Coop Etagnières (CH)

DIE ENERGIE DER SONNE EINGEFROREN

Sonnenenergie ist toll, jedoch steht sie nicht immer dann zur Verfügung wenn sie gebraucht wird. In einer Coop Verkaufsstelle im Kanton Waadt wird der Überschuss einem Eisspeicher zugeführt. Bei zu geringer Photovoltaik (PV)-Leistung wird der Speicher genutzt, um den Stromverbrauch der Kälteanlage zu senken und so die Eigendeckung durch PV-Energie zu erhöhen.

DIE KRUX DER ERNEUERBAREN ENERGIEN

Erneuerbare Energien sind in aller Munde. Saubere Energie aus der Sonne, dem Wind oder dem Wasser. Nur leider garantiert die Natur keine Verfügbarkeit rund um die Uhr. Eine Photovoltaikanlage ist offensichtlich auf Sonne angewiesen. Oft kommt aus einer PV-Anlage bei Sonnenschein mehr Energie, als der Betreiber der Anlage benötigt und es wird ein Teil ins allgemeine Energienetz eingespeist. Schön wäre es, diese Energie stattdessen zwischenzeitlich zu speichern und dann wieder zu nutzen, wenn die Leistung der PV-Anlage nicht ausreicht. Zur Speicherung von elektrischer Energie gibt es verschiedene Möglichkeiten. Am bekanntesten in Verbindung mit PV-Anlagen ist wohl die Batterie. Weitere aktuelle Möglichkeiten sind die Umwandlung in Wasserstoff, Druck oder thermische Energie und die entsprechende Speicherung.

THERMISCHE SPEICHER IM SUPERMARKT

In einem Supermarkt entsteht ein Grossteil des Energieverbrauchs durch die Kälteanlage, weswegen thermische Speicher eine interessante Lösung darstellen. Thermische Speicher wurden in Verbindung mit gewerblichen Kälteanlagen auch in der Vergangenheit bereits umgesetzt. Dabei wurde in der Regel das Kälte trägernetz mit einem Wasser-Glykol-Gemisch, durch die Kälteanlage oder durch einen Kältespeicher gekühlt und damit wiederum die Kühlstellen im Laden oder im Lager bedient. Einer der vielen Vorteile von Kälteanlagen mit CO2 als Kältemittel besteht darin, dass es möglich ist, mit dem Kältemittel direkt durch die Kühlstellen zu fahren (Direktexpansion). Dadurch ergeben sich weniger verlustreiche Wärmeübergänge und es müssen keine zusätzlichen Pumpen für das Kälteträgernetz betrieben werden. Dies führt zu einer deutlichen Effizienzsteigerung im Betrieb.

NEUARTIGE EINBINDUNG VON EISSPEICHER IM TRANSKRITISCHEN CO2-KÄLTESYSTEM

In der Coop Verkaufsstelle Etagnières im Kanton Waadt wurde ein komplett neues Einbindungskonzept mit einem thermischen Speicher umgesetzt. Dabei wird die gespeicherte thermische Energie direkt im Kältekreis wiederverwertet, um den Kühlprozess zu unterstützen. Die Einbindung wurde so konzipiert, dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt elektrische Energie in Form von thermischer Energie als „Kälte“ in einem Eisspeicher aufbewahrt und wieder bezogen werden kann. Zu einem späteren Zeitpunkt kann die gespeicherte thermische Energie im Eisspeicher zur Reduktion des Stromverbrauches der Kälteanlage genutzt werden. Im unten abgebildeten Prinzipschema ist die Einbindung des Eisspeichers im CO2 Kältesystem vereinfacht dargestellt. Um die elektrische Energie in thermische Energie umzuwandeln, werden ein Wärmetauscher (Eisspeicher-Verdampfer) als zusätzliche Kühlstelle sowie zwei zusätzliche Verdichter (Eisspeicher-Verdichter) betrieben, wodurch der Eisspeicher gekühlt wird. Die gespeicherte thermische Energie im Eisspeicher wird genutzt, um über einen Unterkühler das CO2 im Kältekreis nach dem Gaskühler unter die Aussentemperatur zu kühlen. Dadurch wird die Kälteanlage in einem effizienteren Betriebspunkt gefahren, was zu einem tieferen Stromverbrauch bei gleicher Kälteleistung führt.

Im Zusammenspiel mit einer PV-Anlage bedeutet dies, dass bei Sonnenschein der Stromverbrauch der Kälteanlage erhöht und bei Nacht oder starker Bewölkung reduziert wird. Dadurch wird die Eigennutzung der Energie aus der PV-Anlage erhöht und der Anteil an Einspeisung und Bezug aus dem Netz reduziert. Durch dieses innovative Konzept spart Coop nicht nur Energiekosten ein, sondern verbessert massgeblich seinen CO2 Fussabdruck und geht somit den konsequenten Weg zum Ziel (Energiestrategie: CO2 neutral bis 2023), welcher im 2008 eingeschlagen wurde.