So lassen sich Vereisungen in Kühlhäusern verhindern

In den rund 9.500 Betriebsstätten (Kühlhäuser und Roheisfabriken) in Deutschland zählen vereiste Verdampfer, Eisbildung in den Zu- und Durchgängen und eisglatte Geh- und Fahrwege zu den wesentlichen Störfaktoren. Die Folgen sind ein Temperaturanstieg im Inneren des Kühlhauses, ein erhöhter Energiebedarf, Betriebsstörungen, Unfallrisiken und daraus resultierende kostenintensive Wartungs- oder Reparaturarbeiten. Folgende Faktoren begünstigen die unkontrollierte Eisbildung in Kühlhäusern:

• Transmissionswärme
• Verdampfer
• Beleuchtung
• Wärmere Ware bei der Einlagerung
• Fördertechnik
• Offene Türen und Tore

Häufige Ursachen für steigende Betriebskosten

Zu den häufigsten Ursachen von Vereisungen zählen offene Türen und Tore. Beim Betreten von Kühlhäusern sowie beim Ein- oder Auslagern von Kühl- oder Gefriergut gelangt ständig wärmere Außenluft in Verbindung mit einer entsprechend hohen Luftfeuchtigkeit in Kühlhäuser und schlägt sich dort nieder. Ein ständiges oder dauerhaftes Öffnen von Türen oder Toren führt dazu, dass die Lamellen eines Verdampfers komplett vereisen. Dem Kühlraum kann dann weit weniger Kühlleistung zugeführt werden. Auf Dauer führt auch eine schadhafte Türdichtung zu Vereisungen.

In der Regel sorgt ein Kontaktschalter an der Zugangstür zum Kühlhaus dafür, dass der Verdampfer immer dann ausgeschaltet wird, wenn die Kühlhaustür sich öffnet. Dieser Vorgang soll ein Ausblasen der kalten Luft aus dem Kühlraum und das Ansaugen von warmer, feuchter Außenluft verhindern. Häufig aber ist der Verdampfer falsch geschaltet und das führt zu Störungen.

Auch stellt ein Streifen-, Lamellen- oder Flattervorhang keine wirkungsvolle Barriere zwischen der Innenraumluft des Kühlhauses und der Außenluft dar. Im Gegenteil, PVC-Vorhänge, Flügel- oder Rolltore behindern häufig das Kühlhauspersonal beim Zutritt und die Transportfahrzeuge bei der Ein- und Durchfahrt. Bisweilen fällt dabei Ware vom Transportmittel.

Unfälle und Betriebsrisiken als Folgen

Nach Angaben der Berufsgenossenschaften Nahrungsmittel und Gastgewerbe (BGN) sowie Handel und Warenlogistik (BGHW) kommt es in den Betriebsstätten der Betreiber von Kühlhäusern und Roheisfabriken jährlich zu mehr als 10.800 Arbeitsunfällen. Die Zahl an Störfällen ist dabei nicht berücksichtigt.

Nach Einschätzung von Experten steht eine Reihe von Störfällen und Arbeitsunfällen im Zusammenhang mit Vereisungen im inneren Teils des Kühlhauses: niederfallender Eisbruch, vereiste Vorhänge, funktionsgestörte Falttüren und Rolltore, bei denen die Durchsicht stark eingeschränkt ist und wo der freie Personendurchgang und der Warentransport behindert werden. Last, not least führen Eis- und Glättebildung auf den Geh- und Fahrwegen innerhalb der Kühl- und Kälteräume zu Unfällen mit Personen und Sachschäden.

Kombinationslösung für Kühlhäuser

Eine zuverlässige Lösung zur Abschirmung kalter Innenluftmassen von warmen Außenluftmassen sind Kühl- und Kälteschleiersysteme, beispielsweise von AirGate-Plus. Eine neben dem Eingang senkrecht stehende Säule mit Querstromlüfter entnimmt der Umgebungsluft des Kühlraumes ein entsprechendes Luftvolumen und produziert daraus einen gleichbleibenden und horizontal verlaufenden Luftstrom – einen sogenannten Kühl- oder Kälteluftschleier. Dieser Schleier verhindert beim Öffnen der Tür einen Austausch der Innen- und Außenluftmassen sowie ein Eindringen von Insekten, Partikeln, Abgasen und Zugluft.

Eine weitere Maßnahme zur Reduzierung der Risiken und Betriebskosten ist der Einbau eines speziellen Verdampfers, der direkt in der Tiefkühltüre (TK-Tür) integriert ist und gemeinsam mit dem Kälteluftschleier am Tor für einen geschlossenen Kühlkreislauf sorgt. Ein eGate-System bildet in Verbindung mit dem TK-Schiebetor und der Kühl- bzw. Kälteschleieranlage eine Einheit und sorgt für einen abgeschirmten und geschlossenen Kühlkreislauf innerhalb des Kühlhauses.

