Konstante Temperatur in der Fertigung

Die Verwandlung

Durch die kontinuierliche positive Entwicklung suchte die Trenz Electronic GmbH nach einem neuen größeren Standort. Das 1992 gegründete Unternehmen ist als Entwicklungsdienstleister für die Elektronikindustrie tätig, insbesondere für Leiterplatinen in allen denkbaren Formen und Ausprägungen. Zum Service zählt neben dem Design-In-Support auch die Entwicklung vollständiger Designs. In Hüllhorst fand man ein Bestandsgebäude, das zügig an die Bedürfnisse der Fertigung angepasst werden konnte. Die ehemalige Lagerhalle wurde entkernt und in einen Bereich für die Herstellung und einen für die administrativen Aufgaben geteilt.

Ein Aspekt war bei der Planung äußerst bedeutsam: Die Fertigung der empfindlichen Bauteile setzt eine gleichmäßige Temperatur voraus. Und diese sollte mithilfe eines Kaltwasser-Klimasystems gewährleistet werden. Für die Baumaßnahme wurde die Reinhard Nolte Heizung-Sanitär-Klimatechnik e. K. aus Bünde als Partner ins Boot geholt. Unterstützung erhielt das SHK-Unternehmen von Remko aus Lage.

Die Vorbereitung

Die Gebäudetechnik musste von Grund auf neu geplant werden. Dabei war abzuwägen, welche Art von Beheizung und Klimatisierung dauerhaft stabil und zu planbaren Kosten infrage kam. Anhand der Werte, insbesondere der Temperatur in der Fertigung, die konstant auf 21 °C zu halten ist, wurde ein Kaltwassersystem mit Wärmepumpenfunktion gewählt. Damit lässt sich sowohl im Kühl- als auch im Heizfall die Vorgabe einhalten. Als Ergänzung hat man ein Gas-Brennwertgerät installiert, das im Winter die Spitzenlast abdeckt. Es ist so eingestellt, dass es ab einer Außentemperatur von -5 °C zugeschaltet wird. Des Weiteren ist eine Lüftungsanlage für die Produktionshalle in das System eingebunden. Sie weist eine Leistung von ca. 160 kW auf.

Zudem wurde auf dem Dach des Gebäudes eine Photovoltaikanlage installiert. Sie liefert 150 kW_p für die Eigenstromversorgung. Diese Gesamtkombination ergibt eine umweltschonende und wirtschaftliche Lösung.

Vorteile des Kaltwasser-Erzeugers

Das eingesetzte Kaltwassersystem „KWP 2305“ benötigt nur relativ wenig Kältemittel. Das ist im Zusammenhang mit der Reduzierung klimaschädlicher Kältemittel – Stichwort F-Gase-Phase-down – ein wichtiger Punkt. Die Übertragung von Kälte wird mit Wasser geleistet, sodass im Gebäude keine kritischen Stoffe genutzt werden. Der eigentliche Kreislauf benötigt nur zweimal 38,5 kg des Kältemittels R410A. Hierin ist bereits die Füllmenge enthalten, die durch die Leitungslänge zu ergänzen war.

Seine Vorzüge spielt der „KWP“ vor allem in der Übergangszeit aus. Durch die Wärmepumpenfunktion im Zusammenspiel mit der Photovoltaikanlage wird bei moderaten Außentemperaturen Wärme aus regenerativer Energie bereitgestellt. Das geschieht durch die integrierte Prozessumkehr, wobei von Kühl- auf Heizbetrieb gewechselt wird. Auf fossilen Brennstoff für das Gas-Brennwertgerät kann in dieser Zeit verzichtet werden.

Das eingesetzte Gerät

Der luftgekühlte Kaltwassererzeuger weist eine Kälteleistung von 225,2 kW und eine Heizleistung von 284,8 kW auf. Er wurde außerhalb des Gebäudes installiert. Dafür ist das Gerät werkseitig mit einer wetterfesten Hülle versehen. Das selbsttragende Gehäuse besteht aus pulverbeschichtetem Stahlblech, wobei die Paneele leicht für Wartungszwecke demontiert werden können. Durch die Abmessungen von 2.270 mm x 2.205 mm x 4.118 mm (HxBxT) und einem Gewicht von ca. 1.944 kg war es erforderlich, den KWP mithilfe eines Krans an den Aufstellort zu bringen. Das Gerät wurde auf einem Fundament neben dem Betriebsgebäude platziert, damit die Anschlüsse in die Innenräume problemlos zu realisieren waren.

