ZVKKW und das 14. Supermarkt Symposium: Feuchtigkeitskontrolle ändert alles

ZVKKW und das 14. Supermarkt Symposium: Feuchtigkeitskontrolle ändert alles. Wir hatten die Ehre vor ausgewähltem Fachpublikum zum Thema „Chancen und Möglichkeiten für resilientere und kosteneffizientere Kälteanlagen im LEH-Bereich“ zu referieren.

Eine Ehre und Herausforderung zu gleich. Genau wie letzte Woche beim Kältekongress vom EHI Retail Institute wurde Michael Ullbrich, unser Gründer und CEO, zum Supermarkt Symposium des ZVKKW eingeladen. Nur 30 Minuten, um komplexe Zusammenhänge vor diesem ausgewählten Fachpublikum gepaart mit etwas Nervosität vorzutragen, könnte durchaus dazu geführt haben, dass die ein oder andere Botschaft dabei verloren ging. Deswegen werden nachfolgend nochmal die wesentlichen Keypoints zusammengefasst.

Trotz dessen dass alle Beteiligten wie Planer, Hersteller, Installateure und auch Betreiber in der Regel fehlerfrei arbeiten, entstehen im Alltag regelmäßig die verschiedensten Herausforderungen. Die Ursache? Abweichende Nutzungsparameter, die sich durch umfangreiche Tests nach Klimaklasse 3 nicht immer simulieren lassen. Überschüssige Feuchtigkeit in gekühlten Umgebungen ist eine der häufigsten Ursachen für eine Vielzahl an Störungen und Verlusten im operativen Betrieb von Kühlstellen (NK/TK)

Sichtbare und unsichtbare Probleme durch überschüssige Luftfeuchtigkeit in gekühlten Umgebungen

▶ Problem #1: Eis- und Schneebildung:

Während im Verkaufsraum die Warenverschneiung eine wenig verkaufsfördernde Präsentation ergibt, führt es in TK-Räumen zu zusätzlichen Reinigungsaufwänden, Betriebsstörungen, Personalausfall und teilweise auch Beeinträchtigungen der Arbeitssicherheit. Die Ursachen dafür sind wiederum vielfältig. Einerseits kann es sein, dass die standardmäßigen Abtaueinstellungen nicht optimal sind, dass Ware mit zu hoher Feuchtigkeitsbelastung eingebracht wird oder, und das könnte die häufigste Ursache sein, Kunden die bei der Warenauswahl oder Mitarbeiter bei der Warenverräumung Türen zu lange und zu häufig öffnen.

▶ Problem #2: Betriebsstörungen und -ausfälle:

Das erste Problem führt häufig zum zweiten. Wenn die Belastungen überhand nehmen, kann es zu verstärkter Vereisung des Verdampfers kommen. Werden dann die Abtaugrenzwerte überschritten ohne dass die Eisbildung komplett abgeschmolzen werden konnte, akkumuliert sich das Problem bis hin zum Totalausfall. Für den Händler bedeutet dies oftmals mehrere Tage Stillstand, Waren- und Umsatzverluste und natürlich unzufriedene Kunden.

▶ Problem #3: Waren- und Umsatzverluste:

in Deutschland werden laut Thünen-Institut-Institut ca. 11 Mio Tonnen Lebensmittel entsorgt, wobei 7% dabei auf den Handel entfallen. Das entspricht ca. 0,8 Mio Tonnen. Jetzt kann man selbstverständlich nicht alles auf Betriebsstörungen in der Kühlkette zurückführen und dazu liegen auch keine belastbaren Zahlen vor. Dennoch kann vermutlich jeder Händler davon aus eigener Hand berichten. Natürlich ist es auch so, dass diese Warenschäden (EK) in der Regel durch Versicherungen ersetzt werden. Aber macht es das wirklich besser? Schließlich wurden wertvolle Ressourcen wie Land, Energie, Personal und Rohstoffe eingesetzt, um diese Lebensmittel zu erzeugen. All das wird zusammen mit dem dazugehörigen Umsatz entsorgt. Der wiederum wird nicht von der Versicherung getragen. Auch die entgangenen Umsätze während des Stillstands werden nicht ersetzt.

