Arbeitssicherheit Management System

Die Dithmarscher Kältetechnik konnte im April 2019 das etablierte Arbeitssicherheit Management System erfolgreich re-auditieren und hat das AMS-Zertifikat für weitere drei Jahre von der BG-ETEM verliehen bekommen.

Neu ist der Zusatz: Die Einhaltung der Anforderungen der DIN ISO 45001:2018 wird bestätigt.

In wenigen Tagen können Sie unser aktualisiertes Zertifikat im Bereich Download für Ihre Unterlagen runterladen.

Technische Voraussetzungen für eine optimale Lagerung von Möhrengemüse

Vortrag von der Dithmarscher Kältetechnik GmbH
Die Aufbewahrung von Obst und Gemüse nach der Ernte trägt wesentlich zur Versorgung der Bevölkerung mit gesunden Nahrungsmitteln bei. Es gibt hier verschiedene Verfahren, angefangen bei Kellerlagern über Erdmieten und außenluftgekühlte Lager. Das technisch Anspruchsvollste ist jedoch das maschinengekühlte Lager, das weitgehend unabhängig von äußeren Faktoren reproduzierbare und konstante Klimabedingungen für die Produkte schaffen kann.

Voraussetzung für derartige Installationen ist die Wärmedämmung der Räume, bei besonderen Anforderungen an die Luftzusammensetzung kann noch die Gasdichtigkeit erforderlich werden (CA- und ULO-Lager).

Kälteanlage:

Die Erzeugung von Kälte erfolgt über den Weg eines thermodynamischen Prozesses. Da es Kälte im eigentlichen Sinn nicht gibt, handelt es sich bei Kälteanlagen immer um den Transport von Wärme. Im Kühlraum und dort in den Luftkühlern wird Wärme von der Raumluft aufgenommen, dadurch wird diese kälter. Die Wärme wird über das Verdampfen von Kältemittel in den Luftkühlerrohren bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur absorbiert. Der kalte Kältemitteldampf wird vom Verdichter angesaugt und komprimiert. Dabei wird das Kältemittel heiß, strömt in den Verflüssiger und kann dort die Wärme bei hoher Temperatur und hohem Druck an die Außenluft abgeben. Infolge der Wärmeabgabe verflüssigt es sich und geht zu den Expansionsventilen vor den Luftkühlern. Im Expansionsventil wird der Druck- und Temperatursprung auf die Verdampfungstemperatur vollzogen, um das Kältemittel wieder bei niedriger Temperatur aufnahmebereit für die im Kühlraum befindliche Wärme zu machen (Prinzip der „Verdunstungskälte“). Das Kältemittel kann also innerhalb des geschlossenen Rohrsystems entweder in flüssiger oder in Dampfform vorliegen. Wenn es durch Lecks im Rohrsystem entweicht, ist es immer dampfförmig, d. h. ein Gas. Das sehr gebräuchliche Kältemittel R134a ist, wie viele Kältemittel, geruchs- und farblos. Bei normalem Luftdruck siedet es bei einer Temperatur von – 26,5 °C.

Optimale Lagerbedingungen für Möhren:

Die optimale Lagertemperatur für Möhren beträgt 0 °C bis +1 °C bei einer relativen Raumluftfeuchte von 97% und mehr. Die CO2-Konzentration im Lagerraum sollte auf 1% begrenzt werden. Die Möhren sollten in Kisten gelagert werden. Verbreitet sind Holzkisten mit den Abmessungen 1,60m x 1,20 m x 1,20 m.

Isolierung:

Die Isolierung der Möhrenlager wird heute fast ausschließlich mit Isolierpaneelen durchgeführt. Hier ist ein Wärmeleitwert von <=0,25 W/m²K üblich, infolge steigender Strompreise und höherer Qualitätsanforderungen geht der Trend in Richtung Wärmedämmwerte von 0,2 und geringer.

Türverschluß während der Ein- und Auslagerung:

Wärmeeinträge bzw. Störungen des Lagerklimas durch geöffnete Türen sollten reduziert werden. Geeignete Maßnahmen sind hier Streifenvorhänge, Schnellauftore oder Türluftschleier.

