Energetische Optimierungsansätze für Tiefkühllagerhäuser

Inhaltsverzeichnis

• A. Einleitung
• B. Kenngrößen TK‐Lager
• C. Schwachstellenanalyse/Optimierung
  • 1. Gebäudehülle
    • Materialien und Bauteilaufbauten
    • Gebäudeform und Ausrichtung
  • 2. Unterfrierschutzheizung
  • 3. Torsysteme
  • 4. Be‐ und Entladung
  • 5. Türrahmenheizung
  • 6. Beleuchtung
  • 7. Kälteanlage
    • Verdichter
    • Verdampfer
    • Verflüssiger
    • Kältemittel
    • Kaskaden
  • 8. Energieursprung
  • 9. Energiebeschaffung
  • 10. Das perfekte TK‐Lager
• D. Fazit

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Arbeit analysiert energieeffiziente Optimierungsansätze für Tiefkühllagerhäuser, die sowohl wirtschaftlich darstellbar als auch ökologisch sinnvoll sind. Dabei wird die Bedeutung der Tiefkühllogistikbranche in Deutschland beleuchtet und das „Standard-Tiefkühllagerhaus“ anhand von Verbrauchswerten der vergangenen 12 Jahre an 18 Standorten definiert.

• Analyse der Schwachstellen in der Gebäudehülle und deren Auswirkungen auf die Wärmelast
• Bewertung verschiedener Unterfrierschutzheizungen und deren Wirtschaftlichkeit
• Optimierung von Torsystemen zur Reduzierung des Wärme- und Feuchteeintrags
• Untersuchung von Energieeinsparungen durch Ladungsträger und Palettenschleusen
• Bewertung von Kälteanlagen, Kältemitteln und Kaskaden im Hinblick auf Energieeffizienz

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel A: Einleitung

Die Einleitung erläutert die Bedeutung der Energieeinsparung in der Tiefkühllogistikbranche und stellt den Aufbau der Arbeit sowie die zentralen Forschungsfragen vor.

• Kapitel B: Kenngrößen TK‐Lager

Dieses Kapitel präsentiert Daten über die Größe, den Energieverbrauch und den Warenverkehr in deutschen Tiefkühllagerhäusern. Dabei werden der steigende Bedarf an Tiefkühlprodukten und die Bedeutung der Energiekosten für die Branche hervorgehoben. Die einzelnen Stationen in einer Tiefkühlkette werden beschrieben und der Anteil der Lagerung und des Transports an den Treibhausgasemissionen von Tiefkühlkost wird verdeutlicht.

• Kapitel C: Schwachstellenanalyse/Optimierung

Hier werden typische Energieverbrauchswerte von Tiefkühllagerhäusern ermittelt und auf die verschiedenen Energieverbraucher im Gebäude verteilt. Die Wärmeeinträge durch die Gebäudehülle, die Toröffnungen, die Beleuchtung und die Warenübergabe werden quantifiziert und die Kosten für die jeweilige Wärmeeintragsursache berechnet.

• Kapitel 1: Gebäudehülle

Das Kapitel behandelt die wichtigsten Einflussgrößen auf die Transmissionwärme durch die Gebäudehülle. Der Aufbau von Wänden, Dach und Bodenplatte wird beschrieben und die Schwachstellen im Hinblick auf die Energieeffizienz aufgezeigt. Mögliche Optimierungsansätze wie die Erhöhung der Dämmstärke und die Minimierung des Absorptionsgrades werden erläutert.

• Kapitel 2: Unterfrierschutzheizung

Die Unterfrierschutzheizung unterhalb der Bodenplatte wird genauer betrachtet. Verschiedene Ausführungsvarianten werden vorgestellt und hinsichtlich Energieeinsparpotenziale und Wirtschaftlichkeit verglichen. Die Möglichkeiten, auf eine Unterfrierschutzheizung zu verzichten, werden untersucht.

• Kapitel 3: Torsysteme

Dieses Kapitel behandelt die Tore für den Warenumschlag als Schwachstelle in der Gebäudehülle. Der Wärmeeintrag durch Toröffnungen wird berechnet und verschiedene Möglichkeiten zur Reduzierung des Luftwechsels, wie z.B. Abdichtende Gummischürzen, Schnelllauftore und Luftschleieranlagen, vorgestellt.

• Kapitel 4: Be‐ und Entladung

Die Warenübergabe an der Laderampe wird als sensible Schnittstelle in der Logistik betrachtet. Das Kapitel zeigt die Herausforderungen an der Schnittstelle Laderampe auf und untersucht Möglichkeiten, den Wärmeeintrag während der Be- und Entladung von LKWs zu reduzieren.

• Kapitel 5: Türrahmenheizung

Die Funktionsweise und der Energieverbrauch von Türrahmenheizungen werden erläutert. Die Bedeutung der bedarfsgerechten Steuerung der Heizbänder für die Energieeffizienz wird hervorgehoben.

• Kapitel 6: Beleuchtung

Das Kapitel behandelt die Beleuchtung in Tiefkühllagerhäusern. Die Vorteile von Halogen-Metalldampflampen und die neuen Möglichkeiten mit LED-Leuchtmitteln werden vorgestellt.

• Kapitel 7: Kälteanlage

Der Kreisprozess einer Kälteanlage wird beschrieben und die einzelnen Komponenten: Verdichter, Verdampfer, Verflüssiger und Expansionsventil werden im Detail vorgestellt. Die Wirtschaftlichkeit von verschiedenen Rückkühlvarianten und Kältemitteln wird untersucht.

• Kapitel 8: Energieursprung

Dieses Kapitel behandelt die Energiebeschaffung für Tiefkühllagerhäuser. Verschiedene Varianten der Energieerzeugung mit Erdgas und BHKWs werden vorgestellt und im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz verglichen.

• Kapitel 9: Energiebeschaffung

Das Kapitel erläutert die Besonderheiten des Strommarktes und zeigt die Möglichkeiten für Tiefkühlhausbetreiber, Strom an der Strombörse zu kaufen und die Kälteanlage bedarfsgerecht zu steuern.

• Kapitel 10: Das perfekte TK‐Lager

Abschließend wird ein Konzept für ein energieeffizientes Tiefkühllager entworfen, das alle erarbeiteten Optimierungsansätze integriert. Der Entwurf berücksichtigt auch die Möglichkeiten der vollautomatischen Lagerung und der Verwendung von BHKWs.

Schlüsselwörter

Die Arbeit konzentriert sich auf die energetische Optimierung von Tiefkühllagerhäusern. Die wichtigsten Schlüsselwörter umfassen: Tiefkühlkette, Energieverbrauch, Gebäudehülle, Dämmung, Unterfrierschutzheizung, Torsysteme, Ladungsträger, Kälteanlage, Kältemittel, Kaskaden, Blockheizkraftwerk, Absorptionskältemaschine, Strommarkt, Energiebeschaffung, und Energiemanagement.