Absorptionskühlung – aus Generatorwärme wird Kälte für die Klimaanlage

AidamarDiese Technik ist eigentlich simpel und nicht neu: statt des Kompressors, der uns in der heimischen Küche regelmäßig beim Anspringen an seine Existenz erinnert, sorgt ein lautloser thermischer Prozess bei der Absorptionskühlung dafür, dass „eine Kühlanlage mit Wärme betrieben“ werden kann. In einem auf zwei Jahre angelegten Modellversuch verlegt die Papenburger Meyer Werft erstmals eine derartige Großanlage auf See. In Kliniken und Industriebetrieben senkt diese Technik bereits die Energiekosten. Mit ihrem spezifischen IT-Wissen sind die Schiffs-Automatisierer von besecke in Bremen, ein Unternehmen der Lürssen-Group, seit 2011 an diesem Forschungsvorhaben beteiligt. An Bord der jüngst in Dienst gestellten AIDAmar. (Foto: Reederei Aida)

läuft die Pilotanlage bisher weitgehend störungsfrei und belegt, dass zwei Megawatt Abwärme der Kraftwerksgeneratoren des Schiffes in ein Megawatt Kälte umzuwandeln sind.

Seit Mitte des 18. Jahrhunderts finden Versuche mit dieser Form der „Wärmepumpe“ statt. 1755 gelang es erstmals dem Briten Cullen, Wasser unter Zuhilfenahme von Vakuum zu frieren. Damit ist diese Technik der älteste Prozess zur Kälteerzeugung. In der Absorptions-Kältemaschine an Bord des Kreuzfahrtschiffes wird Wasser als Kältemittel genutzt und in einem nahezu evakuierten Behälter auf eine Rohrschlange gesprüht und bei etwa 3-5 Grad verdampft. Diese Anwendung folgt dem Gedanken, dass die zum Verdampfen einer Flüssigkeit erforderliche Temperatur mit sinkendem Druck abnimmt. Die an Bord zum Einsatz kommende LiBr-Absorptionskälteanlage  (Lithiumbromid -Salzlösung) zieht ihren Namen aus der Fähigkeit, das verdampfte Kältemittel zu entziehen und in den geschlossenen Kreislauf zurückzuführen. Dadurch entfällt bei diesem Prozess der energiefressende Kompressor.

Für besecke sprach bei der Beauftragung wohl vor allem die bei der Meyer Werft bekannte Fähigkeit, objektorientiert programmieren und dabei im Schiffbau bewährte  Programmelemente zum Einsatz bringen zu können. Die langjährige Erfahrung mit der speziellen Visualisierung sowie der Datenspeicherung aus anderen Projekten halfen dem besecke-Softwareentwickler Andreas Stampa ganz entscheidend. Er schrieb die komplette Software und nahm die Maschine an Board in Betrieb. In der Software ist die bus-gesteuerte Kommunikation mit der externen Peripherie und der übergeordneten Schiffssteuerung ebenso enthalten wie das Monitoring und die Speicherung der Daten in einem Excel-lesbaren Format. Die besecke-Software regelt die gesamte Maschine, erstellt ausführliche Alarm- und Eventlisten und meldet die Sammelalarme an die übergeordnete Schiffsautomation. Mit dabei: Ein automatisches und geregeltes Abschalten im Störungsfall.

Dreh- und Angelpunkt der an Bord zum Einsatz gebrachten Hardware sind spezielle Controller mit SD-Karten-Einschub zur Langzeitspeicherung von mehr als 100 Messwerten, Alarmen und Zustandsmeldungen. Ein Clou: die besondere Visualisierungs-Software erlaubt, alle Werte als Webanwendung mit einem Browser auf verschiedenen PCs gleichzeitig anzuzeigen. Damit ist nicht nur die Kontrolle der Anlage, sondern auch die Leistungsdokumentation für die Werft sowie die Reederei sichergestellt.

„Es ist wohl vor allem unseren langjährige Erfahrung mit diesen Systemen und der besonderen Visualisierung, die uns hier geholfen hat“, findet Andreas Stampa nicht ohne berechtigten Stolz.

Dass sich besecke mit der Softwareentwicklung für diese Form der Kälteerzeugung auf einem wichtigen Zukunftsweg befindet, belegt das vielleicht ambitionierteste Bauprojekt des kommenden Jahrzehnts – die Fußballweltmeisterschaft 2022 im nahöstlichen Katar. Inmitten der Wüste sollen insgesamt acht Fußballstadien enstehen, die bei 44 Grad Außentemperatur gekühlt werden müssen. Sonnenkollektoren versorgen die Absorptionskühlung. Co2-neutral und ohne externe Energiezufuhr!

Wolfgang Kiesel

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.