verschiedene Gewerke auf ein Minimum“, so Eckhard Hübner – er ist im Facility Management bei Sartorius verantwortlich für die Kältetechnik. Aktuell setzt MTA bereits weitere Projekte für die SartoriusAG in Göttingen um. Fortsetzung folgt.

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