Rittal stellt die „Blue e+“ Kühlgeräte vor. Unter anderem punkten sie mit einer bis zu sechsfach höheren Energieeffizienz.

Schätzungsweise sind in Europa etwa 2 Mio Schaltschrank-Klimageräte im Einsatz, die mit einer angenommenen Anschlussleistung von 2 TW (ca. 1 kW pro Gerät) ein gesamtwirtschaftlich relevantes Verbraucherpotenzial darstellen und für einen CO2-Ausstoß von ca. 4 Mio t/a verantwortlich sind. Rittal hat sich als Systemanbieter und Innovationsführer mit einer neuen Entwicklung von Kühlgeräten zum Ziel gesetzt, deren Energiebedarf soweit zu senken, dass ein signifikanter, positiver Beitrag zum Klimaschutz geleistet und steigenden Energiepreisen begegnet werden kann. Die neuen Kühlgeräte namens „Blue e+“ bieten neben geringen Energiekosten auch Einsparungen beim Engineering, der Montage und der Wartung.

Hybridverfahren im Einsatz
Kern einer Wirtschaftlichkeits-Betrachtung bei der Schaltschrank-Klimatisierung ist häufig die Energieeffizienz, da die Versorgung der Klimageräte mit elektrischer Energie einen wesentlichen Anteil an den Betriebskosten ausmacht. Hier setzt Rittal bei der neuen Kühlgeräte-Generation erstmals ein innovatives patentiertes Hybridverfahren ein. Dieses arbeitet mit einer Kombination aus einem klassischen Kompressorkühlgerät und einer Heatpipe. Die Heatpipe basiert auf der Verdampfung eines Arbeitsmediums in einem evakuierten Rohr. Der Transport des Dampfes einerseits und der kondensierten Flüssigkeit andererseits geschieht ohne aktive Komponenten und basiert rein auf physikalischen Prinzipien, wie Schwerkraft und Kapillarkräften. Da weder ein Kompressor noch eine Pumpe notwendig sind, beschränkt sich der Energieverbrauch auf die Lüfter.
Eine Heatpipe ist besonders dann interessant, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen Schaltschrankinnenraum und Umgebung besteht. Beispielsweise kann das neue Kühlgerät der Serie mit einer Kühlleistung von 1,5 kW alleine 900 W Kühlleistung mit der Heatpipe bereitstellen, wenn die eingestellte Schaltschrank-Innentemperatur 35 °C beträgt und die Außentemperatur bei 20 °C liegt. Besonders eindrucksvoll kann die hohe Energieeffizienz mit der sogenannten Seasonal Energy Efficiency Ratio beschrieben werden. Dabei wird die Energy Efficiency Ratio (EER), die als Quotient aus bereitgestellter Kühlleistung und eingesetzter elektrischer Leistung definiert ist, dahingehend erweitert, dass die Umgebungsbedingungen mit einbezogen werden. Liegt der herkömmliche EER bei effizienten Kühlgeräten wie denen von Rittal bei etwa 2, kann der Seasonal EER zum Beispiel in Mitteleuropa bei Werten von mehr als 10 liegen. Hintergrund dieser hohen Effizienz ist die Tatsache, dass die Spitzenkühlleistung eines Kühlgeräts nur an wenigen Tagen im Jahr benötigt wird. Oftmals wird also die Kühlleistung der Heatpipe schon ausreichen, so dass der Bedarf an elektrischer Energie sehr gering ist.
Auch die Energieeffizienz der reinen Kompressorkühlung innerhalb der neuen Geräteserie ist sehr hoch. Zum Einsatz kommen hier DC-Motoren sowohl bei den Lüftern als auch beim Kompressor. Mit der Inverter-Technologie, bei denen über eine Spannungsregelung die Drehzahl von Kompressor und Lüfter eingestellt werden kann, lässt sich exakt die Kühlleistung zur Verfügung stellen, die aktuell benötigt wird. Der Energieverbrauch sinkt dadurch gegenüber einer herkömmlichen Lösung deutlich. Zusammen mit der Hybridtechnologie führt das dazu,  dass der EER der neuen Kühlgerätegeneration bei etwa 5 liegen wird. Die sehr hohe Energieeffizienz ist besonders für den End­anwender von Interesse. Die Investition in ein solch energieeffizientes Kühlgerät, amortisiert sich innerhalb weniger Monate durch die eingesparten Kosten für elektrische Energie. Durch die hohe Energieeffizienz der neuen Kühlgeräte sind Einsparungen – wie erste Testergebnisse zeigen – von etwa 75 % möglich – neben dem Energieverbrauch verringern sich entsprechend auch die CO₂-Emissionen. Das Blue e+ Gerät ist bei Teillast von 15 % im reinen Heat-Pipe-Modus sechs Mal effizienter als ein herkömmliches Gerät. Bei Teillast von 65 % arbeiten beide Systeme im Hybrid-Modus vier Mal effizienter als herkömmliche Geräte.