Einsatzgebiete von eGate-Technik und AirGate-Plus-Kühlschleieranlagen sind:

• Kühlhäuser
• Roheisfabriken
• Brauereien
• Schlachthäuser
• Fleischverarbeitung
• Lebensmittelindustrie
• Speiseeisfabriken
• Chemische Industrie
• Eissport- und Skihallen

Wie lassen sich Temperaturaustausch und Vereisungen verhindern?

Das Vereisungsproblem der meisten Kühlzellen basiert zunächst auf einer Veränderung der thermischen Situation beim Öffnen der TK-Tore in Verbindung mit dem Aufeinandertreffen unterschiedlicher Klimazonen, die von  25 °C bis + 5 °C Lufttemperatur reichen können. Als Abhilfe dienen Kühlschleieranlagen wie die AirGate-Plus-Säule, die wie eine unsichtbare Wand wirkt und die Luft für den Kühlschleier der jeweiligen Umgebungsluft im inneren Teil des Kühlhauses entnimmt. Mit ihrer 120 mm starken Welle in der Standard- bzw. der 80 mm starken Welle in der Kompakt-Ausführung ist die AirGate-Plus-Säule so konstruiert, dass sie auch nachträglich neben jedem Zu- oder Durchgang aufgebaut werden kann. Der Energiebedarf für den Betrieb des AirGate-Plus-Kühlschleier-Systems ist mit einem Stromverbrauch zwischen 0,1 kW/h bei Teillast und 1,5 kW/h bei Volllast gering.

Zur Vereisungsproblematik tragen auch herkömmliche Verdampfer bei, die zur Kühlung der Luft dienen, denn sie haben einen wesentlichen Nachteil: Sie saugen zwar die Umluft im Kühlraum an, gleichzeitig aber auch die warme Außenluft, die bei geöffneten TK-Toren während des Be- und Entladevorgangs ungehindert in den inneren Teil des Kühlhauses eindringt. Die Folgen sind Vereisungen – nicht nur im Torbereich.

Das eGate-System übernimmt die Funktion eines konventionellen Verdampfers. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die gekühlte Luft in einem seitwärts gerichteten Luftstrom-Kreislauf den TK-Bereich durchflutet. Das System sorgt gleichzeitig für die Kühlung und die Abschirmung unerwünschter Wärmeschichten. „Warme Ware“, die durch das TK-Tor in den Kühlraum eingebracht wird, erhält gleich am Eingang eine „Kühldusche“. Damit wird ein weiterer Störfaktor vermindert.

Keine Warmluftmassen erzeugen

Besonders nachteilig ist es, das Innere von Kühlhäusern und Kältekammern unnötig mit Warmluftmassen zu fluten oder Vorrichtungen zum Einsatz kommen zu lassen, die die Luft im inneren Teil des Kühlhauses erwärmen, beispielsweise durch Bodenheizungen oder mithilfe von Warmluftschleieranlagen über den Toren. Warme bzw. erwärmte Luft in Kühlräumen ist wenig förderlich. Dadurch sind Vereisungen und die damit verbundenen Probleme, Risiken und Kosten vorprogrammiert.

Außerdem verbrauchen solche kontraproduktiven Lösungen zusätzliche Energie (Heizwärme für die Erzeugung des Warmluftschleiers) und Kaltluft für die zusätzliche Kühlung des inneren Teils des Kühlhauses. Das Ziel muss vielmehr sein, es in Kühlhäusern erst gar nicht zu schädlichen und kostspieligen Vereisungen kommen zu lassen.

Andockstation verhindert die Erwärmung der Ware

Um Vereisungen in Kühlhäusern zu vermeiden, sollte auch das Andocken von Kühltransportfahrzeugen beim Be- und Entladevorgang optimiert werden. Denn der äußere TK-Torbereich stellt einen weiteren Störfaktor da und hat wesentlichen Einfluss auf die Auswirkungen beim Austausch von Kalt- und Warmluftmassen. Eine besondere Andockstation verhindert beim Be- und Entladevorgang der Kühlkofferfahrzeuge die Erwärmung der Ware bzw. das Unterbrechen der Kühlketten. Kühl- bzw. Kälteschleiersysteme werden auch in Kühltransportfahrzeugen eingesetzt. Sie verhindern beim Andocken während des Be- und Entladevorganges bei geöffneter Kühlkoffertür das Unterbrechen der Kühlkette und einen Abfall der Temperatur im Inneren des Kühltransportraumes.

Dieser Artikel von Ralf E. Geiling ist zuerst erschienen in KK Die Kälte + Klimatechnik/03-2017, bearbeitet von haustec.de. Ralf E. Geiling ist Fachjournalist und Fachbuchautor in Neuss.