Solarzellenproduktion mit Mietkälteanlage

Nach Fukushima werden Alternativen zur Energiegewinnung ohne Atomkraft in Deutschland und der Welt immer häufiger diskutiert. In Thüringen ging im vergangenen Jahr eine Solarzellenfabrik der Superlative in Betrieb. Solarzellen zur Stromerzeugung werden dort hergestellt, für Ende 2012 wird von 2000 Mitarbeitern ausgegangen. Für die Startphase der Produktion kam eine Mietkälteanlage als Übergangslösung zum Einsatz

Die neueste Generation: “Aquaforce”-Chiller von Carrier

Als die ersten fertigen Solarzellen die Produktionshallen verließen, waren bis dahin 3500 Lkw-Ladungen Erdaushub aus dem Baugrund transportiert, 2600 m³ Beton, fast 3000 t Stahl und mehr als 10 000 Komponenten verbaut worden. Die Fertigstellung der Produktionsanlagen ging zum Schluss so zügig voran, dass die Produktionsstraße früher als geplant ihre Arbeit aufnehmen konnte. Nötig war dafür jedoch auch eine zuverlässig arbeitende stationäre Kälteanlage, und die war noch im Aufbau. Mit der Planung der Mietkälte als Übergangslösung inklusive Installation und der Überwachung eines störungsfreien Betriebs sowie dem Abbau wurde Carrier Rental Systems beauftragt.

Kühltechnik zwischen 300 kW und 4,8 MW

Die Aufgabenstellung an die Mitarbeiter von Carrier Rental Systems war anspruchsvoll: Innerhalb von 14 Tagen musste eine Kühltechnik mit einer Leistungsfähigkeit zwischen 300 kW und maximal 4,8 MW bereitgestellt und installiert werden. Ziel war es, die Prozesskühlung für die Zellenfertigung im Drei-Schicht-Betrieb zu gewährleisten sowie die Produktionshallen zu kühlen. In Zusammenarbeit mit den Spezialisten der internen Abteilung Carrier Controls wurde eine Anlage geplant und installiert, zu der zwei Maschinen à 1000 kW, zwei Maschinen à 750 kW sowie eine Maschine à 800 kW gehörten. Eine 6. Maschine (Redundanzmaschine/Standby) war in der Lage, 600 kW zu liefern. 4,3 MW groß war die laufende Leistung, hierbei wurden unter anderem Flüssigkeitskühler der neusten Carrier-Generation „Aquaforce“ eingesetzt. Ein zentraler Leitschaltschrank mit Regelungsmodul und eigener Software für die Kühlanlage gewährleistete, dass alle Kühlmaschinen gleich viel arbeiteten. Kontinuierlich wurde der Kühlbedarf gemessen, die notwendige Kühlleistung definiert und geliefert. Die Kommunikation zwischen den einzelnen Kühlanlagen lief dabei über ein Bus-System und war hierdurch wie eine große Anlage zu betrachten.

Kälte nach Maß: Indivuduell gefertigte Pumpen-Steuerungs-Einheit von Carrier Controls

Eine Anlageninstallation unter schwierigen Bedingungen

In ihrer Gesamtheit wog die Kühlanlage ca. 45 t. Sie wurde mit Kran-Lkw angeliefert und ebenerdig aufgebaut. Ihr Platzbedarf war groß: 44 m lang und bis zu 9 m breit war die nicht überdachte Fläche, auf der die Technik aufgebaut wurde. Da innerhalb und auch außerhalb des Gebäudes Flucht- und Wirtschaftswege nicht gekreuzt werden durften, mussten Brücken für Kabel und Rohrleitungen gebaut und auch statisch abgenommen werden. Allein die Länge der verlegten Kabel betrug insgesamt 4,5 km. Der Übergabepunkt für das Wasser bestand aus einer Hauptverteilungsleitung, welche an der Außenfassade des Produktionsgebäudes im ersten Stock montiert war, mit einer Nennweite von DN 350. Die zeitkritische Projektabwicklung wurde immer wieder zu einer logistischen Herausforderung.

Kontinuierliche Fernüberwachung

Der Betrieb der Anlage wurde durch den Solaranlagen-Produzenten kontinuierlich fernüberwacht. Carrier Controls stellte die dafür notwendige Software her. Für die Entgegennahme von Störmeldungen war eine zentrale Leitstelle verantwortlich, die durch einen großen Facility-Dienstleister betreut wurde. Während der gesamten Laufzeit von Mai bis September 2010 gab es keine Störung der Mietkälteanlagen. Durch die von Carrier Rental Systems-Mitarbeitern aufgebaute, betriebene und auch überwachte Kühlanlage war der Auftraggeber in der Lage, mit der Produktion von Solarzellen frühestmöglich und zu dem gewünschten Termin zu beginnen sowie störungsfrei zu produzieren. Dabei arbeitete die Mietkälteanlage die ganze Zeit umweltschonend, das heißt: energieeffizient und mit einem hohen Wirkungsgrad. Aufgrund dieser beiden Qualitätsmerkmale hatte sich der Kunde für die Zusammenarbeit mit dem Mietkälte-Spezialisten Carrier Rental Systems entschieden.