Zukunftssicher und nachhaltig produzieren – dank effizienter Kältetechnik

Weg von fossilen Energieträgern: So lautet eines der zentralen Nachhaltigkeitsziele der Burger Group aus Schonach im Schwarzwald. Der traditionsreiche Spezialist für Antriebslösungen setzt dabei konsequent auf umweltschonende Technologien. Ein wesentlicher Baustein auf diesem Weg ist die neue Kühlanlage von technotrans für die Spritzgießfertigung des Herstellers. Sie ersetzt das bestehende System und ist nicht nur wegen des Einsatzes des natürlichen Kältemittels R290 (Propan) eine zukunftssichere Investition.

KBS Spritztechnik GmbH

Die KBS-Spritztechnik GmbH, ein Unternehmen der Burger Group, ist auf die Herstellung präziser Spritzgussteile aus technischen Kunststoffen spezialisiert. Sie produziert vor allem Bauteile aus Polyamid, POM und PBT, teils im Zweikomponenten-Spritzguss und in Kombination mit flüssigem Silikon (LSR). Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Fertigung von Hybridbauteilen, bei denen Dreh- oder Stanzteile aus der eigenen Produktion umspritzt werden.

Über 95 % der gefertigten Produkte kommen innerhalb der Unternehmensgruppe zum Einsatz, die in verschiedenen Branchen wie Mobilität, Medizintechnik und Gebäudetechnik tätig ist. Mit mehr als 50 Spritzgießmaschinen, darunter hochpräzise Hybridmaschinen, bietet die KBS-Spritztechnik innovative Lösungen für anspruchsvolle Kunden. Ein weiterer Fokus liegt auf der Entwicklung und Integration von effizienten Thermomanagementsystemen, um höchste Qualitätsstandards bei der Produktion zu gewährleisten und gleichzeitig nachhaltige, energieeffiziente Lösungen zu fördern.

Aufgabenstellung// Die Burger Group aus Schonach stand vor der Herausforderung, ihre bestehende Kältetechnik für die Spritzgießfertigung zu modernisieren, um Ausfälle zu vermeiden, die Effizienz zu steigern und ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Ziel war es, eine zukunftssichere und umweltfreundliche Lösung zu implementieren, die den steigenden Anforderungen der Fertigung gerecht wird und fossile Energieträger ersetzt. Die Umsetzung erforderte eine präzise Planung, um die Produktion während des Umbaus ohne Unterbrechung fortzuführen. Mit innovativen Ansätzen und enger Zusammenarbeit ist eine Lösung entstanden, die Effizienz, Nachhaltigkeit und Betriebssicherheit optimal vereint.

           Tobias Escher (links), Sales Manager Cooling Solutions 
           bei technotrans, und Matthias Fehrenbach, General
           Manager der Spritzgießfertigung der Burger Group
           in Schonach.

Engineering-Know-how gefragt

Projektierung// Die Burger Group entschied sich für technotrans als Partner, da das Unternehmen durch umfassendes Engineering-Know-how und eine hohe Fertigungstiefe überzeugt. technotrans hat das Projekt von der ersten Planung bis zur schlüsselfertigen Montage aus einer Hand realisiert. Ein wesentlicher Aspekt der Zusammenarbeit war die Fähigkeit, individuelle Anforderungen der Burger Group flexibel umzusetzen.

Auch während der Umsetzung zeigte technotrans Stärke: Zwei Leihanlagen sorgten für den reibungslosen Produktionsbetrieb, und alle Arbeiten – von der Installation bis zur Inbetriebnahme – wurden termingerecht und mit höchster Präzision durchgeführt. technotrans kombiniert technologische Expertise mit praxisnahen Lösungen und ist damit ein verlässlicher Partner für zukunftssichere Thermomanagement-Lösungen.

Innovatives Kühlkonzept für maximale Effizienz und Nachhaltigkeit

Umsetzung// Für das Kühlkonzept der Burger Group hat technotrans eine hochmoderne und umweltfreundliche Lösung entwickelt. Im Zentrum steht eine innovative Kühltechnik, die auf zwei Hauptkomponenten setzt: einer Kompakt-Kältemaschine und einer Wärmepumpe. Die Kältemaschine nutzt das natürliche Kältemittel Propan (R290), das nicht nur besonders umweltfreundlich ist, sondern auch eine hohe Effizienz bietet. Die Wärmepumpe nutzt die überschüssige Energie aus dem Rücklaufwasser und speist diese zur Beheizung des Gebäudes ein, wodurch die Nutzung fossiler Brennstoffe verringert wird.

Das gesamte System ist mit einem Energiesparmodul und einem elektronischen Expansionsventil ausgestattet, um die Kühlleistung zu optimieren und die Betriebskosten signifikant zu senken. Das Kühlkonzept von technotrans stellt damit sicher, dass die Burger Group sowohl in puncto Energieeffizienz als auch Nachhaltigkeit auf dem neuesten Stand der Technik bleibt.

Betriebskosteneinsparung: 25 %

Optimiertes Kühlsystem

Ein Kühlkreislauf ersetzt Zweikreissystem

Für die Burger Group entwickelte technotrans ein neues Einkreissystem, das die bisherigen zwei Kühlkreisläufe ersetzt. Die Temperaturführung wurde auf eine konstante Vorlauftemperatur von 25 °C angepasst, was zu niedrigeren Betriebskosten, einer höheren Effizienz und einer längeren Laufzeit des Freikühlers führt.

