Mitarbeiter werkeln das gesamte Jahr über in der Lackiererei von Mercedes AMG Petronas.

Mitarbeiter werkeln das gesamte Jahr über in der Lackiererei von Mercedes AMG Petronas. Mercedes AMG Petronas

Das Hauptquartier von Mercdes AMG Petronas im britischen Brackley. Hunderte Ingenieure, Techniker und Konstrukteure arbeiten hier am Erfolg ihres weltmeisterlichen Formel-1-Teams. Zur Mannschaft gehören auch 15 Mitarbeiter aus der Lackiererei. Sie geben der Ausrüstung und den Boliden den letzten optischen Feinschliff und sorgen dafür, dass die Rennwagen ihrem Spitznamen ‚Silberpfeile‘ alle Ehre machen. In den heißen Sommermonaten fällt dem Team aus der Lackiererei die Arbeit jedoch schwer. Der Grund: Nachdem man die gesamten Räumlichkeiten und Arbeitsplätze umorganisiert hatte, verspürten die Mitarbeiter ein unangenehmes Klima. Die veralteten AC-Ventilatoren in ihren Räumen ließen sich außerdem nur schwer regeln. Die Luft strömte so schnell durch die Kanalführung, dass es in der Lackiererei regelrecht durch die Deckenöffnungen pfiff und ein permanentes Hintergrundgeräusch verursachte. Gegenmaßnahme der Lackierer: Um den störenden Lärm zu mindern, schlossen die Mitarbeiter die Auslässe an ihren jeweiligen Arbeitsplätzen fast komplett. Das Ergebnis: Obwohl die Klimaanlage auf Hochtouren lief, war das Raumklima im Sommer heiß und stickig.

Zu laut, zu ineffizient, zu teuer

Für das Upgrade einer Klimaanlage baute ebm-papst mit einem Partner zunächst die alten AC-Ventilatoren aus.

Für das Upgrade einer Klimaanlage baute ebm-papst mit einem Partner zunächst die alten AC-Ventilatoren aus. ebm-papst

Mit dieser Situation war Mercedes AMG Petronas unzufrieden. „Unsere Klimaanlage war zu laut, die Temperaturen nicht konsistent und außerdem stiegen die Betriebskosten immer weiter an“, berichtet Robert Yeowart, Director Business Development & Logistics bei Mercedes AMG Petronas.

Bei der Kühlung der Rennwagen in der Box und der Boxenkühlung selbst hatte ebm-papst bewiesen, dass sie innovative Lösungen in einem vertretbaren Kostenrahmen entwickeln kann. Daher wandte sich Yeowart mit dem Problem in der Lackiererei an das Unternehmen. Produktmanager James Cooper besuchte zunächst das Hauptquartier in Brackley, um sich die Anlage anzuschauen und erste Messungen vorzunehmen. Dabei stellte er einen sehr hohen Druck von 1 366 Pa fest. Gleichzeitig betrug der Volumenstrom im Schnitt nur 6 000 m³/h. Der Ursache war schnell entdeckt: Die fast komplett geschlossenen Luftauslässe der Klimaanlage. „So verbrauchte das System eine Menge Energie, ohne dass die Mitarbeiter wirklich etwas von der Kühlleistung der Anlage haben“, erinnert sich Cooper.

Grünes Licht für den Test

Die EC-Ventilatoren wurden in Anti-Vibrationsgehäusen eingebaut, um störende Geräusche zu vermeiden.

Die EC-Ventilatoren wurden in Anti-Vibrationsgehäusen eingebaut, um störende Geräusche zu vermeiden. ebm-papst

