Migros Ibach SZ (CH)

Bauherr Migros
Bereich Retail
Standort Ibach SZ
Kälteleistung 250 kW
Kältemittel CO2
Technik CO2-Booster mit Ejektoren
Kältesystem CO2-Booster mit Ejektoren
Planerische Leistung
  • Reduzierter Energieverbrauch
  • Effizienzsteigerung
  • Forschungsprojekt im Auftrag vom Bundesamt für Energie
Kühlmöbel mit gekühltem Bisch und Fleisch der Genossenschaft Migros

NEUER MASSSTAB IN DER CO2-TECHNOLOGIE


Seit Anfang November 2014 werden Lebensmittel der Filiale Migros Ibach SZ mit Verdampfungstemperaturen von -2°C bzw. -25°C gekühlt. Diese ausserordentlich hohen Temperaturniveaus in der Supermarktkälte setzen weltweit neue Massstäbe. Dank modernster CO2-Kälteanlagen wird eine Energieeinsparung von mindestens 25% erwartet. Dieser Quantensprung gelingt dank raffinierter Einbindung von fünf Ejektoren.

Ejektor: Dieses unscheinbare Bauteil ohne bewegliche Teile sorgt für einen Quantensprung in der effizienten Supermarktkälte. Das CO2 strömt vom rechten Anschluss zum linken und saugt dabei flüssiges oder gasförmiges CO2 vom Anschluss unten.
Ejektor-Modell: So sieht es im Inneren eines Ejektors aus. Das CO2 tritt mit Hochdruck ein (A) und wird in der Düse beschleunigt. Dadurch entsteht ein Unterdruck wodurch CO2 angesaugt wird (B). Anschliessend wird das CO2 gemischt und zum Mitteldruck-Sammler geführt (C).






FLAGGSCHIFF MIT MODERNSTER TECHNOLOGIE

Die Modernisierung vom MMM Mythencenter in Ibach SZ neigt sich dem Ende zu. Während 8 Monaten Umbauarbeiten, aufgeteilt in 4 Etappen, wurde dem Supermarkt mit einer Verkaufsfläche von 3‘900 m2 ein neues Erscheinungsbild verpasst. Nebst dem neuen Erscheinungsbild entsprechen auch die CO2-Kälteanlagen dem neusten Stand der Technik und versorgen 170 Laufmeter Kühl- & Tiefkühlmöbel sowie 280 m2 Kühl- & Tiefkühlräume mit Kälteenergie. Mit bislang noch nie erreichter Effizienz versorgen zwei identische CO2-Kälteanlagen die Kühl- & Tiefkühlstellen mit insgesamt 250 Kilowatt Kälteleistung.

Aller guten dinge sind drei

Die markante Effizienzsteigerung gegenüber herkömmlicher CO2-Kälteanlagen lässt sich auf drei Effekte zurückführen. Zum einen sind die CO2-Kälteanlagen so konzipiert, dass sämtliche Kühl- & Tiefkühlstellen „teilgeflutet“ betrieben werden. Das heisst, das Kältemittel am Austritt der Kühl- & Tiefkühlstellen ist teilweise noch flüssig. Dadurch wird die Effizienz der Kühl- & Tiefkühlstellen markant gesteigert und die Warentemperatur kann trotz einer höheren Verdampfungstemperatur gewährleistet werden. Die ausserordentlich hohen Verdampfungstemperaturen von -2°C bzw. -25°C gegenüber herkömmlichen Kälteanlagen mit durchschnittlichen Werten von -8°C bzw. -33°C führen zu einer enormen Einsparung an elektrischer Energie. Einen markanten Beitrag zur Effizienzsteigerung leisten je fünf Ejektoren pro CO2-Kälteanlage. Angetrieben durch die Druckdifferenz im System befördern die Ejektoren flüssiges oder gasförmiges Kältemittel. Das flüssige Kältemittel im Saugakku der Pluskühlung wird zurück zu den „teilgefluteten“ Kühl- & Tiefkühlstellen geführt. Das gasförmige Kältemittel wird durch die Parallel-Kompressoren auf Hochdruck verdichtet. Die fünf Ejektoren ermöglichen es, auf sämtliche Betriebsbedingungen und Lastverhältnisse zu reagieren und gewähren höchst mögliche Betriebssicherheit. Die Kombination von Ejektoren und Parallel-Kompressoren ermöglichen die bei der Entspannung frei werdende Energie zu nutzen und interne Drosselverluste zur reduzieren. Zu guter Letzt werden die CO2-Kälteanlagen im Sommer über zusätzliche Wärmetauscher mit Grundwasser gekühlt. Dadurch kann der Hochdruck im System reduziert und die Kälteerzeugung noch effizienter betrieben werden. Hochgerechnet auf ein Betriebsjahr führen die drei Effekte zu einer jährlichen Effizienzsteigerung von mindestens 25%. Damit ist die Supermarktkälte der Filiale Migros Ibach SZ zur Zeit wohl die effizienteste der Welt.