▶ Problem #4: Hohe Energiekosten und CO2 Emissionen:

Durch überschüssige Luftfeuchtigkeit verursachte Belastungsspitzen erhöhen den gesamten Energieaufwand zur Wärmeübertragung. Je mehr Eis und Schnee sich auf dem Verdampfer bildet, umso stärker wird die Energieübertragung behindert. Dies führt zu längeren Kompressorlaufzeiten und somit zu höherem Energieverbrauch. Da in der Regel die CO2 Emissionen am stärksten durch den Primärenergieverbrauch beeinflusst werden, führt ein hoher Energieverbrauch zwangsläufig auch zu hohen CO2 Emissionen entsprechend dem aktuellen Energiemix.

Wie sieht derzeit die Optimierung konventioneller Kältetechnik aus?

Im Rahmen der Kühlung wird die Übertragung von Wärmemengen betrachtet. Diese Wärmemengen setzen sich aus sensibler und latenter Wärme zusammen. Sprich: Temperatur und Feuchtigkeit. Wenn derzeit von der Optimierung des Kältesystems gesprochen wird, ist damit jedoch nur die Temperatur gemeint und damit beziehen sich alle Optimierungsansätze ausschließlich auf 50% des Gesamtsystems. Insbesondere auch während des Supermarkt Symposiums wurde viel davon berichtet. Es werden neue Kältemittel verwendet, höchst effiziente Verdichter und optimierte Verdampfer sowie Verflüssiger werden eingesetzt. Zuletzt wurden auch Glastüren an offenen Kühlstellen nachgerüstet, wobei selbst das sogar kontraproduktiv sein kann und einzelne Betreiber schon wieder darüber nachdenken, diese Glastüren zurückzubauen. Es wird zwar der Wärmeeintrag durch die Türen begrenzt. Dennoch kann es dazu kommen, dass dadurch die Entfeuchtungsleistung nicht mehr ausreichend ist und es daher zu unerwünschter Kondensation auf Produkten und Oberflächen kommen kann.

In herkömmlichen Systemen kann dieses Problem noch nicht einmal erfasst werden. Der Grund: Sensoren und Messsonden werden ausschließlich für die Temperatur verbaut. Hinsichtlich Lebensmittelsicherheit und HACCP ist das natürlich auch entscheidend. Für den effizienten Gerätebetrieb jedoch ist es jedoch nicht ausreichend nur 50% des Gesamtprozesses zu messen und zu optimieren.

Regenerative Prozesse zur Feuchtigkeitskontrolle

Adsorptions- und Desorptionsprozesse laufen immer gleichzeitig ab bis sich ein Gleichgewichtszustand, der sich aus den Umgebungsbedingungen ergibt, eingestellt hat. Aufgrund von Temperatur- und Druckunterschieden kann dieses Gleichgewicht stärker in Richtung Adsorption oder Desorption verschoben werden. Das Sorptionspotenzial des jeweiligen Systems wird häufig in Diagrammen dargestellt, die das Energiepotenzial eines Moleküls im Abstand zur Oberfläche zeigen. Kurvenverläufe setzen sich aus abstoßenden und anziehenden Wechselwirkungen zusammen und sind abhängig vom Molekül sowie der Oberflächengeometrie; diese können z. B. über quantenchemische Berechnungen und Molekulardynamiksimulationen bestimmt werden.

Sie können deutlich erkennen, wie sich der Einsatz unseres Molekularfilters auf die Gesamtperformance des Kühlsystems auswirkt. Oberhalb in orange erkennen Sie die relative Luftfeuchtigkeit, die vor der Installation regelmäßig die 100% erreichte und somit zu unerwünschter Kondensation führte. Unterhalb erkennen Sie die Temperatur in blau, die nach Installation eine deutlich geringere Schwankungsbreite aufwies. Stabilere Temperaturen führen zu einer besseren Produktqualität und geringeren Belastungen des Kompressors.

Durch den Einsatz unserer Molekularfilter erreichen Sie weniger:

Betriebskosten

Betriebsstörungen

Food Waste

Eis- und Schnee

Reparaturen

Energieverbrauch

Die Gefahren von zu hoher Luftfeuchtigkeit in Supermärkten werden oft übersehen, doch ihre Auswirkungen auf den Betrieb, die Rentabilität und das Kundenerlebnis sind unbestreitbar. Indem Sie die revolutionäre Kraft eines Molekularfilters nutzen, nehmen Sie das Schicksal Ihres Supermarktes in die Hand. Ununterbrochene Abläufe, minimierte Lebensmittelabfälle, reduzierte Kosten, ein verbessertes Kundenerlebnis und langfristige Rentabilität warten auf diejenigen, die es wagen, den Status quo in Frage zu stellen.