Schaltschrank-Klimatisierung bei BMW

Geregeltes Abschalten spart Strom

18. April 2012, 15:07 Uhr | Michael Scholl, Ralf Schneider, Hans-Robert Koch, Rittal
Die bereits in Server-Schränken etablierte LCP-Technologie (Liquid Cooling Package) ist jetzt auch mit einer Leistung von 10 kW für Industrieanwendungen im Maschinen- und Anlagenbau verfügbar.
© Rittal

Maßnahmen zur Energieeinsparung in der Produktion müssen nicht immer mit großen Investitionen verbunden sein. BMW entwickelte gemeinsam mit Rittal eine neue Regelungstechnik für Schaltschrank-Kühlgeräte. Die Umrüstung brachte beachtliche Energieeinsparungen zutage.

Verbesserungen der Energieeffizienz bereits im niedrigen Prozentbereich führen heute in der Industrie zu Kosteneinsparungen in einer beachtlichen  Größenordnung. Ein Beispiel, wie sich deutliche Einsparungen erzielen lassen, ist etwa die effiziente Kühlung von Schaltschränken. So startete Rittal mit BMW die Entwicklung einer neuen Energiespar-Lösung für Kühlgeräte. Ziel war es, deutliche Energieeinsparungen bei über 200 Schaltschrank-Kühlgeräten zu erreichen, die bereits länger als vier Jahre im Montage-Werk 1 im Feldbetrieb sind, ohne auf komplett neue Gerätetechnik umsteigen zu müssen. Am Anfang stand eine einfache Frage im Raum: Wie lässt sich der Energieverbrauch von Kühlgeräten reduzieren, wenn die Geräte nicht im Kühlbetrieb sind.

Herkömmlich arbeiten Kühlgeräte nach folgendem Prinzip: Nach dem Einschalten der  Stromversorgung laufen die Verdampferventilatoren (Innenlüfter) kontinuierlich durch und wälzen damit die Schrankinnenluft permanent um – auch dann, wenn die Kompressorkühlung zeitweise temperaturbedingt nicht im Betrieb ist. Allein das Öffnen der Schaltschranktür sorgt für eine punktuelle Abschaltung der Kühlgeräte. Die Anforderung bestand nun darin, eine intelligente Steuerungslösung für eine bedarfsgerechte, energiesparende Abschaltung der Kühlgeräte-Innenlüfter (Verdampferventilatoren) zu entwickeln, und gleichzeitig eine ausreichende Kühlung der Schaltschränke weiterhin sicherzustellen.

Eco-Mode-Regelungstechnik

Als Lösung stellte Rittal eine neue Eco-Mode-Regelung für seine TopTherm-Kühlgeräte mit Comfort-Regelung vor, die den Lüfter des Kühlgerätes bedarfsgerecht in Abhängigkeit von der Temperatur im Schaltschrank aus bzw. anschaltet. Ist ein Dauerbetrieb des Innenlüfters nicht nötig, erfolgt automatisch dessen Abschaltung – und damit eine Einsparung der Energiekosten. Im Hintergrund steht folgende Logik: Liegt die Innentemperatur um 10 °C unter der eingestellten Temperatur – in der Regel bei 35°C –, schaltet der Lüfter ab. Um die effektive Schaltschrank-Innentemperatur zu messen, schaltet die Regelung den Lüfter alle zehn Minuten für 30 Sekunden ein und sorgt so für eine Zirkulation der Luft im Schaltschrank. Dieser Zyklus wiederholt sich so oft, bis wieder eine Innentemperatur erreicht ist, die um 5 °C unter der Solltemperatur liegt. Der Lüfter läuft dann solange im Dauerbetrieb, bis wieder eine Innentemperatur um   10 °C unter der Solltemperatur erreicht ist.

Weiterhin verbunden ist damit die Funktion der Abschaltung über den Türendschalter, der den Lüfter ausschaltet, sobald die Schaltschranktür geöffnet wird. Ferndiagnose und ein Master-Slave-Betrieb mehrerer Kühlgeräte sind ebenfalls möglich. Damit kann beispielsweise dafür gesorgt werden, dass die Kühlung in einer ganzen Schaltschrankreihe möglichst effizient abläuft. Außerdem lassen sich alle Lüfter gleichzeitig abschalten, wenn eine Tür in der Schaltschrankreihe geöffnet wird.

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