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TITELSTORY FeldebeneApplikation zur TitelstoryVerbrauchkühl geregeltMaßnahmen zum Einsparen von Energie in der Produktion müssen nicht immer mitgroßen Investitionen verbunden sein. Der Automobilhersteller BMW entwickeltegemeinsam mit Rittal eine neue Regelungstechnik für Schaltschrank-Kühlgeräte. Mitder Umrüstung erzielte man nun erhebliche Energie- und Kosteneinsparungen.Der ProjektauftragBereits im niedrigen Prozentbereich führen heute Verbesserungender Energieeffizienz zu Kostenersparnissen. Ein Beispiel, wiesich dies realisieren lässt, ist die effiziente Kühlung von Schaltschränken.So startete BMW mit Rittal die Entwicklung einerneuen Energiespar-Lösung für Kühlgeräte, mit dem Ziel, deutlicheDrosselung der Ausgaben bei über 200 Schaltschrank-Kühlgerätenzu erreichen, ohne auf eine komplett neue Gerätetechnikumzusteigen. Am Anfang stand die Frage: Wie lässt sich derEnergieverbrauch reduzieren, wenn die Geräte nicht im Kühlbetriebsind? Herkömmlich arbeiten diese nach folgendem Prinzip:Nach dem Einschalten der Stromversorgung laufen die Verdampfer-Ventilatoren(Innenlüfter) kontinuierlich durch undwälzen damit die Schrank-Innenluft permanent um – auch dann,wenn die Kompressorkühlung zeitweise temperaturbedingt nichtim Betrieb ist. Allein das Öffnen der Schaltschranktür sorgt fürein punktuelles Abschalten der Kühlgeräte. Die Anforderung bestandnun darin, eine intelligente Steuerungslösung für ein bedarfsgerechtes,energiesparendes Abschalten der Kühlgeräte-Innenlüfter zu entwickeln, und gleichzeitig eine ausreichendeKühlung der Schaltschränke weiterhin sicherzustellen.Die ProjektdurchführungAls Lösung kam eine Eco-Mode-Regelung zum Einsatz, die denLüfter des Kühlgerätes bedarfsgerecht in Abhängigkeit von der[1] Die Ergebnisse der Verbrauchsmessung von November 2009 bis November2010 zeigen die Energieeinsparung.Temperatur im Schaltschrank aus- beziehungsweise anschaltet.Ist ein Dauerbetrieb des Innenlüfters nicht nötig, erfolgt automatischdessen Abschaltung. Dahinter steht folgende Logik: Liegtdie Innentemperatur um 10 °C unter der eingestellten Temperatur– in der Regel bei 35 °C – schaltet der Lüfter ab. Um die effektiveSchaltschrank-Innentemperatur zu messen, schaltet dieRegelung den Lüfter alle zehn Minuten für 30 Sekunden ein undsorgt so für eine Zirkulation der Luft im Schaltschrank. DieserZyklus wiederholt sich so oft, bis wieder eine Innentemperaturerreicht ist, die um 5 °C unter der Solltemperatur liegt. Der Lüfterläuft dann solange im Dauerbetrieb, bis wieder eine Innentemperaturum 10 °C unter der Solltemperatur erreicht ist. Damitverbunden ist auch die Funktion des Ausschaltens über denTürendschalter, sobald die Schaltschranktür geöffnet wird. Ferndiagnoseund ein Master-Slave-Betrieb mehrerer Kühlgeräte sindebenfalls möglich. Damit wird auch dafür gesorgt, dass die Kühlungin einer ganzen Schaltschrank-Reihe möglichst effizient abläuft.Außerdem lassen sich alle Lüfter gleichzeitig abschalten,wenn eine Tür in der Schaltschrank-Reihe geöffnet wird.Aufschlussreiche Erkenntnisse, ob sich die Erwartungen derNeuentwicklung auch in der Praxis bestätigen, zeigte ein zwölfMonate dauernder Energieverbrauchstest im Montage-Werk 1.Hierbei wurden drei Gerätevarianten von Rittal jeweils mitComfort-Regelung verglichen – unter identischen UmgebungsundEinbaubedingungen mit Frequenzumrichtern und mit auf35 °C eingestellter Sollwerttemperatur.Die Ergebnisse der Verbrauchsmessungen überraschten, wie dieGrafik zeigt. Das über vier Jahre alte Kühlgerät ohne Abschaltungdes Innenlüfters – mit alter Platine – verzeichnete einen Jahresverbrauchvon 719 kWh. Demgegenüber bewies ein vergleichbaraltes Gerät mit neuer Eco-Mode-Steuerung – neue Platine –einen niedrigeren Verbrauch von insgesamt 302 kWh. Das bedeuteteine Energieersparnis von 417 kWh zwischen zweivergleichbaren Kühlgeräten mit unterschiedlicher Software.Durch eine einfache Umrüstung der Platinen ließen sich dieStromkosten pro Kühlgerät um insgesamt 57 % reduzieren. Beieiner noch höheren Auslastung der Testgeräte wäre der Unterschiednoch größer gewesen. Ein komplettes Umstellen auf Neugerätehätte eine Ersparnis von 63 % zur Folge.52 IEE · 3 2012