Adiabate Kühlung in der Produktion

Das ist zuallererst für die Menschen, die hier arbeiten, wichtig. Sie überwachen den Ablauf der Produktion von der Aufbereitung des Rohmaterials über die Fertigung bis hin zur fachgerechten Verpackung und Auslieferung der Kunststofferzeugnisse. Sodann ist Kunststoff ein empfindlicher Werkstoff. Wenn im Zuge des Spritzgussverfahrens Rohkunststoffe geschmolzen werden, so können dabei Schmelzpunkte von über 200 °C erreicht werden. Der geschmolzene Kunststoff wird in Formen gepresst, die dann allmählich erkalten. Dieser Prozess darf nicht gestört werden – zum Beispiel durch Zugluft, denn dann kann es zu Qualitätseinbußen kommen.

Zusätzlich belastend für das Raumklima in der Produktion ist die für Spritzgießereien ty­pi­sche Hitzeentwicklung, die allein durch den hohen Grad an Automatisierung entsteht: Moderne Spritzgießmaschinen verfügen über eine Schließkraft von bis zu 2000 kN. Sind diese Maschinen rund um die Uhr im Einsatz, so führt das zu enormen Wärmebelastungen. Bei der Prewag AG war die Situation konkret so, das sich im Hochsommer – äußere Wärmelast 80 kW bei gleich­zeitiger innerer Wärmelast von 180 kW – der Wärmestau mit natürlicher Lüftung nicht mehr abbauen ließ.

Belüftungssystem mit adiabatischer Kühlung

Im Rahmen einer ersten Situationsanalyse stellten die Klimaexperten von Colt International (www.colt-info.de) im Arbeitsbereich der etwa 720 m² großen Produktionshalle (6200 m³ Raumvolumen) 28 °C, und im Dachbereich sogar 35 °C fest – und zwar bei durch­aus angenehmen Außentemperaturen von 22 °C. Die vor­handene Entlüftung, die über mehrere ausstellbare Klappen im Ober­licht auf dem Hallendach bewerkstelligt wurde, sowie die Frisch­luftzufuhr, die ausschließlich über Fenster, Türen und Tore erfolgte, war nicht mehr geeignet, ein stabiles Raumklima im Produktions­bereich zu gewährleisten.

Colt International konzipierte deshalb für die Prewag AG ein kombiniertes System: Drei „CoolStream“-Geräte (Belüftungssystem mit adiabatischer Kühlung) wurden mit mechanischen Entlüftungsgeräten vom Typ „Typhoon“ kombiniert, deren Kapazität stufenlos an die Zuluftmenge gekoppelt ist und mit Frequenzumformer betrieben wird.

Die „Typhoon“-Lüfter konnten dank ihrer extrem leichten Bauweise und ihrer niedrigen Bauhöhe auf dem Hallendach in das vorhandene Oberlicht integriert werden. Die „CoolStream“-Geräte wurden im seitlichen Dachbereich installiert. Die gekühlte Frischluft wird über ein System spezieller Gewebeschläuche gezielt ins Halleninnere geleitet.

Energiesparende EC-Ventilatoren

Colt International installierte bei der Prewag AG „CoolStream“-Geräte der Baureihe BG 16. Sie verfügen über energiesparende stufenlose EC-Ventilatoren, der Luftdurchsatz beträgt pro Gerät maximal 16 000 m³/h. Die drei „CoolStream“-Geräte wurden so verteilt, dass der gesamte Hallenraum mit frischer Luft versorgt werden kann.

Zur Einleitung der Frischluft ins Halleninnere installierte Colt International ein System von waagerecht angeordneten Gewebe­schläuchen. Es handelt sich um runde Gewebeschläuche aus der schwer entflammbaren Kunstfaser „Trevira CS“ (Brandklasse B1). Insgesamt sechs solcher Schläuche wurden installiert, und zwar jeweils zwei à 6 m Länge pro „CoolStream“-Gerät. Die Anord­nung der Schläuche wurde so gewählt, dass sie nicht mit den beweglichen Kranbahnen im oberen Hallenbereich der Spritz­gießerei kollidieren.

Perforierte Gewebeschläuche

Um sicherzustellen, dass die ge­kühlte Luft auch gezielt in die Arbeits­bereiche im unteren Hallenbereich bei den Spitzguss­maschinen strömt, wurden die Schläuche perforiert. Dabei erfolgte die Lochung nach einem speziellen Muster: Stellt man sich den Querschnitt durch einen Gewebeschlauch als Zifferblatt einer Uhr vor, so wurde das Gewebe in den Bereichen von drei Uhr bis fünf Uhr und von sieben Uhr bis neun Uhr perforiert – also nach unten hin, in Richtung der Produktionsbereiche.

Die Frischluft bildet auf die­se Weise einen regelrechten See im unteren Hallenbereich ohne dass Zugluft entsteht. Die Luft­aus­tritts­geschwindigkeit beträgt aufgrund der Perforation etwa 1 m/s.

Die verbrauchte und aufgeheizte Luft findet ihren Weg über drei Ent­lüftungsgeräte vom Typ „Ty­phoon“, die sich auf dem Fir­st des Hallen­daches befinden, aus der Halle ins Freie. Diese leichtgewichtigen und kom­pakten Abluftventilato­ren verfügen über eine hohe Lüf­tungs­leistung in Kombination mit nie­drigem Luftwiderstand und ei­nem sehr geringen Strom­ver­brauch.

Stabiles angenehmes Raumklima

Bereits in der zweiten Hälfte des Sommers 2011 konnte die Prewag AG feststellen, dass das neue Klima-Lüftungs-System in der Praxis gut funktioniert. Im Juli 2011 ging die neue Anlage nach einer etwa sechswöchigen Installationsphase in Betrieb. Stabile angenehme Temperaturen von 27 °C herrschten ab sofort im Halleninnern – und das selbst bei Außentemperaturen von 31 °C. Zuglufterscheinungen über Fenster, Türen oder Tore gehören der Vergangenheit an. Darüber freuen sich besonders die Mitarbeiter. Die Geschäftsleitung der Prewag AG ist zufrieden mit den äußerst günstigen Betriebskosten für die neue Anlage: Bei einem Betrieb über zwölf Monate belaufen die sich jährlichen Kosten auf etwa 1100 € für Strom und etwa 500 € für Wasser. Ein weiteres Plus des neuen Systems: In den Übergangszeiten und in der Winterperiode kann es – ohne adiabatische Kühlung – zur Be- und Entlüftung genutzt werden. Die Prewag will ihren Betrieb im laufenden Jahr erweitern. Eine neue Produktionshalle ist in Planung. Und schon heute ist klar: Auch dort soll wieder das adiabatische Kühlsystem „CoolStream“ zum Einsatz kommen.