Montag, 26. September 2022

Cool: Die ultra-modernen Kälteanlagen in Schafisheim

Basel / CH. (abb / eb) Wie die Zeit vergeht: 2016 ging das hochmoderne Coop Logistikzentrum Schafisheim in Betrieb, für das die Gruppe 2013 den Grundstein gelegt hatte. Es besteht aus der größten Bäckerei der Schweiz, einer nationalen Verteilzentrale für Tiefkühlprodukte sowie einer regionalen Verteilzentrale. Somit steht in Schafisheim der größte Logistikstandort, den die Coop Genossenschaft betreibt. Die Kosten für den Bau summierten sich auf mehr als 600 Millionen Schweizer Franken. Mit der Automatisierung, dem Transport der Waren auf Schiene und Straße sowie mit der Beheizung der Backöfen durch Biomasse setzte die Gruppe in Bezug auf Logistik und Nachhaltigkeit neue Maßstäbe. Außerdem fasste sie ein ehrgeiziges Ziel ins Auge: spätestens ab 2023 CO2-neutral wirtschaften zu wollen.

Wann das Ziel erreicht ist, werden wir wohl bald erfahren. Wie wir aus den vorhandenen Materialien wissen, ist der Weg nicht einfach. Er setzt sich aus vielen Einzelmaßnahmen zusammen, die die Gruppe Zug um Zug dem Ziel näherkommen lassen. Automatisierung spielt mit eine große Rolle, weil sie die Präzision erhöht – damit die Effizienz und die Chance, Einsparpotenziale noch besser ausschöpfen zu können.

Der Energieverbrauch in Schafisheim ist gigantisch

Die Produkterzeugung hat sich in vielen Bäckereien, auch handwerklich orientierten Betrieben, in den letzten Jahrzehnten stark verändert. Wer das Ladenbacken perfektionieren und Passanten mit frischem Brötchenduft in die Filiale locken will, der kommt nicht umhin, den Prozess gezielt zu unterbrechen – und den geschulten Verkaufskräften vor Ort das Finish zu überlassen. Eine der Folgen ist, dass viele Betriebe, ob groß oder klein, heute mindestens über soviel Tiefkühlfläche wie Backfläche verfügen. Regional tätige Filialisten haben angesichts der steigenden Energiepreise wenigstens die Möglichkeit, das Ladenbacken soweit einzuschränken, wie es wirtschaftlich sinnvoll ist und das erprobte Marketing nicht durchkreuzt.

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Eine Bäckerei in der Dimension des Logistikzentrums Schafisheim hat diese Option nicht. Allerdings stellt sich hier auch nicht die Frage nach den Tagespreisen für fossile Brennstoffe, sondern ist das Thema erledigt mit der Entscheidung für Biomasse, die für die Beheizung der Backöfen sorgt. Doch was ist mit der Kälte?

Motoren und Frequenzumrichter: Das treibt die Kälteanlagen an

Die Großbäckerei ist eine der modernsten Anlagen dieser Art in Europa. 600 Mitarbeitende stellen rund 60.000 Tonnen Backwaren pro Jahr her und produzieren Tiefkühlteiglinge für die Coop-Filialen in der gesamten Schweiz. Die Kühlung ist für den Produktionsprozess besonders wichtig. Vier Kälteanlagen mit einer Leistung von insgesamt acht Megawatt – die Leistung von etwa 40.000 Haushaltskühlschränken – und einer Leitungskapazität von zwölf Kilometern übernehmen diese Aufgabe. Im Sinn der CO2-Strategie von Coop nutzen die Kälteanlagen das natürliche Kältemittel Ammoniak und sind darüber hinaus sehr energieeffizient – weiß die ABB Gruppe aus Zürich, die die Anlagen gebaut hat. In den folgenden Absätzen werden die Beschreibungen vielleicht etwas technisch. Doch sie machen auch Nicht-Technikern verständlich, weshalb eine hohe Präzision das A und O ist beim Verfolgen von Nachhaltigkeitszielen.

