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Kühltürme: Turmhoher Vorteil für Krones

Der Abfüll- und Verpackungsspezialist Krones bietet jetzt auch perfekt auf seine Anlagen abgestimmte Kühltürme an. Einer der Ersten, der von der maßgeschneiderten, günstigen und effizienten Lösung profitiert, ist der Abfüllgigant Refresco.


Sie nennen sich die „Kings in Cans“ und da übertreiben die rund 400 Mitarbeiter des Refresco-­Standorts im niederländischen Sittard nicht. Rund vier Millionen Dosen rauschen hier täglich über zahlreiche Förderlinien durch verschiedene Abfüllanlagen. Dort werden sie mit Energy-, Sport- und Erfrischungsgetränken oder auch mit Bier befüllt und landen dann in den Regalen namhafter Lebensmittelketten und Discounter weltweit.

Sven Breitfeld freut sich, dass er für Kühltürme und Abfüllanlage nur noch einen Ansprechpartner hat: Krones. (Foto | Ralf Kreuels)

Allein 400 Millionen Dosen pro Jahr durchlaufen die neue, 2019 in Betrieb genommene Linie 8, die Refresco aus dem Hause Krones bezogen hat. Das Besondere daran: Die Turnkey-Linie ist eine der ersten Abfüllanlagen, die Krones inklusive selbst konzipierten Kühlturms ausgeliefert hat. Sven Breitfeld, Prozessleiter Produktion bei Refresco in Sittard, erklärt: „Wir hatten vorher schon mehrere Einzelmaschinen und eine weitere Turnkey-Linie von Krones im Einsatz. Die neue Komplettanlage hat für uns den Vorteil, dass wir dafür nur einen Ansprechpartner haben. Das vereinfacht vieles. Krones hat wie wir den Anspruch, Produkte ständig zu verbessern und durch Innovationen zu optimieren. Die auf die Anlage abgestimmten Kühltürme sind ein gutes Beispiel dafür.“

Die Refresco Group mit Hauptsitz in Rotterdam ist mit einem Umsatz von rund 2,3 Milliarden Euro der weltweit größte unabhängige Abfüller für Einzelhändler und Markengetränkefirmen in Europa und Nordamerika. Dem Firmenleitspruch „Our drinks on every table“ wird das Unternehmen mit 61 Standorten rund um den Globus gerecht. Im gesamten Unternehmen werden täglich rund 30 Millionen Liter Getränke von unterschiedlichen Herstellern produziert und abgefüllt — Fruchtsäfte, Eistees, Energy- und Sportgetränke, Mineralwasser, Bier und vieles mehr.

Sven Breitfeld: „Wir bieten unseren Kunden innovative Produktions- und Abfülllösungen sowie einen hohen Qualitätsstandard. Aber wir sind uns auch unserer Verantwortung als Marktführer bewusst. Wir haben eine umfassende Nachhaltigkeitsstrategie, zu der auch die energieeffiziente Produktion gehört und wir arbeiten mit Partnern zusammen, die entsprechende Lösungen anbieten.“

Eine coole Entscheidung

Die Kühltürme schaffen die bei der Getränkeabfüllung benötigte Prozesssicherheit. Denn nur mit zuverlässiger Kühlleistung lässt sich optimale Qualität erreichen. (Foto | Ralf Kreuels)

Einer dieser Partner ist der Abfüll- und Verpackungsspezialist Krones mit Hauptsitz im bayerischen Neutraubling. Hier arbeiten die Entwickler schon seit Jahren intensiv an ressourcenschonenden und energieeffizienten Lösungen für die Branche. Längst sieht sich der Weltmarktführer nicht mehr nur als Maschinen- und Anlagenbauer. Das Unternehmen investiert rund fünf Prozent vom Jahresumsatz in Forschung und Entwicklung und hält derzeit rund 6.000 Patente.

Kein Wunder, dass es den Anlagenentwicklern mit Blick auf den aufstrebenden Kühlturmmarkt in den Fingern juckte. Bisher kaufte Krones Kühltürme ausschließlich zu. Aber das Produkt ist heiß: Während in den letzten Jahren noch überwiegend Kälteanlagen oder Frischwasser für die Kühlung in der Produktion zum Einsatz kamen, steigt die Nachfrage nach Kühltürmen als zusätzliche Komponente kontinuierlich an.