Weniger Varianten und einheitliche Montage
Bei der Neuentwicklung wurde aber auch in anderen Bereichen auf die Wirtschaftlichkeit ein besonderes Augenmerk gelegt. So sind jetzt sämtliche Geräte „mehrspannungsfähig“ und können mit praktisch allen weltweit üblichen Netzspannungen betrieben werden. Der mögliche Eingangsspannungsbereich geht von 110 V (einphasig) bis 480 V (dreiphasig) bei Netzfrequenzen von 50 Hz oder 60 Hz. Möglich wird diese Mehrspannungsfähigkeit durch die eingesetzte Inverter-Technologie. Der große Vorteil, der insbesondere bei Maschinenbauern von Interesse ist, die ihre Maschinen weltweit vertreiben, ist der geringere Logistikaufwand. Das Kühlgerät ist immer das gleiche, egal ob die Maschine nach Japan, in die USA oder innerhalb Europas ausgeliefert werden soll. Außerdem erhalten alle neuen Kühlgeräte ein UL-Listing, was die Abnahme einer Maschine auf dem US-amerikanischen Markt deutlich vereinfacht.
Nicht nur durch die Mehrspannungsfähigkeit nimmt die Zahl der Varianten ab; auch die Leistungsbereiche wurden so angepasst, dass jetzt mit nur drei Geräten der gesamte Bereich von 1,5 kW bis 6 kW abgedeckt werden kann. Dies verringert den logistischen Aufwand beim Maschinenbauer weiter. Auch im Engineering ergeben sich hierdurch Vorteile. Die Ausschnitte in der Seitenwand oder der Tür des Schaltschranks ist für alle Geräte gleich. Dadurch muss an der Maschine keine Anpassung vorgenommen werden, wenn beispielsweise ein Kühlgerät mit einer größeren Kühlleistung notwendig ist. Auch bei der Montage an sich gibt es Neuerungen: Bei Teileinbau, was in rund 30 % der Fälle die Regel ist, müssen Lüfter, Erdungskabel und Bedienteil nicht mehr abgeklemmt werden. Fehler bei der Montage, die dann während der Inbetriebnahme zu einer kostenintensiven Fehlersuche führen können, sind damit wesentlich unwahrscheinlicher. Sowohl für Maschinenbauer als auch für Unternehmen aus dem Schaltanlagen- und Steuerungsbau machen sich diese Neuerungen mit einfacherer Logistik und Lagerhaltung sowie kürzeren Arbeitszeiten sowohl beim Engineering als auch bei der Montage bemerkbar. Auch dies sind deutliche Vorteile in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit.

Regelungstechnik sorgt für längere ­Lebensdauer
Die Regelungstechnik in den neuen Kühlgeräten wurde grundlegend überarbeitet. Durch die drehzahlvariablen Antriebe der Lüfter und des Kompressors lassen sich moderne Regelungsstrategien realisieren, die im Vergleich zur klassischen Zwei-Punkt-Regelung deutlich effizienter sind. Wenn die vorgegebene Schaltschrank-Innentemperatur erreicht ist, verringert der Inverter automatisch die Drehzahl des Kompressors und senkt damit die Kühlleistung. Die Regelelektronik misst ständig, wie viel Kühlleistung zur Verfügung gestellt werden muss und kann dadurch das System auf einen optimalen Wert regeln.
Mit dieser leistungsgeregelten Kühlung lässt sich nicht nur Energie sparen, auch die Lebensdauer des Kompressors wird länger, denn diese hängt in erster Linie von der Anzahl der Einschaltvorgänge ab. Mit der Drehzahlregelung werden diese sehr selten, so dass der Verschleiß minimiert wird. Auch für die Komponenten im Schaltschrank ist diese Regelung, bei der die Temperatur konstant gehalten wird, besser. Die ständigen Temperaturschwankungen bei der klassischen Zwei-Punkt-Regelung verursachen nämlich thermischen Stress in den Komponenten, der bei der modernen Regelung entfällt. Dadurch steigt auch die Lebensdauer der verbauten Komponenten. Die Regelungselektronik kann standardmäßig auf die Ausblas- oder Ansaugtemperatur regeln. Es kann aber auch noch ein externer Temperaturfühler angeschlossen werden, auf den die Elektronik dann regelt. Dieser lässt sich dann beispielsweise an der empfindlichsten Komponente innerhalb des Schaltschranks platzieren, um dort die Entstehung eines Wärmenestes zu vermeiden.

Innovative Bedienung
Bei der Bedienung der neuen Kühlgeräte setzt Rittal jetzt ein Bedienpanel ein, das mit einem Touchdisplay ausgestattet ist. Dadurch wird eine intuitive Bedienbarkeit der Geräte gewährleistet. Auf dem Display werden Statusmeldungen jetzt in Klartext dargestellt. Im Servicefall kann dadurch schneller reagiert werden; in vielen Fällen kann sich das Bedienpersonal selbst helfen, ohne dass Spezialisten hinzugezogen werden müssten. Auch präventive Wartungshinweise sind in das Bedienkonzept integriert. Dadurch lassen sich Wartungen optimal planen und Stillstandszeiten können vermieden werden. Die Textanzeigen sind generell zweisprachig, wobei sich die beiden Sprachen frei wählen lassen. Auch asiatische und kyrillische Schriftzeichen sind dabei möglich.