Worin besteht ein Kühlhaus?

Was ist ein Kühlhaus?

Ein Kühlhaus oder eine Kühlzelle ist eine in der Regel groß dimensionierte Kälteanlage, deren Zweck darin besteht, bestimmte Warenarten bei niedriger oder sehr niedriger Temperatur zu lagern, etwa verderbliche Lebensmittel wie Fleisch, Obst und Fisch sowie andere Materialien, die dies erfordern.

Ein Kühlhaus mit hoher Effizienz trägt dazu bei, Textur, Geschmack, Farbe und sogar den Geruch der gelagerten Lebensmittel zu erhalten.

Hervorzuheben ist, dass die Technik, niedrige Temperaturen zur Lagerung und Konservierung von Lebensmitteln über einen gewissen Zeitraum zu nutzen, bis ins Mittelalter zurückreicht. Damals gab es noch keine fortschrittliche Technologie zur Herstellung von Haushaltsgeräten, und man nutzte die Kälte in Kellern und Lagerräumen, um die Haltbarkeit von Lebensmitteln zu verlängern. Später setzte man in den Wintermonaten Eis ein und verwendete mit Schnee bedeckte Gruben, die man „Neveros“ nannte.

Wie ist ein Kühlhaus aufgebaut?

Kühlhäuser werden in der Regel mit einem Dämmelement gebaut, das als Sandwichpanel bekannt ist, und aus zwei Schichten vorlackiertem Stahl besteht. Im Inneren ist es mit einem Dämm­schaum aus Polyurethan oder Polyisocyanurat gefüllt, um zu verhindern, dass die Temperatur durch die Oberfläche dringt.

Arten von Kühlzellen bzw. Kühlhäusern

Kühlzellen bzw. Kühlhäuser werden in zwei Typen eingeteilt:

1. Kühlräume, die Lebensmittel, Materialien der Pharmaindustrie oder des klinischen Sektors bei kontrollierten Temperaturen zwischen 0°C und 10°C lagern und konservieren können.
2. Tiefkühlräume lagern Waren je nach Bedarf bei verschiedenen Gefriertemperaturen zwischen -30°C und 0°C.

Der Einsatz von Kühlhäusern ist weltweit verbreitet, da sie dank ihrer Isolier- und Konservierungsfähigkeit verschiedenste Lebensmittel und Produkte in optimalem Zustand halten.

Wie wird ein Kühlhaus geplant?

Jedes Kühlhaus zeichnet sich dadurch aus, dass es kontrollierte Temperaturen nutzt, um unterschiedliche Waren in gutem Zustand zu halten und so ihre Haltbarkeit zu verlängern.

Auf industrieller Ebene ist es unerlässlich sicherzustellen, dass die Lieferkette die notwendigen Mechanismen zur Aufrechterhaltung der Kühlkette in den entsprechenden Abläufen umfasst.

Damit sind verschiedene Elemente gemeint, die die Effizienz eines Kühlhauses ergänzen. Dabei ist die geeignete Technologie für die Laderampen zu berücksichtigen, damit auch sie die Aufrechterhaltung der idealen Temperatur gewährleisten, sodass die Ware während ihres Aufenthalts dort in einwandfreiem Zustand bleibt.

Je nach den spezifischen Eigenschaften jedes Unternehmens wird das Kühlhaus entsprechend geplant, und durch die Entwicklung eines maßgeschneiderten Modells werden effiziente Ergebnisse erzielt. Dabei sind jedoch folgende Faktoren zu berücksichtigen:

• Die Art der zu lagernden Ware – ob Lebensmittel, pharmazeutische oder klinische Produkte –, da jede Kategorie eigene Anforderungen hat.
• Festlegung der Kapazität für Wareneingang und Warenausgang.
• Laderampen und Puffer für die temporäre Nutzung.
• Planung der Lageraufteilung bzw. des gesamten Layouts.
• Anzahl der täglich zu versendenden Aufträge.
• Eingesetzte Lagertechniksysteme.
• Arten der Ladeeinheit.
• Automatisierungsgrad des Lagers.

Bei den Lagersystemen für ein Kühlhaus empfiehlt es sich, sowohl manuelle als auch automatische Systeme vorzusehen, die sich an die Bedingungen niedriger Temperaturen anpassen können.

Welche weiteren Aspekte sind bei der Planung eines Kühlhauses zu berücksichtigen?

• Ein zusätzlicher Aspekt betrifft die Regalsysteme. Mit der richtigen Auswahl soll eine Struktur geschaffen werden, die die Kälteerhaltung im Inneren der Kühlzelle begünstigt.
• Für viele Kühlhäuser ist es sehr vorteilhaft, Regalsysteme zu verwenden, die zur Struktur der Zelle passen, um selbsttragende Lager zu realisieren und so die Lagerkapazität zu optimieren.
• In diesem Zusammenhang besteht zudem die dringende Notwendigkeit, dass Kühlhäuser über effiziente Kühltüren verfügen, die auf die Betriebstemperatur innerhalb der Zelle abgestimmt sind.
• Die Türen können verschiedene Ausführungen haben, z. B. Schiebetüren, Drehtüren oder isolierende Planentore. Ihre Hauptfunktion besteht darin, den Zugang zum Inneren zu ermöglichen und gleichzeitig das Entweichen der Kälte zu verhindern.
• Kühltüren spielen eine grundlegende Rolle, um die Temperatur im Lager zu gewährleisten. Hervorzuheben ist, dass sie Teil eines SAS sein können – eines Sicherheitssystems, das speziell dafür ausgelegt ist, abrupte Veränderungen im Inneren zu vermeiden, indem verhindert wird, dass die dazugehörigen Türen gleichzeitig geöffnet sind.
• Die Förder- und Handhabungsgeräte können manuell oder automatisch sein. Wenn Gabelstapler eingesetzt werden müssen, sollten diese beim Betrieb in einem geschlossenen Bereich elektrisch sein.
• Ein Kühlhaus benötigt im oberen Bereich eine Kammer bzw. ein Plenum, Verdampfer, Luftumwälzrohre sowie einen isolierten oberen Gang, um die Wartung der Strukturen zu gewährleisten.

