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Nestlé Schweiz: Energieeffizienz für den Röstkaffee

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In der Lebensmittelindustrie braucht es nicht nur Prozesswärme, sondern es muss beständig gekühlt werden – möglichst energieeffizient.

Der Zugang ins Herz der Kaffeeforschung von Nestlé im schweizerischen Orbe, gleicht einer Einladung ins Labyrinth. Unzählige Leitungen, Maschinen und Schalttafeln sind in der eher kleinen Produktionshalle des Nestlé Production Technology Center (PTC) verbaut worden. In dieser Testfabrik tüftelten Entwickler an den Details der Nespresso-Kapseln, bevor diese erstmals produziert wurden. Ebenso optimiert man in diesen Hallen seit Jahrzehnten das Gefriertrocknungsverfahren für Röstkaffee. Erfolgreiche Produktinnovationen machen das Nestlé Forschungszentrum (PTC) daher konzernweit zur Referenz beim Einsatz neuer Prozesstechnologien. Das PTC setzt hierbei auf das Know-How zahlreicher Partner und war somit zu einem Vergleichstest bereit, der den Energieeffizienzgewinn durch Rittal Blue e+ gegenüber eines Standard-Kühlgeräts aufzeigt.

„Wir sind immer motiviert, echten Innovationen zum Durchbruch zu verhelfen.“
Philippe Demarque, Projektleiter, Nestlé PTC Orbe

Kühlenergie sparen im Fokus

In der Lebensmittelindustrie braucht es nicht nur Prozesswärme, sondern es muss beständig gekühlt werden – möglichst energieeffizient. Nicht nur das Kühllagern oder schnelle Gefrieren von Lebensmitteln benötigt viel Energie, sondern auch die Kühlung elektrischer Steuerungen. Um eine konstanten Temperatur in einem Schaltschrank zu gewährleisten, muss fortwährend Wärme abgeführt werden. Nestlé Schweiz engagiert sich für eine ressourceneffiziente Wirtschaft und ist konkrete Verpflichtungen zur laufenden Verbesserung der Umweltbilanz (z.B. CO2-Emissionen, Wasserverbrauch) eingegangen.

Rittal trat ans Nestlé PTC heran mit dem Vorschlag, einen Vergleichstest zwischen einem herkömmlichen Blue e-Kühlgerät und einem Gerät der neuesten Generation Blue e+ durchzuführen. Beide sind auf je zwei identischen Rittal-Schaltschränken aufmontiert, die bereits im Werk des Kunden in Betrieb waren. Rittal offeriert für die Testperiode nicht nur das neue Klimagerät, sondern stellt auch die Messprotokolle und die Messgeräte während eines Jahres zur Verfügung. Schon jetzt ist klar, dass das Rittal Blue e+-Prinzip die Energieeffizienz des Kühlens massiv verbessert. Aufgrund der bisherigen Resultate erwartet man, dass der Stromverbrauch während der Testphase etwa 72 Prozent niedriger gegenüber dem älteren Blue e-Standardgerät ausfallen wird.

Aktiv und passiv kühlen

Mit der neuesten Generation von Wandanbau-Kühlgeräten Blue e+ macht die Schrankkühlung einen Quantensprung nach vorne. Rittal ist es gelungen, zwei Technologien der Wärmeübertragung im Gerät zur Wirkung zu bringen. Erstens sorgt ein drehzahlgesteuerter Kompressor für die optimale Kälteleistung. Zweitens ist eine so genannte „Heat Pipe“ eingebaut. Das Rohr ist mit einem Kältemittel gefüllt, welche das Volumen in flüssigem wie im dampfförmigen Zustand ausfüllt. Auf der einen Stelle des Rohres, d.h. im Verdampfer, wird Wärme aus dem Innenraum des Schaltschranks an die Flüssigkeit übertragen, die sogleich verdampft. Dadurch entsteht im Innern des Rohres ein Druckgefälle, so dass der entstandene Dampf nach oben in den Bereich des Verflüssigers steigt. Die zuvor aufgenommene latente Wärme wird dort an die Umgebungsluft abgegeben und das Kältemittel ändert seinen Aggregatzustand von gasförmig wieder zu flüssig. Durch die Kraft der Gravitation fließt das flüssige Kältemittel wieder in den Verdampfer zurück und der Kreislauf beginnt von neuem. Dieses Prinzip kann allerdings nur dann funktionieren, wenn die Temperatur außerhalb des Schaltschrankes niedriger ist als die Innentemperatur. Mit der Heat Pipe kühlt man quasi gratis, ohne fremdes Zutun.

Ausfallsicherheit

Mittels dreier Regelmodi wird eine konstante Temperatur im Schaltschrank gewährleistet; im Heat Pipe-Modus, im Hybrid-Modus (Heat Pipe und Kompressor) sowie im Kältekreislauf-Modus (falls die Außentemperatur höher ist als die Innentemperatur im Gehäuse). Das Gerät bietet zudem digitale Schnittstellen: Daten können sofort ausgelesen und Störmeldungen beispielsweise auf das Smartphone übermittelt werden. Das innovative Blue+-Prinzip macht die enormen Fortschritte in der Kühltechnik offensichtlich.