PVM Projekt-Vertriebs-Management GmbH
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Energiefresser in der Großküche haben keinen Appetit

Projekt des Monats: Juni 2016

Großküchen sind unter anderem wegen der aufwendigen Lüftung im Betrieb sehr energieintensiv.

In der Großküche des St.-Franziskus-Stift in Münster wird – sozusagen – den Energiefressern der Appetit verdorben. Eine neue Steuerung sorgt mit optischen und thermischen Sensoren dafür, dass die Lüftungsanlage erst anspringt, wenn tatsächlich „dicke Luft“ entsteht. Der Strombedarf sank dadurch um mehr als 70 Prozent, der Wärmebedarf um fast 60 Prozent. Dadurch zahlt sich die Investition von 18.000 Euro in weniger als zwei Jahren aus.

In der Spülküche entweicht nach Öffnen der Spülmaschine Wasserdampf. Das wird von den Sensoren registriert und der Volumenstrom der Lüftungsanlage entsprechend erhöht.

Die Effizienzsteigerung von Lüftungen in Großküchen ist bislang ein häufig vernachlässigtes Problem. Dabei sind die zur Raumluftkonditionierung und Schadstoffabfuhr in gewerblichen Küchen eingesetzten raumlufttechnischen Anlagen als besondere Energiefresser bekannt, da der Transport von Luft durch die Komprimierung mit hohen Energieaufwand verbunden ist. Die Effizienz wird besonders durch den Bedarf an Antriebsenergie für den Ventilator bestimmt. Da sich der Leistungsbedarf eines Ventilators mit der dritten Potenz des Volumenstromes ändert, ist durch einen variablen Luftvolumenstrom eine Energieeinsparung möglich.

 

Bei einer Halbierung der Luftmenge würde beispielsweise nur noch 1/8 der Antriebsleistung des Motors benötigt werden.

Lüftungsanlagen in Küchen sind bislang und üblicherweise überwiegend mit Stufenregelungen für den Luftvolumenstrom ausgeführt, sodass die Mitarbeiter je nach Kochintensität – theoretisch – den Volumenstrom einstellen können.

 

In der Praxis läuft es aber anders. Oft werden die Lüftungsanlagen nach dem Kochvorgang nicht wieder herunter geregelt, sodass die Anlagen bis zum Betriebsende mit voller Leistung arbeiten.

 

Durch den Einsatz einer bedarfsabhängigen Regelung kann deshalb viel Energie eingespart werden – allerdings immer unter der Prämisse, dass die VDI-Richtlinie 2052, als anerkannte Regel der Technik, eingehalten wird. Die Richtlinie stellt vor allem wegen den hohen hygienischen Anforderungen in Großküchen besondere Ansprüche an die Technik.

 

Eine Effizienzsteigerung von bis zu 80 Prozent verspricht unser Netzwerkpartner, die das e-Power-Control-System entwickelt hat. Dabei wird die Zu- und Abluft von Küchenlüftungsanlagen bedarfsabhängig geregelt. Über thermische und optische Sensoren wird die Kochintensität überwacht. Entsteht beim Kochen viel Wrasen bzw. Wasserdampf, wird dieses von den optischen Sensoren erfasst und die Lüftungsanlage erhöht die Luftleistung.

 

Gleiches passiert bei einer erhöhten Wärmeentwicklung über den Kochfeldern. Diese wird von thermischen Sensoren überwacht. Die Sensoren werden zusätzlich in den Abzugshauben installiert. Sind in der Küche Lüftungsdecken, dann werden die optischen Sensoren frei über den Küchenzeilen und die thermischen Sensoren in den Abluftkanälen installiert.


Sensoren an den Wänden registrieren „dicke Luft“ in der Küche und steuern entsprechend die Lüftungsanlage.    
 

In dem Projektbeispiel in der Küche des Mutterhauses vom Franziskusstift in Münster sind zwei Lüftungsanlagen mit Sensoren, Frequenzumformern und der entsprechenden Regeleinheit nachgerüstet worden. Für die Küchenlüftung mit einem Luftvolumenstrom von ca. 10.000 m3/h ist ein Zuluftmotor mit 3,7 kW und ein Abluftmotor mit 6 kW installiert. Die Lüftung in der Spülküche mit ca. 4.500 m3/h hat einen Zuluftmotor mit 3 kW und einen Abluftmotor mit 2,2 kW.

 

Auch hinter den Lüftungsschlitzen in den Decken verbergen sich Sensoren, die den Bedarf überwachen.    

Beide Anlagen hatten zusammen einen durchschnittlichen Energiebedarf von ca. 43.000 kWh pro Jahr für Strom und 11.000 kWh/a für Heizung. Durch die bedarfsabhängige Regelung ist der Strombedarf auf ca. 10.000 kWh/a und der Wärmebedarf auf ca. 4.200 kWh/a reduziert wurden. Die hohen Einsparungen wurden trotz der relativ kurzen Betriebszeit der Küche von ca. 8,5 Stunden pro Tag erreicht.

 

Die Investitionskosten für vier Frequenzumformer, drei optische sowie zwei thermische Sensoren und das Bedienpanel mit der Steuereinheit beliefen sich auf ca. 18.000 Euro. Die Anlage erreicht eine Amortisationszeit von unter zwei Jahren.

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