Die Hydraulikkomponenten wurden passend zum Objekt gewählt. Durch diese modulare Bauweise ergibt sich die gewünschte Effizienz. Sechs Scrollverdichter liefern eine sehr gute Flexibilität in Bezug auf die geforderte Leistung. Der Einstellbereich der Rücklauftemperatur wird mit +10 bis +18 °C für das Kühlen angegeben, für das Heizen liegen die Werte bei + 30 bis + 48 °C. Als Arbeitsbereich für Kühlen und Heizen nennt Remko -7 bis + 45 °C und -10 bis + 20 °C. An dem genannten Wert von -10 °C wird auch ersichtlich, dass die Zuschaltung des Gas-Brennwertgeräts nicht bei dem maximalen Tiefstwert erfolgt, sondern bereits früher bei -5 °C.

Die Innengeräte

Die Temperierung aller Innenräume in der Verwaltung wird mit Innengeräten aus der Remko-Serie „KWD EC“ umgesetzt. Die Deckenkassetten im kompakten Euroraster-Format wurden je nach Raumgröße in den Größen von 2,5 bis 4,5 kW installiert. 39 Geräte verteilen sich auf das EG sowie das 1. und 2. OG. Sie sind in allen Büros zu finden, außerdem in der Halle im ersten Obergeschoss und in einigen anderweitig genutzten Räumen. Als Betriebsmedium wird Wasser genutzt, dem der in den technischen Unterlagen erlaubte Anteil von 35 % Glykol beigemischt wurde.

Alle Deckenkassetten sind mit EC-Ventilatoren ausgestattet. So ist eine stufenlose Drehzahlregelung mit sehr hohem Wirkungsgrad möglich, insbesondere im Teillastbereich. Daher erfolgt die Zuführung von Wärme oder Kühle zugfrei und geräuscharm. Mit einer Einbauhöhe von 258 mm konnten die Geräte problemlos in die Zwischendecke eingebaut werden. Die eigentliche Luftverteilung wird mithilfe eines Rundwärmetauschers realisiert, wobei alle vier Geräteseiten gleichmäßig angesprochen werden. Als Luftvolumenstrom gibt Remko zum Beispiel für das 2,5-kW-Gerät fünf Stufen von 180 bis 440 m³/h an. Der Schalldruckpegel einer solchen Deckenkassette liegt zwischen 21 und 27 dB(A).

Gut geregelt

Der Kaltwassererzeuger ist in die Gebäudeleittechnik von Trenz Electronic eingebunden. Dies ist möglich, weil das Gerät über potentialfreie Schaltkontakte verfügt. Des Weiteren weist das Gerät das Modbus-Datenprotokoll auf, ein Protokoll, das in vielen Industriebetrieben zur Automatisierung von Prozessen verwendet wird. Auch bei Trenz wird der Kaltwassererzeuger über Modbus gesteuert. Dadurch kann die ganze Anlage sehr effektiv betrieben werden, denn die wichtigen Daten wie Temperatur in der Fertigung oder die Außentemperatur werden permanent kontrolliert. Dazu weist der KWP eine mehrstufige Leistungsregelung auf. In den Büros lässt sich die Raumtemperatur individuell einstellen. Dies geschieht mit der Kabelfernbedienung oder der im Lieferumfang enthaltenen Infrarotfernbedienung.

Schnelle Inbetriebnahme

Im Januar 2020 startete Trenz Electronic am neuen Standort. Vorab war die technische Geräteübergabe nach der Installation vorzunehmen. Dies wurde von Remko durchgeführt. Mit dieser als „CheckServ“ bekannten Leistung hat das installierende Unternehmen die Möglichkeit, Wärme- und Klimaanlagen durch das Unternehmen oder seine Partner in Betrieb nehmen zu lassen. Dieser Service stärkt zum einen die SHK-Betriebe, die keine Zertifizierung nach Chemikalien-Klimaschutzverordnung (ChemKlimaschutzV) haben, zum anderen bietet „CheckServ“ zum Festpreis eine schnelle und kompetente Inbetriebnahme. Sowohl für Trenz Electronic als auch für das ausführende Fachunternehmen bot sich damit ein hohes Maß an Sicherheit für den Betrieb und die Qualität der Anlage.

Erste Erfahrungen

Nach mehr als einem Jahr konnten die Verantwortlichen ein positives Resümee für die Gebäudetechnik ziehen. Der Kaltwassererzeuger in Kombination mit allen anderen Geräten funktioniert wie prognostiziert. Der Verbrauch und die Kosten liegen im erwarteten Bereich.