Lagerraumabmessungen:

Die Lagerraumabmessungen sind die wichtigste, planerische Grundlage. Hier entscheidet sich, welche spezifischen, auf eine Lagerbox bezogenen Kosten für die Einrichtung eines Gemüselagers entstehen. Die Lagerraumabmessung sollte auch im Hinblick auf den Auslagerungszeitraum überprüft werden. Wenn Möhrenkisten ausgelagert wurden, steigt der kistenbezogene Feuchteverlust bei den verbliebenen Boxen an. Sinnvoll sind Auslagerungszeiträume von weniger als sechs Wochen, wobei die Qualitätseinbußen nach längerer Lagerung deutlich höher als nach wenigen Monaten ausfallen. In solchen Fällen ist es ratsam, die geplante Menge in mehreren Kühlzellen unterzubringen. Dies hat auch erhebliche energetische Vorteile.

Luftumwälzung:

Für eine optimale Lagerung muss das Kaltlager auf die Möhrenbox abgestimmt werden. Zwischen den Boxen müssen Spalten für die Zirkulation der Kaltluft freigelassen werden. Die Luftzirkulation ist die Basis der Kühlung. Die Kaltluft sollte möglichst homogen den Kistenstapel durchströmen. Über die Luft wird die Wärme, aber auch Feuchtigkeit von den Lagergebinden abgeführt. Die Befüllung und noch wichtiger die Auslagerung von Boxen sollten so erfolgen, dass sich die Luftströmung an den im Lager befindlichen Kisten möglichst wenig ändert.

Kälteleistung:

Die bereitzustellende Kälteleistung für ein Möhrenlager wird aus dem Kältebedarf für die Einlagerungsphase und dem der Langzeitlagerphase ermittelt. Die während der Einlagerungsphase eingebrachte Menge an Möhren und deren mittlere Feldwärme bestimmen zusammen mit der Abkühlgeschwindigkeit den oberen Leistungsbedarf der Kälteanlage. Während der Langzeitlagerphase ist der Kälteleistungsbedarf nur noch ein Bruchteil des oberen Wertes. Dies kann dazu führen, dass die Kälteanlage während der Einlagerungsphase mit höheren Luftumwälzungen und höherer Kälteleistung arbeiten muss, als im Lagerbetrieb. In der Praxis wird das über polumschaltbare Luftkühlerventilatoren mit Dahlanderschaltung und leistungsregelbaren Verdichterstationen gelöst. Die Dahlanderschaltung ermöglicht es, die Luftleistung der Ventilatoren zu verdoppeln. Die gebräuchlichsten, leistungsregelbaren Verdichterstationen sind Verbundanlagen, die aus mindestens zwei Verdichtern bestehen und zum Teil mit Leistungsregelungen durch Zylinderabschaltung ausgestattet sind. Verbundanlagen haben zudem den Vorteil, dass bei Ausfall eines Verdichters die Raumtemperatur von den anderen problemlos gehalten werden kann. Während der Einlagerungsphase kann eine erhöhte Entfeuchtungsleistung toleriert werden.

Luftkühler:

Über den Luftkühler wird Wärme aus dem Kühlraum abgeführt. Dazu muss die Temperatur des Kältemittels im Luftkühler niedriger sein, als die der Raumluft. Die Leistung des Luftkühlers ist jetzt abhängig von der Temperatur des Kältemittels und der Bauart des Kühlers. Je niedriger die Temperatur des Kühlmittels, desto größer die Leistung.

Beispiel: Bei einer Raumtemperatur von 0°C soll eine Leistung von 6,0 kW erbracht werden. Diese Leistung kann mit einem kleinen Luftkühler erbracht werden, wenn das Kältemittel eine Temperatur von minus 10°C hat. Die Folge wäre aber, dass im Kühlbetrieb durch die sehr kalte Oberfläche des Luftkühlers eine starke Entfeuchtung stattfindet. Für Möhren wäre damit nur eine kurzfristige Lagerung möglich.
Bei Gemüselangzeitlagern muss die Verdampfungstemperatur ca. 4 bis 5 Kelvin Unterschied zur Raumtemperatur ausweisen, damit der Feuchteentzug während der Kühlphase gering bleibt. Der Luftkühler wird damit doppelt so groß und kostet damit auch fast doppelt soviel wie der kleinere.