Die neue Anlage nutzt reines Wasser anstelle eines Wasser-Glykol-Gemischs, was sowohl den Wärmeübergang verbessert als auch die Anforderungen des Wasserhaushaltsgesetzes erfüllt. Neben der Versorgung der 50 Spritzgießmaschinen und Temperiergeräte sorgt ein hermeticool-Kühlsystem für passive Freikühlung. Im Sommer wird die Kühlung durch eine kompakte Kältemaschine unterstützt. Dank des technotrans-Energiesparmoduls sinken die Betriebskosten um etwa 25 %.

Mit der Umstellung auf das Einkreissystem konnte technotrans eine effizientere, nachhaltigere und zukunftssichere Lösung realisieren.

Innovativer Lösungsansatz

Unterirdischer Kaltwassertank

Im Zuge der Modernisierung der Kältetechnik entschied sich die Burger Group gemeinsam mit technotrans für eine innovative Lösung: die Integration eines unterirdischen Kaltwassertanks. Ursprünglich war geplant, sämtliche Komponenten der Kältetechnik in einem Technik-Container auf dem Gebäudedach zu platzieren. Doch Thomas Burger, geschäftsführender Gesellschafter der Burger Group, brachte die Idee ein, den Kaltwassertank im Erdreich zu verlegen. Die Umsetzung dieser Idee brachte mehrere Vorteile mit sich. Der 8-Kubikmeter-Tank, der auf einem Betonfundament installiert wurde, nutzt die konstant niedrigen Bodentemperaturen, um die Kühlleistung zu unterstützen. Dadurch kann die Gesamtleistung der Kühlanlage effizienter gestaltet werden, was die Betriebskosten senkt. Zudem nimmt der unterirdische Tank keine wertvolle Produktionsfläche in Anspruch und bietet mit einem Fassungsvermögen von 6.000 Litern eine stabile Temperaturführung.

»Wenn der Kaltwassertank in das Erdreich eingebracht wird, können die dort vorherrschenden Temperaturen die Kühlung unterstützen und Kühlleistung einsparen.«

Thomas Burger
Geschäftsführer der Burger Group

Ein Schritt in Richtung Nachhaltigkeit

Integration von Rücklaufenergie

Die Burger Group verfolgt konsequent das Ziel, fossile Energieträger aus ihren Prozessen zu eliminieren. Mit der neuen Kühlanlage von technotrans wurde ein zukunftsweisendes Projekt realisiert, das Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in den Mittelpunkt stellt.

Ein besonderer Fokus liegt auf der Integration von Rücklaufenergie. Die Energie, die durch das Rücklaufwasser der Spritzgießmaschinen freigesetzt wird, wird nicht ungenutzt gelassen, sondern gezielt zur Beheizung des Gebäudekomplexes eingesetzt. Dafür wurde eine von technotrans entwickelte Wärmepumpe installiert, die die Temperatur des Rücklaufwassers auf etwa 60 Grad Celsius erhöht. Diese Wärme unterstützt das zentrale Heizsystem, das derzeit noch teilweise auf eine Gasheizung angewiesen ist.

Langfristig plant die Burger Group jedoch, vollständig auf fossile Brennstoffe zu verzichten.

Weg von fossilen Brennstoffen

Einsatz von natürlichem Kältemittel

Im Rahmen des Projekts zur neuen Kühlanlage der Burger Group setzt technotrans auf den Einsatz natürlicher Kältemittel, um die Umweltbelastung zu minimieren und gleichzeitig die Effizienz der Kühlung zu maximieren. Für die Wärmepumpe sowie die Kompakt-Kältemaschine kommt Propan (R290) zum Einsatz – ein natürlich vorkommendes Kältemittel mit einem besonders niedrigen Global Warming Potential (GWP) von lediglich 3.

Für die Burger Group bedeutet der Einsatz von R290 eine zukunftssichere Entscheidung. Durch die Verwendung dieses natürlichen Kältemittels wird nicht nur der CO₂-Fußabdruck der Kühltechnik reduziert, sondern auch die langfristige Rechtskonformität des Systems gewährleistet. Diese Entscheidung unterstützt das langfristige Ziel der Burger Group, eine nachhaltige Produktion ohne den Einsatz fossiler Brennstoffe und umweltschädlicher Kältemittel zu realisieren.

»Egal ob PFAS-Diskussion oder F-Gase-Verordnung – mit Propan sind wir für die kommenden Jahre auf der sicheren Seite. Schließlich sollte unsere Investition zukunftsfähig sein.«

Matthias Fehrenbach
General Manager der KBS-Spritztechnik GmbH in Schonach

Mehr als die Hälfte der 50 Spritzgießmaschinen
(250 bis 3.500 kN) sind holmlose
Hybrid-Spritzgießmaschinen mit hydraulischer Schließ-
und elektrischer Einspritzeinheit.

Durch die Verlagerung der Tanks nach außen
reichte die Aufstellfläche der Vorgänger-Anlage
im Innenbereich für die Installation der neuen
Pumpen- und Regelungstechnik.

Auf dem Gebäudedach: Die mit R290 (Propan)
arbeitende Kältemaschine übernimmt die
Kühlung, wenn das Freikühl-System (hinten)
bei höheren Außentemperaturen nicht mehr ausreicht.

Der Computertomograf wird von einem zusätzlichen Kaltwassergerät mit 18 bis 20 Grad Celsius gekühltem Wasser versorgt.

»Beratung, Installation und Inbetriebnahme waren tipptopp. Das Gesamtpaket passt bei technotrans. Die Anlage läuft seit Weihnachten 2023 ohne Störung.
Wie erwartet funktioniert alles super.«