Energieoptimierte RLT-Geräte

Das "short-cut"-Prinzip

Ein in Deutschland noch weitgehend unbekanntes System arbeitet auf der Grundlage des Prinzips der direkten Feuchtigkeitsaufnahme ("short-cut"-Prinzip) aus der Luft. Es beruht auf dem Einsatz einer hygroskopischen, gesättigten Lithiumchloridlösung und ermöglicht, dass flüssige Trockenmittel die gewünschten Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbereiche mit hohen Betriebskostenersparnissen erreichen. Bei diesem, mit wässrigen Salzlösungen betriebenen, System wird die wässrige Salzlösung einer externen Regeneration zugeführt.

Das System verwendet eine für Mensch und Umwelt unbedenkliche Salzwasserlösung zur Entfeuchtung und Reinigung der Luft, die Bakterien, Mikroorganismen und Gerüche weitgehend eliminiert. Der Prozess beseitigt bis zu 94 % der Bakterien, Aller­gene, Schimmel und weitere Mikroorganismen in einem Durchgang. Der filternde Prozess entfernt bis zu 77 % der Parti­kel größer als 5 μm wie Pollen sowie Staub aus der Luft und er­reicht damit eine hochwertige Innenraumluftqualität – ohne zusätzliche Investitionen.

Die Lösung wirkt dabei als Sorptionsmittel, das über Wabenstruk­turen der zu trocknenden Luft ausgesetzt wird. Die Desorption der Lösung erfolgt in einem separaten Prozess, der mit über Wärmepumpen aufgeheizter Sekundarluft (z. B. Außenluft, Fortluft etc.) betrieben wird. Der Lösungsmittelkreislauf ist in sich ge­schlossen und benötigt keine Nachfüllung des Sorptionsmittels während des Betriebes. Ein Austrag von Salzen aus dem Gerät ist vollkommen ausgeschlossen.

Die Basiseinheit besteht aus fünf Hauptsektionen: Prozesssektion, Regenerierungssektion, Flüssigkeitswanne, Pumpensektion und automatische Steuerung. Das Programm besteht aus drei unterschiedlichen Varianten, die a) allein auf Strombasis, b) auf Strombasis und zusätzlich mit erneuerbaren Energien, wie PV, Abwärme etc. und c) nur auf Basis erneuerbarer Energien arbeiten.

Somit ist „Advantix“ eine interessante Variante im Bereich de­zen­traler Kühlung und Entfeuchtung, bei der Sorptionsräder nicht einsetzbar sind. Dies gilt insbesondere deshalb, da es sich um ein autarkes System handelt, welches das Problem der Kon­den­satabfuhr umgeht. Aber auch im Bereich der zentralen Klima­tisierung sind Einsatzmöglichkeiten speziell aufgrund der hohen COP-Werte denkbar.

Beispiele zur Veranschaulichung

Eine unumgängliche Maßnahme in deutschen Fleischverarbeitungsbetrieben sind Wasch- und Reinigungssysteme, die eine hohe Luftfeuchtigkeit nach sich ziehen. Dies führt sowohl zu gefährlichen, ungesunden und unangenehmen Arbeitsbedingungen als auch zu Korrosion an der Ausrüstung, welche erhöhte Wartungsarbeiten durch vermehrte Betriebsstörungen nötig macht. Das führte bei einem Fleischgroßverarbeiter zu neuen Überlegungen auch hinsichtlich des Energieverbrauchs. Denn eine konventionelle Klimaanlage müsste erst die Luft auf 3 °C herunterkühlen, um sie danach auf 16 °C zu erwärmen. Stattdessen entschloss sich der Großbetrieb für die Anwendung eines neuen Entfeuchtungs­prin­zips und installierte sechs dieser Einheiten kombiniert mit einem Nachbehandlungsklimagerät. Diese „Advantix“-Einheiten entfeuchten den Raum, verhindern das Wachstum von Schimmel und halten konstant die erforderlichen Bedingungen von 22 °C, 50 % r.F., ein. Der Energieverbrauch liegt dabei 43 % unter dem Niveau eines herkömmlichen Systems bei einer bislang unerreichten Verfügbarkeit.

Eine Kaugummifabrik eines marktführenden Unternehmens konnte ihren Energieverbrauch um sage und schreibe 60 % und die Betriebskosten um außergewöhnliche 50 % durch eine derartige Entfeuchtungsanlage realisieren. Zunächst hatte der Pro­du­zent versucht, diese Bedingungen unter Verwendung eines Sorp­tions­rades aufrechtzuerhalten, aber die Räder neigten dazu, hohe Wärme­mengen zu emittieren, wobei das Verfahren zusätzlich hohe Kühlleistung benötigte. Unter den strengen Ferti­gungs­bedingungen und den hohen Außenfeuchten und -tempe­raturen mussten die Sorptionsrotoren alle drei bis fünf Jahre ausgewechselt werden. Aus diesen Gründen wurde die bestehende Entfeuchtungsanlage gegen eine, die nach dem Prinzip vorgenannter flüssiger Trockenmittel ("short-cut"-Prinzip) arbeitet, ausgetauscht. Die Kaugummiherstellung erfordert eine strenge Kontrolle hinsichtlich Feuchte- und Temperaturbedingungen. Die Kaugummiproduktion ist ein mehrstufiger Prozess, wobei jeder eine unterschiedliche Temperatur und Luftfeuchtigkeit benötigt. Mit dem Einbau dieses Systems war der Kaugummihersteller in der Lage jährlich 300 000 kWh, entsprechend 60 %, an Energie­kos­ten einzusparen. Die Kosten für die Einrichtung des Systems lagen 11 % niedriger als bei der ausgetauschten Anlage, bei einem niedrigen ROI und reduzierten so die betrieblichen Aufwendungen höchst effektiv. 

Eine interessante Variante ist es auch im Bereich der dezentralen Kühlung und Entfeuchtung, bei der Sorptionsräder nicht einsetzbar sind. Dies gilt insbesondere deshalb, da es sich um ein voll­kommen autarkes System han­delt, welches das Problem der Kon­den­satabfuhr umgeht. 

Folgende Vorteile liefert das System: Der gewünschte Zuluftpunkt kann direkt angefahren werden, örtliche Trennung der Regeneration, hohe, kostenlose Raumluftqualität, hohe Entfeuchtungsleistung in unterschiedlichste Alternativen.

Mit diesem System lassen sich Entfeuchtungsleistungen mit hohen Energieeinsparungen in kommerziellen und industriel­len Anwendungen realisieren. Von großem Interesse ist nicht nur die Betriebskostenersparnis, sondern auch insbesondere die Möglichkeit, derartige Anlagen auch nachträglich an bestehende Anlagen anzudocken.

Fazit

Mit wettbewerbsfähigen Investitionskosten für neue und Retrofit-Anwendungen, bietet es überzeugende Wirtschaftlichkeit, bessere Leistung und Umweltbilanz nicht nur im Bereich der Komfort­kli­ma­technik, sondern in allen Bereichen der Industrie, wie Lebens­mittel, Pharma, Chemie, Logistik, Reinraum u.v.a.m.

Obwohl erst seit kurzer Zeit am Markt verfügbar, werden bereits weit über 500 Einheiten betrieben. Sie sparen Energiekosten, bekämpfen erfolgreich die Feuchtigkeit und reinigen die Raumluft.