Ausgangssituation:
Über 90 % des Energieverbrauchs von Kühl- und Gefriergeräten werden zur Aufrechterhaltung der Temperaturdifferenz zwischen Geräteinnenraum und Geräteumgebung aufgebracht. Zur Reduzierung des Energieverbrauchs ist daher die Verbesserung der thermischen Isolierung ein wesentlicher Ansatzpunkt. Darüber hinaus steht für Liebherr im Fokus, von der Entwicklung, über die Produktion entlang der gesamten Prozesskette nach ökologischen Aspekten zu arbeiten. Mit dem Vorhaben sollte der von der LHG beschrittene Weg der Energieeinsparung, Umweltschonung und Nachhaltigkeit von der Entwicklung über die Produktion bis hin zum Recycling konsequent fortgesetzt werden.
Ziele / Lösungsansatz / Umwelteffekte:
Das Vorhaben zielte auf die erstmalige großtechnische Umsetzung eines vollkommen neuartigen Fertigungsprozesses für Kühl- und Gefriergeräte. Die Anlage sollte eine hohe Ressourcen- und Energieeffizienz im Fertigungsprozess, wie auch einen gegenüber dem Stand der Technik signifikant niedrigeren Energieverbrauch in der Gerätenutzung über die gesamte Lebensdauer ermöglichen. Weiterhin sollten eine verbesserte Reparierbarkeit und Recyclingfähigkeit der Geräte erreicht werden. Der Lösungsansatz umfasste im Kern einem neuartigen, technisch komplexen, hochautomatisierten Struktur- und Formgebungsprozess zur Umsetzung eines neuartigen Konstruktionsprinzips zur thermischen Isolation von Kühl- und Gefriergeräten. Unter innovativer Anwendung des Prinzips der Vakuumwärmedämmung wird dabei – dem Aufbau und dem Funktionsprinzip herkömmlicher Vakuumisolationspaneele (VIP) folgend – ein geometrisch komplexer, thermisch hocheffizient isolierender Vakuumgerätekörper nebst Vakuumgerätetür aufgebaut. Die Außenhülle der Vakuumkörper besteht aus einer Hochbarrierefolie, die das Vakuum inklusive des als Kernmaterial eingesetzten Perlits umschließt. Der entstehende Sandwichverbund aus Vakuumkörper, Innenbehälter (Kunststoff) und Außenhülle (Stahlblech) verleiht der Gehäusestruktur in Verbindung mit der Materialsteifigkeit des Perlits die erforderliche Steifigkeit. Die umgesetzte Fertigungsanlage umfasst die Prozessschritte Formgebung, Deckschichtanbringung und Evakuierung und ist auf eine Produktion von 50.000 Geräten pro Jahr ausgelegt. Die Geräte erreichen die Energieeffizienzklasse A, die Technologe erhielt den Namen BluRoX. Das Vorhaben wurde technisch erfolgreich umgesetzt und die erwarteten Umwelteffekte erreicht. PUSchaum als Dämmstoff entfällt ebenso wie ergänzende VIP, die in herkömmlichen sehr energieeffizienten Geräten zur Verbesserung der thermischen Isolation zum Einsatz kommen. Dies, in Verbindung mit einer modularen Kapselung der Kühltechnik, ermöglicht gegenüber dem Stand der Technik eine deutlich verbesserte Reparierbarkeit und Recyclingfähigkeit. Die Ergebnisse des Messprogramms zeigen auf, dass gegenüber einem repräsentativen Referenzgerät über Herstellung und mindestens 17-jähriger Nutzungsphase pro Gerät insgesamt rd. 1,6 MWh Energie und rd. 800 kg Treibhausgasemissionen (THG-Faktor: 0,498 kg/kWh) eingespart werden. Über eine angenommene 10-jährige Nutzungsdauer der Anlage und die – durch die mindestens 17-jährige Lebensdauer der Geräte – lange Wirkungsdauer der Energieeffizienzeffekte lässt sich auf Basis aktueller Stückzahlenprognosen eine kumulierte Energieeinsparung von mindestens 450 GWh und eine Reduzierung von Treibhausgasemissionen in Höhe von mindestens 224 kt durch das Vorhaben erzielen. 33 % der Einsparungen entfallen auf die Herstellung und 67 % auf die Nutzungsphase der Geräte.
Quelle: Forschungsbericht