Für einen Gemüsekühlraum wurde bei einem Grad Raumtemperatur die gemessene Luftfeuchte bei verschiedenen Verdampfungstem­peraturen wie folgt gemessen
(lt. N. Belker, LWK Westfahlen-Lippe):

  Verdampfungstemperatur   Gemessene Raumluftfeuchte
 – 7 °C  85 % – 92 %
 – 4 °C  92 % – 94 %
 – 3 °C  97 % – 98 %

Bei Gemüsekühlanlagen stellen die Luftkühler und nicht die Kälteleistung den preisbestimmenden Faktor dar.

Expansionsventil:

Die Befüllung des Luftkühlers mit Kältemittel bestimmt das Expansionsventil. Ein einfaches Expansionsventil ist nicht in der Lage, kleine Überhitzungen stabil auszuregeln. Dann wird die Leistung des Luftkühlers nicht ausgenutzt und die Verdampfungstemperatur sinkt unter den geplanten Wert ab. Die Folge wäre eine höhere Entfeuchtung. Es ist hier ein sehr gutes mechanisches oder elektronisches Expansionsventil notwendig.

Regelung der Raumtemperatur:

Die optimale Lagertemperatur von Möhren liegt zwischen 0 °C und 1°C im Kern. Die umgebende Raumluft muss kälter sein, um die Atmungswärme der Organe abzuführen. Sie soll möglichst wenig schwanken, übliche Temperaturdifferenzen liegen zwischen 0,3 K und 0,5 K. Eine zu geringe Temperaturdifferenz führt zum Takten der Kühlung, eine zu hohe zu langen Kühlperioden, in denen die Raumluftfeuchte stärker abgesenkt wird und die Luftkühler vereisen.

Abtauung:

Die Möhrenkaltlager werden mit Raumlufttemperaturen von 0,0 °C bis 0,5 °C betrieben. Die niedrige Temperatur führt dazu, dass während der Kühlphasen ein Reifansatz an den Luftkühlerlamellen entsteht, der sich allmählich zu Eis verdichtet. Dieses Eis muss entfernt werden, um die Kühlwirkung auf Dauer zu erhalten. Gelingt es nicht, das Eis zu entfernen, steigt zunächst die Laufzeit der Kühlung an, danach läuft sie dauernd und die Raumtemperatur steigt trotzdem. Es gibt unterschiedliche Verfahren, den Eisansatz abzuschmelzen. Die gebräuchlichste Methode ist die Abtauung mit Elektroheizstäben. Sie ist preiswert und robust, hat jedoch den Nachteil, dass sie die Wärme nicht dort anbringen kann, wo das Eis am stärksten ist. Das führt einerseits zu einem höheren Energiebedarf, andererseits zu einer stärkeren Erwärmung des Gerätes und des Kühlraumes als bei anderen Verfahren. Anders arbeitet die sogenannte „Heißgasabtauung“: Hier wird heißes Kältemittel, das sonst im Verflüssiger kondensieren würde, in die Luftkühler eingeleitet. Da die Wärme dort ankommt, wo es vorher am kältesten war, ist diese Abtauart in der Regel schneller und der Raum heizt sich nicht so sehr auf. Es gibt über zwanzig verschiedene Verfahren der Einleitung von Heißgas. Für die Gemüsekühlung sollte ein energiereiches Verfahren eingesetzt werden, das den Wirkungsgrad des Kühlprozesses nicht verschlechtert. Durch die geringere Aufheizung des Raumes und die in der Regel höhere Effektivität spart man Stromkosten. Die Einleitung der Abtauung erfolgt in der Regel durch eine Zeitsteuerung. So wird während der Lagerphase einmal am Tag abgetaut, während der Einlagerungsphase bis zu viermal täglich. Gerade in der Lagerphase ist eine Abtauung häufig nicht erforderlich, so das die tägliche „Sicherheitsabtauung“ unnötig erscheint. Die derzeit auf dem Markt erhältlichen Bedarfsabtauregler sollten allerdings noch verbessert werden, um die „Sicherheitsabtauung“ tatsächlich überflüssig zu machen.