Für höchste Energieeffizienz im Kühlmittelkreislauf sorgen 18 Motoren und 18 Frequenzumrichter von ABB. Die Motoren (132-355 KW) gehören der höchsten Effizienzklasse IE4 an und erreichen bei Volllast einen Wirkungsgrad von bis zu 97 Prozent. Eine noch größere Stromeinsparung ermöglichen die ACS880 Frequenzumrichter: Sie regeln die Drehzahl der Motoren exakt entsprechend der jeweils benötigten Kälteleistung. Die Funktion «Fliegender Start» des Frequenzumrichters erkennt die Drehzahl und die Drehrichtung der Maschine und erhöht die Motordrehzahl ohne Stopp der Maschine auf den entsprechenden Wert. Die Geräte sind dabei sehr zuverlässig: Seit ihrer Inbetriebnahme im Jahr 2016 gab es in Schafisheim keine nennenswerten Ausfälle.

Das von ABB für Coop erstellte Paket aus Synchron-Reluktanzmotor und Frequenzumrichter sorgt dank der genau aufeinander abgestimmten Geräte bei allen Anwendungen für ein hervorragendes Regelverhalten und eine einfache Inbetriebnahme. ACS880 Single Drive-Frequenzumrichter sind mit den Schutzarten IP21, IP22, IP42, IP54 und IP55 erhältlich und damit für verschiedenste Umgebungsbedingungen geeignet. Für die Sicherheit sorgt das sicher abgeschaltete Drehmoment als Standardfunktion und, als Option erhältlich, ein steckbares Sicherheitsfunktionsmodul. Bluetooth und eine mobile App ermöglichen die Verbindung mit und Regelung der Frequenzumrichter auch an schwer zugänglichen Orten.

«Unsere Motoren und Frequenzumrichter ermöglichen eine hochpräzise Regelung. So wird sichergestellt, dass die Verdichter in den Kältemittelkreisläufen nur bei Bedarf laufen – exakt mit der geforderten Leistung», sagt Brith Isaksson, Global Food and Beverage Segment Manager, ABB Antriebstechnik.

«Wir haben ein System installiert, das auf dem neusten Stand der Technik ist und höchstmögliche Energieeffizienz bietet. Die Kombination von IE4-Motoren mit Frequenzumrichtern ist die beste Lösung, die heute in Bezug auf Energieeffizienz verfügbar ist», bestätigt Beat Schuppisser, Branch Manager Industrial Refrigeration bei Johnson Controls und Gesamtprojektleiter für die Kälteanlagen. Die Anlagen wurden von Johnson Controls geplant und installiert und auf die Anforderungen und Bedürfnisse von Coop zugeschnitten. Dabei habe man großen Wert darauf gelegt, betont Schuppisser, die Motoren und Frequenzumrichter aus einer Hand zu beziehen, denn nur so ließen sich Lieferung und Installation optimal koordinieren. Die hocheffiziente Technik half Coop bisher, den CO2-Ausstoß um mehr als 10.000 Tonnen pro Jahr zu verringern – das entspricht den Emissionen von fast 2.000 durchschnittlichen PKW pro Jahr.

Auch Roboter tragen zu Effizienz des Logistikzentrums bei

Doch nicht nur Motoren und Frequenzumrichter, auch Roboter von ABB kommen im Logistikkomplex zum Einsatz. Zum Beispiel in der Leergut-Zentrale, in der täglich tausende leere Transportkisten aus den insgesamt rund 400 Schweizer Coop-Filialen eintreffen. Hier entnehmen 15 ABB IRB 6700 die Kisten aus den Transportgebinden, sortieren und stapeln sie. Der IRB 6700 ist der leistungsfähigste Roboter mit den niedrigsten Gesamtbetriebskosten in der 150-300 Kilogramm-Klasse. Er zeichnet sich ebenso durch einen sehr geringen Energieverbrauch aus.

In der Bäckerei ist ein IRB 360 FlexPicker für spezielle Prozessschritte in der Teigverarbeitung verantwortlich, ein Deltaroboter für Hochgeschwindigkeits-Pick-and-Place-Aufgaben.

Die Photovoltaikanlage auf dem Dach erzeugt im Jahr rund 250.000 Kilowattstunden (kWh) Strom für den Eigenbedarf. Damit könnte ein Elektroauto im Schnitt über eine Million Kilometer weit fahren. Sieben Solarwechselrichter von ABB vom Typ Pro-33.0 wandeln den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der dann ins Energieversorgungsnetz des Logistikzentrums eingespeist wird – ein weiterer Baustein der CO2-Strategie von Coop (Foto: Coop – Video: ABB über Youtube).

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