Anwendungsbeispiel: Kühlung einer Laseranlage mit Wasser als Kältemittel in der Automobilzuliefererindustrie

Gemeinsam mit dem Lasermaschinenhersteller hat Efficient Energy ein nachhaltiges industrielles Kühlkonzept für eine Laserschneidemaschine entwickelt. Die Ansprüche an das Kühlkonzept waren zum einen die Sicherstellung der besonderen Kühlanforderungen hinsichtlich hoher Konstanz der Kühltemperatur, zum anderen einen neuen Standard für nachhaltige Kühlsysteme für Lasermaschinen zu setzen, der die Maßgaben an eine hohe Energieeffizienz, Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks und die Einhaltung der F-Gase Verordnung erfüllt.

Das Kühlsystem ist eine Kombination aus Maschinenkühlung, Stützkühlung und reinem Freikühlbetrieb. Ziel war es, ein adaptiv arbeitendes und effizientes Kühlkonzept mit maximalen Anforderungen an Energiekosteneinsparungen zu erhalten, das gleichzeitig die in der Lasertechnik dezidiert geforderten hochzuverlässigen Betriebsmodi sicherstellt. Hierbei wurde die bestehende Rückkühlmaschine deinstalliert und das neue Konzept innerhalb von zwei Tagen installiert.

Die wassergekühlte Laserschneidemaschine kommt seit Februar 2021 bei einem deutschen Automobilzulieferer für die Erstellung von Laserteilen zum Einsatz. Die Maschine arbeitet in vier Betriebsmodi, um in einem stufenlosen Teillastverhalten den genauen Kühlbedarf zu treffen. Schlüsselelement der wasserbasierten Kältemaschine ist das integrierte Free-Cooling-Modul.

Der eChiller übertraf die hohen Erwartungen der Auftraggeber hinsichtlich Betriebsstabilität und Energieeinsparung. Das klimafreundliche Kühlsystem wird nun als Referenzmodell für den weiteren Einsatz bei den Lasergeräten und Lasermaschinen des Anlagenherstellers angesehen. Das Produkt erfüllt die strengsten Richtlinien – denn es gelten keine der systemrelevanten Umwelt- und Sicherheitsvorschriften für den Betrieb und die Wartung herkömmlicher Kältemaschinen.

Die eChiller Kältemaschinen von Efficient Energy verwenden 100 % Wasser (R718) als natürliches Kältemittel. Die Technologie baut auf der direkten Verdampfung, Kompression, Kondensation und Expansion von Wasser oder Wasserdampf in einem geschlossenen Kreislauf auf. Je nach Anwendung findet der Prozess im Vakuum bei niedrigen Drücken zwischen 10 bis 160 mbar und im Temperaturbereich von 5 °C bis 45 °C statt. Das Kühlkonzept selbst ist mit bisherigen Lösungen nicht vergleichbar.