Um das System zu verbessern, schlug Cooper vor, die AC-Ventilatoren durch EC-Ventilatoren zu ersetzen, deren Drehzahl sich bequem auf die benötigte Geschwindigkeit anpassen lässt. Außerdem regte er an, die Deckenöffnungen wieder komplett zu öffnen, um die Anlage optimal einstellen zu können. Der Einbau einer benutzerfreundlichen Ventilatorsteuerung sollte der Haustechnik die Möglichkeit geben, die Anlage in Zukunft genau an die Erfordernisse vor Ort anzupassen. Das angestrebte Ziel: eine leise, effiziente und einfach zu justierende Klimatisierung für die Lackiererei. Angetan von den Vorschlägen gaben Robert Yeowart und seine Kollegen grünes Licht für die Umrüstung einer Testeinheit in der Lackiererei. Gemeinsam mit einem externen Partner nahm ebm-papst das Upgrade der Klimaeinheit vor und ersetzte dabei einen alten AC-Ventilator durch zwei RadiPac-EC-Ventilatoren von ebm-papst. Die neuen Ventilatoren wurden in Anti-Vibrationsgehäuse montiert, um störende Geräusche so gering wie möglich zu halten.

Die kompakten RadiPac-EC-Ventilatoren ließen sich problemlos in die Klimaeinheit einbauen.

Die kompakten RadiPac-EC-Ventilatoren ließen sich problemlos in die Klimaeinheit einbauen. ebm-papst

Im nächsten Schritt öffnete das Retrofit-Team alle Luftauslässe in der Decke, um die Klimaanlage korrekt einstellen zu können. Mit einem Volumenstrom von 8 000 m3/h bei einem Druck von 450 Pa strömte die Luft nach wenigen Einstellungen fast geräuschlos zu den Arbeitsplätzen und sorgte für angenehme Temperaturen. Für die einfache Regelbarkeit der Anlage baute der Ventilatoren-Hersteller eine Steuerung mit einem Sicherheitsmechanismus ein. Damit die Verdampferschlange der Klimaanlage nicht vereist, muss sich die Luft immer mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch das System bewegen. Dazu Cooper: „Diese Minimalgeschwindigkeit programmierten wir in die Steuerung ein, sodass sie nicht unter diesen Wert geregelt werden konnte.“

Härtetest in der Hitzewelle

Prima Klima – auch in der Box

Sie bleiben Teampartner, auch im Jahr 2016: ebm-papst unterstützt in der Saison 2016 das F1-Team von Mercedes AMG Petronas mit speziellen Lüftungslösungen. Seit 2014 ist ebm-papst in der Boxengasse präsent, nachdem sich die Formel 1 mit den Fokus auf Energieeffizienz und Hybridtechnologie neu ausgerichtet hat. Zusammen entwickelte man eine hochspezialisierte Aufsatz-Kühllösung für die Kühler auf den Seitenkästen sowie den Überrollbügel. In der Startaufstellung und dem Parc Fermé werden die Seitenkästen und der Überrollbügel mit den S-Force-Axial-Ventilatoren gekühlt, deren Leistungskurve den hohen Gegendruck-Charakteristiken der Kühl- und Lüftungssysteme des Rennwagens entsprechen. Dies verbessert den erzeugten Luftstrom um das Fünffache. Die hohe Leistungsdichte erfüllt die Anforderungen an ein kleines und portables System.

Direkt nach dem Retrofit der Klimaanlage erlebte Großbritannien eine der heißesten Wochen des Jahres – die umgebaute Klimaanlage musste sich also gleich beweisen. „Das Feedback der Mitarbeiter aus der Lackiererei war extrem positiv, weil sie angenehm kühlt und dabei leise ist“, berichtet Yeowart. „Außerdem trocknen die frisch lackierten Teile nun besser, weil die Luft gleichmäßig in den Arbeitsräumen verteilt wird.“

Auch aus kaufmännischer Sicht hat sich das Upgrade gelohnt. Mercedes AMG Petronas spart beim Betrieb der Klimaanlage nun 64 % Energie ein. Dadurch amortisiert sich die Anlage in nur zwei Jahren. Schließlich bringt das Upgrade laut Yeowart auch einen weiteren Zusatznutzen: „Vor dem Upgrade öffneten die Mitarbeiter die Türen, um einen Luftstrom zu erzeugen. Diese Türen bleiben nun geschlossen, sodass wir ein unnötiges Sicherheitsrisiko eliminieren konnten.“

Die Ergebnisse brachten Mercedes AMG Petronas dazu, alle Einheiten in der Lackiererei umzurüsten und für die Zukunft weitere Retrofits am gesamten Standort ins Auge zu fassen. „Momentan schauen wir uns dort alle Klimaanlagen an“, sagt Yeowart. „Überall wo es Sinn macht, möchten wir ein vergleichbares Upgrade durchführen.“

 

Retrofit in der Klimatechnik

Alt gegen hocheffizient

Doppelflutige Radialventilatoren im Spiralgehäuse mit rückwärts gekrümmten Schaufeln lassen sich mit einem Befestigungswinkel in 90°-Stellung montieren.