Christian ­Depner von der Product Treatment Technology am Krones-­Standort Flensburg (Foto | Krones)

Kühltürme bilden innerhalb einer Abfüll­anlage einen zweiten Kühlkreislauf. Zunächst werden die abgefüllten Dosen oder Flaschen nach dem Pasteurisieren mit kaltem Wasser überschüttet. Die Kühlung dieses Wassers erfolgt je nach Temperaturniveau durch Kälteanlagen oder Kühltürme. Mithilfe von Rekuperationszyklen wird die dafür aufgewandte Energie optimal genutzt. Reißt ein Rückgewinnungszyklus bei bestimmten Betriebszuständen ab, entwickelt sich Arbeitswärme, die schnell abgeführt werden muss, weil sie das Aussehen und den Geschmack der Produkte beeinflussen kann.

Und hier komme der Kühlturm ins Spiel, erklärt Christian ­Depner von der Product Treatment Technology am Krones-­Standort Flensburg: „Er übernimmt die Abkühlung bis zu einem gewissen Niveau, und das deutlich günstiger als die Kälteanlage.“

Es lag für Krones also nahe, das ohnehin schon umfangreiche Portfolio um diese aussichtsreiche Komponente zu erweitern. Freilich, ganz im perfektionistischen Stil des Unternehmens, durch eine Variante mit einer prozessbasiert optimierten Auslegung.

Perfekt abgestimmte Lösung

Bei den Kühltürmen brachten die Krones-Spezialisten ihr geballtes Know-how ein. Die erdbebensichere Edelstahlkonstruktion ist verschweißt statt verschraubt und so konzipiert, dass sie Bakterien möglichst wenig Angriffsfläche bietet. Die verfahrenstechnische Auslegung der Kühlleistung steuerte Christian Depner bei. Er erzählt: „Vor vier Jahren habe ich mich als Werkstudent in meiner Bachelorarbeit mit der Auslegung von Kühltürmen beschäftigt. Berechnungsgrundlagen gab es zwar schon, aber wir haben einige zusätzliche Faktoren berücksichtigt, die die Realität unserer Branche noch exakter abbilden.“

Die Blindleistung der Kühltürme ist minimal. Über kontinuierliche Temperaturmessung des Kaltwasserstroms wird die erforderliche Kühlung geregelt. Ändert sich die Temperatur, wird die Leistung der Ventilatoren, die das Wasser über Luftzufuhr temperieren, automatisch angepasst. (Rendering | Krones)

Mit Prozess-Know-how zum eigenen Kühlturm

Ein wichtiger Faktor ist beispielsweise der Anlagen-Standort: Die Temperatur und die Feuchtigkeit der Umgebungsluft haben einen großen Einfluss auf die Kühlleistung, die für die Produktion bereitgestellt werden kann. In den unterschiedlichen Bereichen der Abfüllanlage gibt es außerdem während des Prozesses zu bestimmten Zeiten Wärme erzeugende Energie-Peaks. Die erfordern kurzzeitig eine höhere Kühlleistung, die aber nach einer gewissen Zeit zurückgefahren werden kann.

In den Kühltürmen von Linie 8 drehen sich jeweils fünf AxiBlade Ventilatoren von ebm-papst. Verbaut sind AxiBlade EC-Ventilatoren, die sich dank stufenloser Regelung ideal für eine bedarfsgerechte Kühlleistung eignen. Zudem sind die AxiBlade Axialventilatoren mit einem speziellen Korrosionsschutz ausgestattet. (Foto | Ralf Kreuels)

Eine jahreszeitliche Anpassung der Kühlleistung ist ein ebenso wichtiger Faktor wie die bei einem Produktwechsel. Christian Depner erklärt: „Wenn etwa Säfte heiß abgefüllt werden, ist ein kurzes, starkes Herunterkühlen notwendig. Andere Flüssigkeiten erfordern dagegen eine gleichmäßige Abkühlung über einen langen Zeitraum hinweg.“

Die jahrelange Erfahrung mit Produktionsprozessen und Produkten sowie das umfangreiche Know-how bei Krones haben es ermöglicht, alle relevanten Faktoren zu berücksichtigen. Dadurch ist es gelungen, die Blindleistung der Kühltürme auf ein Minimum zu reduzieren. Damit zu jeder Zeit nur die erforderliche Kühlung bereitsteht, erfolgt eine kontinuierliche Temperaturmessung des Kaltwasserstroms, der den Kühlturm verlässt.

