Rittal Effizienzsprung in der Schaltschrankkühlung

Angela Merkel mit dem indischen Premierminister Narendra Modi am Rittal-Stand mit Blue e+.
Angela Merkel mit dem indischen Premierminister Narendra Modi am Rittal-Stand mit Blue e+.

Unter dem Namen »Blue e+« hat Rittal eine Kühlgerätegeneration in Hybridtechnik auf den Markt gebracht, die bis zu 75% effizienter arbeitet. Der Effizienzsprung fußt vor allem auf der Ausnutzung passiver Kühlung durch eine Heatpipe und leistungsgeregelte DC-Motoren bei Lüftern und Kompressor.

Europaweit sind Schätzungen zufolge circa 2 Millionen Schaltschrank-Klimageräte am Netz, die mit einer angenommen Anschlussleistung von 2 Terrawatt (Ø 1 kW pro Gerät) ein gesamtwirtschaftlich relevantes Verbrauchspotenzial darstellen und für einen CO2-Ausstoß von etwa 4 Millionen Tonnen pro Jahr verantwortlich sind.

»Ein Quantensprung in Sachen Wirtschaftlichkeit« nennt daher Rittal-Entwicklungschef Dr. Thomas Steffen die neue Kühlgeräte-Generation 'Blue+' bei der Vorstellung vor Journalisten auf der Hannover Messe.

Um die Energieeffizienz so deutlich zu erhöhen, setzt Rittal bei seiner neuen Kühlgeräte-Generation Blue e+ erstmals auf ein neu entwickeltes und patentiertes Hybridverfahren. Dieses arbeitet mit einer Kombination aus einem Kompressor-Kühlgerät und einer Heat Pipe, die für eine passive Kühlung sorgt. Der Kompressor kommt nur dann zum Einsatz, wenn die passive Kühlung nicht mehr ausreicht.

Wesentlichen Einfluss auf die enorme Wirkungsgradsteigerung hat die Regelstrategie für den Hybridbetrieb, der auf Energieeffizienz im Teillastbetrieb optimiert ist. So ist das Blue e+ Gerät bei Teillast von 15 Prozent im reinen Heat-Pipe-Modus sechsmal effizienter als ein herkömmliches Kühlgerät. Bei Teillast von 65 Prozent arbeiten beide Systeme im Hybridbetrieb und damit viermal effizienter als ein herkömmliches Gerät.

Auch die Energieeffizienz der reinen Kompressor-Kühlung der neuen Geräteserie ist sehr hoch. Zum Einsatz kommen DC-Motoren sowohl bei den Lüftern als auch beim Kompressor. Dank der Inverter-Technologie, mit der über eine Spannungsregelung die Drehzahl von Kompressor und Lüfter eingestellt werden kann, wird immer exakt die Kühlleistung zur Verfügung gestellt, die aktuell benötigt wird. Der Energieverbrauch sinkt dadurch gegenüber einer herkömmlichen Lösung deutlich.

Bei der Neuentwicklung wurde aber auch in anderen Bereichen auf die Wirtschaftlichkeit ein besonderes Augenmerk gelegt. So können sämtliche Geräte dank der patentierten Mehrspannungsfähigkeit in allen weltweit üblichen Netzen flexibel betrieben werden.

Der mögliche Eingangsspannungsbereich geht von 110 V (einphasig) bis 480 V (dreiphasig) bei Netzfrequenzen von 50 Hz oder 60 Hz. Der Vorteil kommt durch den geringere Logistikaufwand insbesondere weltweit tätigen Maschinenbauern zugute. Das Kühlgerät ist immer das gleiche, egal ob die Maschine nach Japan, in die USA oder innerhalb Europas ausgeliefert werden soll. Dies führt nicht nur zu einer Reduktion der Gerätevarianten, sondern auch zu einer Vereinfachung in der Ersatzteillogistik.

Durch die leistungsgeregelte Kühlung entfällt für alle Komponenten im Schaltschrank der thermische Stress. Ständige Temperaturschwankungen, wie bei der klassischen Zwei-Punkt-Regelung (An-Aus) der Fall, gehören der Vergangenheit an. Damit erhöht sich nicht nur bei den Kühlgeräten, sondern auch bei den Schaltschrank-Komponenten die Lebensdauer, was insgesamt zu einer höheren Prozesssicherheit führt.

Die Blue e+ Geräte decken einen Leistungsbereich von bis zu 6.000 Watt ab (vorher: maximal 4.000 Watt) und sind bei Temperaturen von minus 30° Celsius bis plus 60° Celsius einsetzbar.

Ein neues grafische Touchdisplay bietet relevante Informationen wie Systemmeldungen. Durch standardisierte Kommunikationsschnittstellen erfolgt die Einbindung in die Leitsysteme der Produktionsanlagen. Verschiedene Protokolle wie z.B. CAN Bus oder Modbus TCP erlauben einen Datentransfer in Echtzeit über die CAN- bzw. Ethernet-Schnittstelle. Die Near-Field-Communication-Schnittstelle (NFC) ermöglicht eine Parametrierung mehrerer Kühlgeräte über ein NFC-fähiges mobiles Endgerät.