Doppelflutige Radialventilatoren im Spiralgehäuse mit rückwärts gekrümmten Schaufeln lassen sich mit einem Befestigungswinkel in 90°-Stellung montieren. ebm-papst

Kompakte Abmessungen bei Ventilatoren sind in der Luft- und Klimatechnik gefragt. Gleichzeitig ist Energieeffizienz wichtig, um gesetzliche Mindestanforderungen zu erfüllen. Moderne Ventilatoren mit energiesparender EC-Technik bringen hier Vorteile: Die Ventilatoren erfüllen nicht nur die aktuellen und zukünftigen Anforderungen, sie übertreffen sie schon heute. Und sie ermöglichen den Herstellern klimatechnischer Geräte ein einfaches Retrofit. Denn Änderungen am Gerätedesign sind nämlich nicht erforderlich, wie ebm-papst mit der Baureihe RadiFit beweist.

Direktgetriebene EC-Ventilatoren sind sinnvolle Alternative zu AC-Antrieben. Sie verhalten sich wie Gleichstrommotoren und lassen sich genauso einfach regeln. Dabei arbeiten sie mit Wirkungsgraden bis zu 90 % und bauen kompakter. Doppelflutige Radialventilatoren mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln im Spiralgehäuse eignen sich je nach Baugröße für Luftleistungen bis 10 000 m³/h. Wegen ihrer EC-Antriebe arbeiten die Radialventilatoren mit hohem Wirkungsgrad bei gleichzeitig hohem statischen Druck. Zu Letzterem tragen die aerodynamisch optimierte Schaufelkanal des Laufrads sowie das darauf abgestimmte Spiralgehäuse bei. In Summe bedeutet dies einen geringen Energiebedarf. Praxistests zeigen, dass im Vergleich zu einem herkömmlichen AC-Ventilator mit Trommelläufer bei gleicher Luftleistung Einsparungen von mehr als 40 % realisierbar sind. Gleichzeitig arbeiten die Ventilatoren ausgesprochen leise.

Von diesen Vorteilen profitieren viele Anwendungen, zum Beispiel solche in sogenannten Flachklimagräten, die die warme Abluft zur Erwärmung der Zuluft nutzen. Bei Klimazentralgeräten müssen die Ventilatoren die Luft durch Filter, Wärmetauscher oder Be- und Entfeuchter sowie ein verzweigtes Kanalsystem fördern und dabei entstehende Druckverluste kompensieren. Gleichzeitig darf die Anlage nur wenig Platz beanspruchen und soll eine einfache, bedarfsgerechte Belüftung vieler Räume ermöglichen.

Ähnlichen Anforderungen müssen Ventilatoren aber auch in industriellen Anwendungen genügen, zum Beispiel bei der Generatorkühlung. Hier drückt der Ventilator die Umgebungsluft durch enge Schlitze am Generator. Dank der integrierten Drehzahlsteuerung lässt sich die Kühlung immer an die Last- beziehungsweise Wärmeentwicklung anpassen.

Modulares Konzept mit variablen Anschlussmöglichkeiten
Die Montage der EC-Radialgebläse passt sich flexibel an unterschiedliche Einbaubedingungen an. So sind bei den Baugrößen 250 bis 400 variable Fußpositionen möglich, die Ventilatoren gibt es auch ohne Flansch. Die Baugrößen 310, 355 und 400 haben die bewährte Würfelkonstruktion. Auch beim elektrischen Anschluss wurde auf Flexibilität geachtet. So kann die Elektronik mit dem Anschlussblock rechts oder links am Gehäuse montiert sein; der Anschlussbereich selbst lässt sich dann in die gewünschte Position drehen.