Funktionsweise und historische Entwicklung unserer Kontaktkühlung

17. Dez 2018

Bereits in den 1970er Jahren entwickelte die Firma Eisvoigt unter anderem Anlagen für die speziellen Anforderungen der Bäckereikühl- und Kältetechnik. Sie waren mit der sogenannten stillen Kühlung ausgerüstet. Diese Technologie erzielte die besten Ergebnisse für ungebackene Teige und Sahnetorten. Durch große Kühlerflächen, bezogen auf die jeweilige Kälteleistung, konnte die Entfeuchtung der Ware deutlich reduziert werden. Zudem gab es keine Ventilatoren im Raum: Hauptursache der Entfeuchtung von Teigen sind die Luftbewegung über der Ware und eine große Differenz zwischen Raumtemperatur und der Temperatur der Kühleroberfläche. Thermodynamisch ist eine Temperaturdifferenz erforderlich. Es geht also um deren Minimierung durch möglichst große Wärmetauscherflächen.

In modernen Anlagen ist eine optimale Differenz der Temperaturen mit stillen Kühlern nicht mehr zu realisieren, da die zu produzierende Quantität an gekühlten Produkten und die daraus resultierenden Kälteleistungen so stark gestiegen sind, dass die notwendigen Kühlerflächen nicht untergebracht werden können.

Es lassen sich folgende Erkenntnisse ableiten:

1) Je größer die Kühleroberflächen bezogen auf die Kälteleistung sind, desto geringer ist die Entfeuchtung (geringe Temperaturdifferenz).

2) Je geringer die Luftgeschwindigkeit über der Ware ist, desto geringer ist die Entfeuchtung (Feuchteabfuhr).

3) Eine kleine Differenz zwischen Raumfeuchte und Teigfeuchte verringert die Entfeuchtung der Teige.

4) Feuchtigkeit wird immer an den kältesten Flächen abgeschieden.

 

Heute erreicht man mit großen Kühleroberflächen, drehzahlgeregelten Ventilatoren, Befeuchtungseinrichtungen und Luftführungssystemen sehr gute Ergebnisse. Die Qualität der Ware durch den Einsatz der stillen Kühlung ist jedoch nie erreicht worden.

Unsere Plattenkühlung mit geeigneten Teigfördersystemen bietet einen optimalen Ansatz. Das Teigförderband wird direkt über gekühlte Flächen geführt, weshalb man auch von Kontaktkühlung spricht. Durch exakte Regelbarkeit der einzelnen Plattentemperaturen erreicht man eine kleine Temperaturdifferenz zwischen Teig und Kühleroberfläche. Die Luftbewegung über der Ware entsteht nur noch durch reine Thermik. Die Wärmeübertragung von der Ware zur Platte ist optimal. Die Eindringgeschwindigkeit der Kälte ist viel höher als bei herkömmlichen Teigkühlern. Durch die unter den Förderbändern angebrachten großen Kühlflächen und die Zusatzkühler zur Kühlung der Raumluft, die separat geregelt werden, kommt man dem Optimum der stillen Kühlung sehr nah.

Insbesondere bei sogenannten Schichtteigen, wie zur Herstellung von Croissants, gilt eine exakte Trennung der einzelnen Schichten (Teig und Fett) als Qualitätsmerkmal. Hier sorgt eine schnelle Abkühlung bis in den Produktkern dafür, dass die einzelnen Schichten sich nicht miteinander vermischen. Vergleichsmessungen haben ergeben, dass das Erreichen der Kerntemperatur ca. 25 % schneller erfolgt als bei herkömmlichen Kälteanlagen.

Bei der ersten von uns realisierten Anlage im Jahr 2010, sind die Qualitätsverbesserungen gegenüber der bisher existierenden Technik sofort aufgefallen, allerdings auch die Anfälligkeit für Überfeuchtung im Stillstand. Die Raumfeuchtigkeit im Betrieb lag Messungen zufolge bei ungefähr 90 % r.F. Nach Abschalten der Anlage zum Wochenende und durch offen stehende Türen führt die einströmende, relativ warme Luft aus dem Produktionsbereich sehr schnell zu Taupunktunterschreitungen im Kühltunnel. Das Förderbandgestell, die Kühlplatten und auch die Raumumschließungsflächen waren entsprechend nass. Zur Lösung dieses Problems wurde über die Software eine Entfeuchtungsschaltung programmiert, die den Raum für Stillstandzeiten oder nach Reinigung des Tunnels trocknet. Inzwischen kann durch die Optimierung der hydraulischen Systeme eine maximale Feuchte auch im Normalbetrieb eingestellt und gehalten werden. Außerdem wurde im System ein einstellbarer Überdruck für den Raum integriert, um das Einströmen von Fremdluft zu verhindern.

Fazit:

Unsere Plattenkühlung ist die perfekte Technologie für Kunden mit hohem Qualitätsanspruch.

Industrielle Teigkonditionierung

In der industriellen Fertigung von Teigwaren wird der Kühlung zur Stabilisierung und Konditionierung des Teigs immer größere Bedeutung zugesprochen. Die Notwendigkeit von reproduzierbarer, gleichbleibender Qualität bei gleichzeitig steigenden Stundenleistungen der Produktionsanlagen, erfordert dieses Umdenken. Dies gilt analog für Gär- und Frostprozesse von Teigen.

Die Teigkühlung wird durch Kaltwassersysteme oder durch Direktverdampfungssysteme mit Sicherheitskältemitteln realisiert.

Wärmerückgewinnung aus Kälteanlagen

Aufgrund des hohen Anteils am Gesamtstromverbrauch ist die Wärmerückgewinnung (WRG) aus kältetechnischen Einrichtungen ein unterschätztes Thema mit hohem Sparpotential.

Der Einsatz eines luftgekühlten Verflüssigers neben einem Heizkessel innerhalb eines Produktionsbetriebs zeigt den Handlungsbedarf auf. Während die eine Anlage Strom verbraucht und Abwärme ungenutzt lässt, verbrennt die Heizung fossile Brennstoffe, um die gewünschte Wärme zu erzeugen. Oft kann eine WRG bei einer solchen Konstellation nachgerüstet oder in künftige Planungen aufgenommen werden. Eine durchdachte Planung der WRG sorgt für eine verbesserte Effektivität der Kälteanlage und liefert die Wärme „nebenbei“, sodass der Betreiber doppelt profitiert.

NH₃ / CO₂ Prozesstechnik

In der Backwarenindustrie finden die Kältemittel NH₃ und CO₂ immer häufiger Verwendung. Zumeist als Kältemittel für Zentralanlagen, versorgen sie den gesamten Betrieb mit sämtlichen Kühlstellen.

Dieser Entwicklung haben wir in den letzten Jahren Rechnung getragen. Zum heutigen Zeitpunkt können wir alle unsere Anlagen auch optional für den Einsatz mit diesen Kältemitteln ausgerüstet liefern.Konstruktionen dieser Art, z. B. Schockfroster von 400 – 800 kW Kälteleistung, Industriegärer, Absteifräume und viele weitere Anlagen wurden durch uns bereits realisiert.

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