Strategien zur Senkung der Energiekosten in Kälteanlagen
Wussten Sie, dass der thermische Bedarf eines Kühlraums oder einer Kühlkammer von den folgenden Faktoren abhängt?
Wichtige Faktoren:
- Thermische Lasten durch Wärmeübertragung und Lüftung: Sie hängen direkt von der Außentemperatur, der Qualität der Gebäudehülle und der Nutzung ab.
- Produkt- und interne Lasten: Sie variieren je nach Nutzungsprofil der Kühlkammer und Art des Produkts.
Im Folgenden zeigen wir Ihnen die Strategie zur Senkung der Kühlkosten:
An heißeren Tagen steigt die erforderliche Leistung aufgrund der höheren thermischen Lasten.
Bei Anlagen mit Sekundärkältemitteln sowie bei CO₂- oder Ammoniakanlagen mit Direktverdampfung hängt die Leistung der Verdampfer oder Luftkühler von der Temperaturdifferenz ab. Eine Anhebung der Temperatur des Kälteträgers bedeutet, dass mehr Zeit benötigt wird, um die gleiche Energiemenge zu übertragen.
Preisentwicklung im Sommer: eine betriebliche Chance
An Sommertagen ist der Strompreis in den Mittagsstunden dank des hohen Anteils erneuerbarer Energien häufig niedriger. Dies bietet der Kälteindustrie eine große Chance. Warum? Weil die heißesten Stunden des Tages mit niedrigeren Energiekosten zusammenfallen und dadurch ein erhebliches Einsparpotenzial entsteht.
Diese Preisentwicklung am Markt ist besonders interessant, vor allem wenn wir in der Lage sind, die betrieblichen Optimierungsmöglichkeiten zu nutzen, die uns Kälteanlagen bieten.
Praxisbeispiel: Analysieren wir die Energiekosten pro MWh Kälteenergie Stunde für Stunde an einem Sommertag in Madrid. Dabei berücksichtigen wir:
- Den COP der Verdichter in Abhängigkeit von der Außentemperatur.
- Die Energiekosten am stündlichen Strommarkt.
Ergebnisse: In den Mittagsstunden ist trotz der höheren thermischen Last der Energiepreis am niedrigsten.
Darüber hinaus ermöglicht uns dies die Umsetzung von Strategien wie der Anpassung des Sollwerts (Glykol-Vorlauftemperatur oder Verdampfungstemperatur) in Abhängigkeit von der Außentemperatur. Dadurch sinken die Betriebskosten, da die Verdampfer oder Luftkühler bei moderaten Außentemperaturen die erforderliche – und geringere – Kälteleistung mit einer kleineren Temperaturdifferenz bereitstellen können.
Diese Strategie führt zu Kosteneinsparungen von 6 bis 8 %, abhängig von den Schwankungen der Außentemperatur und der Preisentwicklung. Weitere Strategien, die ebenfalls interessant und sinnvoll umzusetzen sind:
- Bei Tiefkühlräumen kann deren thermische Trägheit genutzt werden, um den Energieverbrauch in Zeiten hoher Energiekosten zu reduzieren und in günstigere Zeiträume zu verlagern.
- Je nach Abtauverfahren ist es sinnvoll zu analysieren, zu welchen Zeiten die Abtauung durchgeführt werden sollte. Bei einer elektrischen Abtauung beispielsweise sollte diese gezielt in die Mittagsstunden gelegt werden, um das Eis an den Verdampfern zu entfernen und den Kühlraum wieder herunterzukühlen, bevor die Energiepreise erneut steigen.
- Bei vorhandener Photovoltaikerzeugung oder weiteren Energieverbrauchern in der Anlage sollte die Gesamtstrategie analysiert werden, um die Energiekosten der gesamten Anlage zu optimieren.
Intelligente Regelung: die Zukunft der Kältetechnik
Die Regelungsstrategie wird künftig einen immer größeren Einfluss auf die Betriebskosten haben. Bei Investitionen in neue Anlagen sollte daher darauf geachtet werden, dass diese die Umsetzung zukünftiger Optimierungsstrategien ermöglichen. Andernfalls besteht das Risiko, Anlagen zu erwerben, die nicht über die erforderlichen Regelungsmöglichkeiten verfügen, um die Effizienz zu maximieren.
- Fazit: Diese Simulationen tragen nicht nur zur Kostensenkung bei, sondern helfen auch dabei, den für den jeweiligen Anwendungsfall am besten geeigneten Energietarif auszuwählen.