Co2-Kälteanlage mit fünf Ejektoren parallel zum Hochdruck-Regelventil (rot), zwei Parallel-Kompressoren (grün) sowie einem zusätzlihen Wärmetauscher zur Unterkühlung mit Grundwasser (orange).


Alles eine Frage der Zeit

Nach der ersten Supermarkt Kälteanlage mit drei Ejektoren in der Migros Filiale in Bulle, Fribourg sind nun zwei weitere CO2-Kälteanlagen mit Ejektoren erfolgreich in Betrieb. Diese zwei CO2-Kälteanlagen bieten die Möglichkeit verschiedene Betriebs- & Regelarten einander gegenüber zu stellen und weiteres Optimierungspotential zu erkennen.

Solche Pionier-Anlagen wie in Migros Ibach SZ bedürfen eines erhöhten Aufwands für die Berechnung und Dimensionierung der Komponenten sowie deren Anschaffung und Installation. Dies nicht zuletzt weil die CO2-Kälteanlagen so konzipiert sind, dass jederzeit in einen herkömmlichen Betrieb gewechselt werden kann. Dank der Weitsicht der Bauherrschaft Migros Luzern und deren Engagement für Nachhaltigkeit sowie der finanziellen Unterstützung vom Bundesamt für Energie, konnten diese Pionier-Anlagen erfolgreich realisiert werden. Frigo-Consulting AG entwickelte zusammen mit Alpiq Intec West AG und Enex Srl das System, begleitete die Realisierung von der Konzeptphase, über die Dimensionierung des Systems bis über die Inbetriebnahme hinaus und verfolgt dessen Verhalten in der Praxis minuziös.

Wir von Frigo-Consulting AG gehen davon aus, dass es eine Frage der Zeit ist, bis die Ejektor-Technologie in der Supermarktkälte vermehrt zum Einsatz und diese zum Stand der Technik wird. Sobald genügend Betriebserfahrung gesammelt sind können CO2-Kälteanlagen mit der Ejektor-Technologie deutlich kleiner dimensioniert und die Ejektoren kostengünstiger hergestellt werden. Es ist davon auszugehen, dass die Anschaffungskosten für ein Ejektor-System langfristig unterhalb jener eines herkömmlichen
CO2-Systems liegen. Dies in Kombination mit den erheblichen Energieeinsparungen gibt dieser Technologie eine einmalige Zukunftsperspektive.



Die Rolle von Frigo-Consulting


Frigo-Consulting war bei diesem Projekt in folgenden Bereichen federführend:

  • Konzeption
  • Auslegung/Dimensionierung
  • Fachbauleitung der Realisierung
  • Qualitätssicherung der Kälteanlage


Frigo-Consulting fokussiert sich ausserdem auf folgende Gebiete:

  • Planung von systemübergreifenden Gebäudekonzepten
  • Innovationen und Neuheiten zur Einsparung von Primär-Energie
  • Anwendungen für Pluskühlung, Tiefkühlung und Klimatisierung
  • Schulung und Ausbildung
  • Audits


November 2014, Jonas Schönenberger

Frigo-Consulting in Zusammenarbeit mit


29.11.2016