CO2-Lüftung:

Eine Veränderung der Luftzusammensetzung findet in praktisch allen Obst- und Gemüselagern statt, da die pflanzlichen Organe infolge ihres Stoffwechsels Sauerstoff in Kohlendioxid umsetzen. Die heutigen, mit Isolierpaneelen erstellten Kaltlager weisen eine hohe Gasdichtigkeit auf, so dass im Verlauf der Lagerung der Sauerstoff veratmet wird und die CO2-Konzentration ansteigt. Bei Möhren kann es zum Absterben der inneren Zellen schon bei leicht reduzierten Sauerstoff­konzentrationen kommen. Nach neueren Erkenntnissen sollte nicht mehr als 1% CO2 in einem Möhrenlager zu messen sein, um Warenschäden sicher zu verhindern. Dies führt dazu, dass ein kontrollierter Luftaustausch erforderlich wird. Man kann C02 sehr genau über die Lichtabsorption messen und bei Überschreitung des Grenzwertes einen Lüfter anschalten, der von außen Frischluft in das Lager einbringt. Da die CO2-Produktion in der Lagerphase relativ konstant ist, kann aber auch eine zeitschaltuhrgesteuerte Lüfteranschaltung für z. B. zwei Stunden täglich den CO2-Pegel unterhalb des Grenzwertes halten.

Zusammenfassung und Ausblick:

Um Möhren lange aufbewahren zu können, muss in der Lagertechnik ein hoher Aufwand betrieben werden. Das Lagerklima mit einer geringen Schwankung der Temperatur bei 0°C und eine extrem hohe Luftfeuchtigkeit sind die Voraussetzung für den Lagererfolg. Hinzu kommt eine ausreichende Belüftung in allen Lagerphasen und die Vermeidung von zu hohen CO2-Konzentrationen im Lagerraum. Die Notwendigkeit der hohen relativen Luftfeuchte in einem Möhrenlager zwingt zum Einsatz von hochwertigen Luftkühlern und aufwändigen Regelungen. Doch am Ende ist dieser Mehraufwand durch geringere Verluste sowohl bei der Qualität als auch bei der Quantität schnell bezahlt.

Das Kältemittel R22 wurde verboten… Welche Möglichkeiten haben Sie?!

Von dem Verbot vom 01.01.2015 sind alle teilhalogenierten Fluorchlorkohlenwasserstoff (H-FCKW) haltigen Kältemittel betroffen. Dazu zählt insbesondere das Kältemittel R22 und alle Gemische in denen der Stoff enthalten ist!

Grund für das Verbot ist die schädigende Wirkung für die Ozonschicht. Die gesetzlichen Grundlagen dafür sind: Die FCKW-Halon-Verbots-Verordnung (gültig von 1991 bis November 2006), die EG-Verordnung 2037/2000 über Stoffe die zum Abbau der Ozonschicht führen und die Chemikalien-Ozonschichtverordnung über Stoffe, die die Ozonschicht schädigen.

Für bestehende Anlagen ist das Verwenden dieser Stoffe mit Einschränkungen weiter möglich. Das heißt, es dürfen keine Eingriffe in den Kältemittelkreislauf vorgenommen und vor allem kein R22 mehr nachgefüllt werden. Solange die Anlage ohne Probleme arbeitet ist das betreiben aber kein Problem.

Da wir Ihnen R22 seit dem 01.01.2015 nicht mehr anbieten können und um eventuelle Ausfallzeiten möglichst zu vermeiden, ist eine rechtzeitige Kältemittelumstellung ratsam.

Gerne stehen wir Ihnen für aufkommende Fragen zur Verfügung und begleiten Sie sicher durch den Ausstieg.