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Kann Ammoniak das Kältemittel der Zukunft sein?

„Da sich die EU-Vorgaben laut unserem Kältetechniker in der Vergangenheit immer wieder geändert haben und auch für die Zukunft noch nicht klar ist, wie lange bestimmte Kältemittel übergangsweise noch verwendet werden dürfen, ist die Situation sehr schwierig für uns. Gerade ich als verantwortlicher Betriebsleiter kann nur spekulieren und mit meiner Entscheidung für oder gegen ein Kältemittel am Ende falsch liegen, was zusätzliche Kosten nach sich zieht.“

Kloos und seine Berufsgenossen müssen unter Umständen noch mehr investieren. Ab 500 t Treibhauspotenzial muss laut EU ein automatisches Leckageerkennungssystem eingebaut werden, das den Betreiber oder die Servicefirma bei Leckagen warnt. Dieses System muss dann alle 12 Monate überprüft werden. Treten F-Gase aus, muss umgehend gehandelt werden und dann innerhalb eines Monats eine zusätzliche Dichtheitsprüfung durchgeführt werden.

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„Langfristig erscheint uns ein Umstieg auf natürliches Kältemittel am sinnvollsten. Da allerdings in Brauereien R717 (NH3, Ammoniak) aufgrund seiner Eigenschaften und der umfassenden Erfahrungen das Kältemittel der Wahl ist, ist ein Umstieg nicht nur mit Vorteilen verbunden. So birgt NH3 erhebliche Risiken im Falle von Leckagen, gerade wenn der Produktionsstandort, wie in unserem Fall, mitten in einer Großstadt und vor allem nahe einer großen Klinik liegt. Eine Lösung hierfür wäre die Verwendung eines Kälteträgers und damit verbunden eine erhebliche Verringerung der Menge an verwendetem Kältemittel oder die systemische Umstellung auf Sorptionstechnologien. Eine derartige Umrüstung ist allerdings sehr kostspielig und für kleine mittelständische Betriebe wie uns kaum zu realisieren“, erklärt Kloos.

Doch das Gas Ammoniak könnte der Profiteur von der EU-Vorschrift sein. Denn NH3 hat kein Ozonabbaupotenzial undkeinen Treibhausgaseffekt. Doch Ammoniak ist bedingt brennbar. Die erforderliche Zündenergie ist jedoch 50-mal höher als die von Erdgas, und ohne Stützflamme brennt Ammoniak nicht weiter. In Verbindung mit der hohen Affinität von Ammoniak zur Luftfeuchtigkeit hat das zur Einstufung als schwer entzündlich geführt. Ein weiterer Minuspunkt aus Sicht vieler Unternehmer: Ammoniak ist giftig, besitzt aber einen charakteristischen Geruch mit hoher Warnwirkung und ist bereits ab einer Konzentration von 3 mg/m³ in der Luft wahrnehmbar, heißt es in einer Analyse von Eurammon, eine gemeinsame europäische Initiative von Unternehmen, Institutionen und Einzelpersonen, die sich für den verstärkten Einsatz von natürlichen Kältemitteln engagieren. Allerdings: Buntmetalle und Ammoniak passen nicht zusammen.

Anwender im Dschungel der Fördertöpfe

Doch der Wirtschaftsingenieur Kloos hat noch weitere Ideen für die Kälteerzeugung im Betrieb. Eine natürliche Kühlung mit Brauwasser bei obergärigem Bier könnte für Kitzmann Bräu ein Ansatz sein. Ein Vorschlag, der Stefan vom Schemm sympathisch ist. Kühlkonzepte ohne Kältemittel wie Geothermie oder freie Kühlung erhöhen die Unabhängigkeit von der EU-Verordnung, fordern aber auch oft die Umstellung von Produktionsprozessen und höhere Investitionen. Darüber hinaus ist die Ausstattung der Pumpen mit Frequenzumrichtern ein Kitzmann-Bräu-Projekt, das im Rahmen der EUREM-Konferenz in Prag ausgezeichnet wurde. Eine optimierte Kälteverteilung und Einsparungen sind das Ergebnis. Aber auch die Anhebung der Verdampfungstemperaturen und die Senkung der Verflüssigungstemperaturen reduzierten den Stromverbrauch für Kälte um 10 %. Es sind nicht immer die großen Investition, die hinter den Einsparungen stehen, wissen die Experten. Geothermie, Brunnen und freie Kühlung können Alternativen sein, aber Experten sehen auch Kohlendioxid für bestimmte Einsatzszenarien vor. Das Kohlendioxid braucht aber vor allem hohen Druck. Spezielle Wärmetauscher und Verdichter wären notwendig. Bei der Schockgefrierung wird Kohlendioxid allerdings schon seit mehreren Jahren erfolgreich angewendet. Benjamin Kloos will ein natürliches Kältemittel. Allein die Finanzierung ist schwierig.

„Da der Kostendruck gerade auf mittelständische Brauereien sehr hoch ist, können Effizienzsteigerungen in der Regel nur im Zusammenhang mit deutlichen Kosteneinsparungen umgesetzt werden. Die Amortisationszeiten sollten hier unter 5 Jahren liegen, was in der Regel nur schwer erreicht werden kann. Amortisationszeiträume, die im Bereich der Gebäudetechnik aufgrund längerer Nutzungsdauer etwa noch akzeptabel wären, sind für die Industrie oft zu lange. Hier würden finanzielle Förderungen sicherlich helfen, wobei der Dschungel der Fördertöpfe und die damit verknüpften Bedingungen sehr schwer zu überblicken sind. Zudem ist eine Investitionsrechnung oft mit der Ungewissheit verbunden, ob die umgesetzte Maßnahme im Nachhinein die hohen Anforderungen erfüllt um gefördert zu werden. In der Regel sind die Förderungen sehr frühzeitig zu beantragen, werden aber erst nach erfolgreicher Umsetzung und intensiver Dokumentation der Einsparungen ausgezahlt.“

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