Sobald sich die Temperatur minimal verändert, wird die Leistung der Ventilatoren, die das Wasser über Luftzufuhr temperieren, automatisch angepasst. So steht immer die benötigte Leistung zur Verfügung und der Kunde profitiert gleichzeitig von weniger Lärm und einem deutlich reduzierten Energieverbrauch.

Damit das System wie gewünscht funktioniert, müssen sich die verbauten Ventilatoren exakt steuern lassen. Sie sind essenzieller Bestandteil eines Kühlturms. Daher überließ Christian Depner auch hier nichts dem Zufall: „Wir haben uns verschiedene Möglichkeiten angesehen und uns dann für die Baureihe AxiBlade von ebm-papst entschieden. Dank EC-Technologie lassen sich die Ventilatoren stufenlos hoch- und herunterfahren und liefern so stets die bedarfsgerechte Kühlleistung.“

 „Wir haben eine umfassende Nachhaltigkeitsstrategie, zu der auch die energieeffiziente Produktion gehört.“

Sven Breitfeld, Prozessleiter Produktion bei Refresco in Sittard

Bevor die Ventilatoren zum Einsatz kamen, nahmen die Entwickler aber noch wichtige Anpassungen vor. Depner: „Die Ventilatoren kommen mit aggressiven Bioziden in Kontakt, die das Algen- und Legionellenwachstum im Wasserkreislauf unterdrücken. ebm-papst hat daher alle von uns benötigten AxiBlade Baureihen mit einem speziellen Korrosionsschutz versehen. Weil wir bei unseren Anlagen standardmäßig ein Ansteuerungssignal mit 4 bis 20 Milliampere nutzen, hat uns ­ebm-papst zudem eine Sonderparametrierung mit entsprechendem Eingang zur Verfügung gestellt.“

Mehr Ventilatoren = mehr Prozesssicherheit

In der Regel kommen in einem Kühlturm je nach benötigter Kühlleistung ein bis acht Ventilatoren zum Einsatz. In der Linie 8 von Refresco sind zwei Kühltürme mit je fünf Ventilatoren und einer thermischen Gesamtleistung von 1.940 Kilowatt verbaut. Christian Depner erklärt: „Die Ventilatoren laufen mit durchschnittlich 50 Prozent Last. Der Vorteil von mehreren verbauten Ventilatoren ist klar die Prozesssicherheit. Fällt einer aus, lassen sich die anderen problemlos hochfahren und die Kühlleistung bleibt erhalten.“ Dieses Plus an Sicherheit ist auch für Produktionsprozessleiter Sven Breitfeld wichtig: „Wir brauchen Anlagen, die zu 100 Prozent sicher laufen, eine optimale Qualität unserer Produkte gewährleisten und zu unserer Nachhaltigkeitsstrategie passen.“

400 Millionen Dosen befüllt Refresco pro Jahr in Sittard auf der 2019 in Betrieb genommenen Linie 8 von Krones. (Foto | Ralf Kreuels)

Mittlerweile hat Krones 37 Kühltürme gebaut und unter anderem an Unternehmen in Deutschland, den Niederlanden, Brasilien, Ungarn und Afrika geliefert. Die Nachfrage nach energiesparenden Technologien ist groß. Und auch Sven Breitfeld sieht die Neutraublinger auf dem richtigen Weg: „Wir kennen Krones als kompetenten Ansprechpartner, der sich auch mit Fremdmaschinen in unseren Linien auskennt. Die Möglichkeit, jetzt alles, auch den Kühlturm, aus einer Hand zu beziehen, macht Krones für uns als Partner noch attraktiver.“

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