Grundelemente eines Kühlhauses

Weitere grundlegende Elemente innerhalb einer Kühlzelle sind:

1. Kälteanlagen

Eines der grundlegenden Elemente in einem Kühlhaus ist die Kälteanlage.

Je nach Art des zu lagernden Produkts lassen sich die Anforderungen und Eigenschaften bestimmen.

Außerdem sind die zu erreichende Temperatur, Temperaturänderungen vom Wareneingang bis zur Lagerung, die Lagerdauer des Produkts, die interne Temperaturdifferenz im Vergleich zur Außenumgebung des Kühlhauses, die Abmessungen der Zelle, die durchschnittliche Umschlagshäufigkeit der Produkte usw. zu berücksichtigen.

Sobald diese Werte festgelegt und Kapazitäten sowie Anforderungen analysiert wurden, lassen sich die thermischen Kältebedarfe bestimmen, um die maximale Effizienz der Kühlzelle sicherzustellen.

2. Böden der Kühlräume

Der Boden des Kühlhauses ist sehr wichtig, um hinsichtlich der Leistung die besten Ergebnisse zu erzielen.

Einige Zellen benötigen einen isolierten Boden, andere nicht. Kühlhäuser, die bei Temperaturen über 0°C betrieben werden, benötigen keinen Bodenaufbau. Hervorzuheben ist, dass es sinnvoll ist, bei Zellen über Bauwerken eine Bodendämmung zu installieren, um Kondensation zu vermeiden.

Bei Tiefkühlzellen ist hervorzuheben, dass alle über einen isolierten Boden verfügen müssen – entweder mittels eines Panels mit zusätzlicher Verstärkung oder durch eine gedämmte Betonbodenplatte –, um die Wärmedämmung bei Temperaturen unter 0°C sicherzustellen.

Funktionsweise eines industriellen Kühlhauses

Zunächst ist zu beachten, dass Kühlzellen dafür ausgelegt sind, den in den gelagerten Produkten oder Materialien enthaltenen Wärmeanteil zu entziehen.

Wie ist das möglich?

Dieser Wärme- bzw. Energieaustausch erfolgt dank der Eigenschaften des Kältemittels: Beim Verdampfen nimmt es Wärme auf, beim Kondensieren gibt es Wärme ab.

Im Inneren der Zelle findet der Verdampfungsprozess des Kältemittels statt, der durch den Verdampfer ermöglicht wird. Dieses Aggregat ist dafür verantwortlich, die Energie des Kältemittels, das sich bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur befindet, mit der Luft im Inneren der Zelle auszutauschen; dieser Austausch wird durch einen Ventilator erzwungen.

Der nächste Schritt im Kältekreislauf ist das Ansaugen des gasförmigen Kältemittels durch den Verdichter, um es von einem Zustand niedrigen Drucks und niedriger Temperatur in einen Zustand hohen Drucks und hoher Temperatur zu bringen – also auf Bedingungen, die über denen der Außenumgebung liegen. Hier beginnt die Rolle des Kondensators, der – analog, aber entgegengesetzt zum Verdampfer – eine Wärmeabgabe des Kältemittels bewirkt.

Schließlich gelangt das flüssige Kältemittel nach dem Austritt aus dem Kondensator bei hohem Druck und hoher Temperatur zu einem Expansionsventil, wo es durch eine Drosselströmung den Druck und damit die Temperatur reduziert und anschließend wieder zum Verdampfer gelangt.

Außerdem ist zu erwähnen, dass sich mit der Zeit eine erhebliche Menge Eis am Verdampfer ansammeln kann. Daher ist es wichtig, die verschiedenen Methoden des Abtauens in Kälteanlagen zu kennen.

Die Bedeutung der Komponenten der Kühlzelle

Um genau zu wissen, wie ein Kühlhaus funktioniert, muss man jede der Komponenten der Zelle kennen und verstehen, wie sie für den Kälteprozess zusammenwirken:

• Verdichter: Dieses thermische Bauteil saugt das Kältemittel aus dem Verdampfer an und fördert es bis zum Eintritt in den Kondensator.
• Kondensator: Das Bauteil, in dem das Kältemittel die im Verdampfer aufgenommene Wärme abgibt und in den flüssigen Zustand übergeht.
• Expansionsventil: Die Flüssigkeit gelangt zum Expansionsventil, verliert einen Teil ihrer Wärme und tritt als Mischung aus Flüssigkeit und Dampf in den Verdampfer ein.
• Verdampfer: In den Verdampfern nimmt das Kältemittel die Wärme aus der Innenluft der Zelle auf.

So wird der Prozess immer wieder ausgeführt, wodurch die Luft abgekühlt wird und die gelagerten Lebensmittel oder Produkte eine für ihre Konservierung geeignete Temperatur erreichen.

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