Intelligentes Gerät sorgt für umweltfreundlichere Warenautomaten
Verkaufsautomaten, die gekühlte Getränke und andere gekühlte Produkte zum Verzehr bereithalten, müssen bis zum Ende dieses Jahrzehnts auf umweltfreundliche Kältemittelgase umgestellt werden. Deshalb hat das Projekt EXPAND ein innovatives Expansionsventil entwickelt, welches die umweltschädliche H-FKW-Kältemitteltechnologie (teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe) abschafft, die immer noch die Automatenindustrie in Europa dominiert. Gleichzeitig sorgt das Gerät, das unter Einsatz einer speziellen Software elektronisch geregelt wird, dafür, das die Verkaufsautomaten energetisch günstiger laufen. „Die Industrie muss jetzt dringend zu natürlicheren Gasen übergehen“, sagt David Irvine vom Konsortiumsmitglied European Vending Association (EVA) in Brüssel, da die wichtigsten H-FKW-Kühlmittel dafür bekannt seien, zur globalen Erwärmung beizutragen. Neue EU-Rechtsvorschriften, die zwei in der Verkaufsautomatenbranche häufig anzutreffende Kältemittel verbieten, treten bald in Kraft, wobei HFC-R404A ab 2020 und HFC-R134A ab 2022 verboten sein werden. Als das EXPAND-Projekt 2013 mit seiner Arbeit begann, gab es kein geeignetes kommerziell verfügbares Gerät, das natürliche Kältemittelgase für Verkaufsautomatenhersteller einsetzt, auf das man hätte umsteigen können, erklärt Irvine: „Wir mussten direkt bei Null anfangen. Ziel von EXPAND war die Entwicklung eines fertiggestellten Prototyps, welcher dem Warenautomatensektor vorgestellt werden kann.“ Japanische Automaten sind bereits auf natürliche Gase umgestellt worden, aber die Maschinen in Japan unterscheiden sich von denen in Europa, so dass die vorhandene umweltfreundliche Technologie nicht so einfach importiert werden könne, wie er erläutert. Verzicht auf H-FKW Bei dem von einer Gruppe von KMU als Teil des Projekts entwickelten und erprobten innovativen Expansionsventil, das sich nun in der letzten Prototypphase befindet, können entweder Kohlendioxid oder Kohlenwasserstoffe genutzt, so dass es für eine Reihe kleiner kommerzieller Kühlsysteme anwendbar ist. Typischerweise verwendet man bei den Kühlsystemen kleiner Verkaufsautomaten ein Kapillarrohrsystem, das dafür konzipiert ist, eine unveränderliche Belastung zu bewältigen. Ein Expansionsventil, das den Durchfluss des seinen Zustand von flüssig zu gasförmig verändernden Kältemittels steuert und den Druck reguliert, sei jedoch weitaus effizienter, da es sich an ein breiteres Spektrum von Umgebungstemperaturbedingungen anpasse, so Irvine. Dazu Irvine: „So etwas gibt es für kleine Verkaufsautomaten nicht.“ Existierende Expansionsventile sind teuer und ineffizient und sind für viel größere, hochleistungsfähige Kälteanlagen vorgesehen. In Zeiten, in denen ein Energiekennzeichnungsschema ähnlich dem für Haushaltskühlschränke eingeführt wird, hat das von EXPAND entwickelte Ventil hat einen weiteren gewaltigen Vorteil. Versuche mit dem Gerät in Verkaufsautomaten unter Laborbedingungen ergaben eine potenzielle Energieeinsparung von bis zu 20 %. Mit einer intelligenten Steuereinrichtung, die das bulgarische IT-Unternehmen InRay Solutions konzipiert hat, wird das Öffnen und Schließen des Ventils auf elektronische Weise reguliert. Anders als beim alten Kapillarsystem „kann man das Ventil den wechselnden Bedingungen entsprechend optimieren. Und hier wird die Energieeffizienz verbessert“, erklärt Irvine. Das ist wichtig, da Verkaufsautomaten mehr Energie als andere industrielle Kälteanlagen verbrauchen, da sie zur Wiederauffüllung geöffnet werden und Warmluft in das System gelangt. Endgültiger Prototyp in Sicht Der fertiggestellte Prototyp, zu dem auch das intelligente Steuergerät gehört, wird Anfang 2017 den Herstellern durch EVA vorgestellt, damit sie es in ihren eigenen Maschinen testen können, um kleine Anpassungen vorzunehmen. Danach „gibt es nichts mehr, was ein Hindernis darstellen könnte, um 2017 in die Produktion zu gehen“, sagt Irvine. Das Expansionsventil könne unter Einsatz kostengünstiger Verfahren hergestellt werden, die keine großen Investitionen in Produktion und Werkzeuge erforderten. Damit eigne es sich für kleine bis mittlere Produktionsmengen und das veränderte Kälteaggregat, in dem das Ventil verwendet wird, könne in vielen Fällen in existierende Automaten eingesetzt werden. EVA zufolge, die 13 nationale Verbände umfasst, die kleine und mittlere Unternehmen, die Automatenindustriekomponenten herstellen, sowie jene repräsentieren, die Getränke und Süßwaren für die Maschinen liefern, kommen jährlich 1,2 Millionen kommerzielle Maschinen auf den europäischen Markt. Diese Zahl dürfte bis 2025 auf 1,6 Millionen ansteigen.
Schlüsselbegriffe
EXPAND, Verkaufsautomaten, Warenautomaten, Kältetechnik, Kühlung, Expansionsventil, Energieeinsparung, Energieeffizienz
