Immer cool bleiben

Flächenkühlung für die „Rennsport-Schmiede“

Kühlen ist ein absolutes Muss! Das gilt nicht nur für Rennwagen, die sich auf dem Rundkurs miteinander messen, sondern auch für die Herstellung einzelner Bauteile dieser Boliden, die aus Kohlefaser gefertigt werden. Der Spezialist für Flächenheizung und Flächenkühlung Empur schafft die optimalen klimatischen Produktionsbedingungen, damit bei der Weinkauf GmbH Highend-Bauteile für den Rennsport entstehen können.

Foto: Hallenboden, welcher auch zur Kühlung des Raumes verwendet wird.
Quelle: Empur
Jeder Bereich stellt andere Anforderungen an eine effektive und effiziente Kühlung: Der größte Raum der Produktionsstätte bietet den sogenannten Autoklaven Platz. Die Druckbehälter stellen wegen ihres hohen Eigengewichts besondere Anforderungen an die Tragfähigkeit des Hallenbodens, welcher auch zur Kühlung des Raumes verwendet wird.

Etwas versteckt, in einem Industriegebiet im Westerwald, hat die Weinkauf GmbH ihren Unternehmenssitz. Nur Insider wissen, hier – und nicht etwa in der Nähe von Stuttgart oder München – werden Kohlefaser-Karosserieteile für den Rennsport entwickelt und gebaut. Die Karosserieteile werden im sogenannten „Prepreg“-Verfahren hergestellt. „Prepregs“ sind mit Reaktionsharzen vorimprägnierte (englisch: pre-impregnated) Kohlefaserbahnen, die ständig gekühlt werden müssen, damit sie nicht unkontrolliert reagieren. Die Kohlefaser wird als Rollenware geliefert und in einem großen Kühlraum bei -18 °C gelagert. Die jeweils benötigte Menge wird entnommen und im gekühlten Schneideraum auf einem lasergesteuerten Schneidetisch in exakt definierte Stücke zerschnitten. Diese Stücke werden im ebenfalls konstant gekühlten Legeraum nach einem festgelegten Verlegeplan von Hand in eine Karosserieteilform eingelegt. Anschließend wird das Lagenpaket, gemeinsam mit der Form, in einem Autoklav – dies ist ein gasdicht verschließbarer Druckbehälter – bei Temperaturen um 100 °C und permanentem Überdruck in acht bis zwölf Stunden zu einem Kohlefaser-Karosserieteil verpresst.

Eine im „Prepreg“-Verfahren hergestellte Tür wiegt nur 2,5 bis 3 kg, statt der üblichen 10 bis 15 kg. Dafür kostet sie aber auch ein Vielfaches der üblichen Variante aus Metall. Eingesetzt wird sie – und alle anderen Bauteile, die aus Kohlefaser gefertigt werden – zur Gewichtsoptimierung von Hochleistungs- und Wettbewerbsfahrzeugen.

Foto: Flächenkühlung über die Decke bei Weinkauf GmbH.
Quelle: Empur
Die Räume, in denen die Kohlefaser geschnitten und anschließend in die Formen gelegt wird, dürfen nicht wärmer als 21 °C werden. Als effektivste Lösung bot sich für die Techniker der EM-plan hier eine Flächenkühlung über die Decke an.

Das „Geniax“-System

Bei der Planung der neuen Produktionsstätte von Weinkauf lag der Fokus der Überlegungen auf der Herstellung optimaler Bedingungen zur Verarbeitung der Kohlefaser. Jeder Produktionsbereich stellt andere Anforderungen an eine effektive und effiziente Kühlung. Die Techniker der EM-plan waren von Anfang an in die Planung involviert und brachten ihr ganzes Know-how ein. Das „Geniax“-System von Empur machte es möglich, für dieses anspruchsvolle Projekt eine überzeugende Lösung zu entwickeln, die dann auch so realisiert wurde: Das gesamte Gebäude wird über das „Geniax“-System gesteuert – ein Regelungssystem, das eine zeitgenaue oder auf Nutzungsprofilen basierende, individuelle Wärme- oder Kälteversorgung einzelner Räume ermöglicht. Es besteht aus den drei Komponenten „Geniax Pumpe“, „Geniax Management“ und „Geniax Bedieneinheit“. Jeder Heiz- oder Kühlkreis besitzt eine eigene „Geniax Pumpe“ (eine Nassläufer-Hocheffizienzumwälzpumpe). Die Kombination aus Bus-gesteuerter Temperaturregelung und dezentraler Pumpe ermöglicht eine Versorgung mit Wärme oder Kälte exakt in der Höhe, in der sie benötigt wird.

Foto: Bei Weinkauf dient eine Wärmepumpen-Kaskade als Wärme- bzw. Kältequelle.
Quelle: Empur
Bei Weinkauf dient eine Wärmepumpen-Kaskade als Wärme- bzw. Kältequelle. Um Spitzen abzufangen, ist der Speicher mit einer 9-kW-Heizpatrone ausgestattet.

Bei Weinkauf dienen zwei Wärmepumpen, die in Summe 45 kW Leistung erbringen können und als Kaskade geschaltet sind, als Wärme- bzw. Kältequelle. Um Spitzen abzufangen, ist der Speicher mit einer 9-kW-Heizpatrone ausgestattet, die über das „Geniax“-System im Bedarfsfall zugeschaltet wird. Der entsprechende Schaltschrank für das Regelungssystem wurde von EM-plan an die besonderen Anforderungen von Weinkauf angepasst, im Empur-Werk als Einzelstück gefertigt und anschlussbereit auf die Baustelle geliefert.

Foto: Flächenkühlung über die Decke bei Weinkauf GmbH.
Quelle: Empur
Die Räume, in denen die Kohlefaser geschnitten und anschließend in die Formen gelegt wird, dürfen nicht wärmer als 21 °C werden. Als effektivste Lösung bot sich für die Techniker der EM-plan hier eine Flächenkühlung über die Decke an.

Kühldecken im Schneide- und Legeraum

Der Raum, in dem die Kohlefaser geschnitten und anschließend in die Formen gelegt wird, darf nicht wärmer als 21 °C werden. So wird verhindert, dass die Faserstücke bereits vor der Verpressung in den Autoklaven „an der Luft“ reagieren. Als effektivste Lösung bot sich für die Techniker der EM-plan eine Kühlung des Raumes über die Decke an. Abgehangene Decken sind in modernen Büro-, Gewerbe- und Verwaltungsgebäuden seit langer Zeit der Standard. Sie dienen dem Schallschutz und verbergen große Teile der umfangreichen Haustechnik. Noch nicht so verbreitet ist es, diese im Trockenbau erstellten Decken auch zur Beheizung bzw. Kühlung der Räume zu nutzen.

Freitag, 16.04.2021

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