Liebherr: Neues Kimatisierungs-Projekt im öffentlichen Verkehr

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In einem vom deutschen Umweltbundesamt organisierten Fachgespräch am 25. Januar in Berlin stellten die Deutsche Bahn (DB) und Liebherr-Transportation Systems das Projekt sowie die Ergebnisse des Vergleichs der luftgestützten, umweltfreundlichen Air-Cycle-Klimaanlage von Liebherr mit einer herkömmlichen, mit dem Kältemittel R134a betriebenen Anlage vor.

Liebherr-Transportation Systems hat das Projekt zur Untersuchung der Klimatisierung von öffentlichen Verkehrsmitteln im Auftrag des Umweltbundesamtes (Dessau-Roßlau, Deutschland) im Rahmen des Umweltforschungsplans des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit erfolgreich durchgeführt. Gegenstand war die Erprobung, Messung und Bewertung von Klimasystemen mit natürlichen Kältemitteln zum nachhaltigen Kühlen und Heizen von öffentlichen Verkehrsmitteln.

Nachdem einzelne Wagen im DB-Werk Nürnberg umgerüstet worden waren, unterzog sich ein Zug der ICE-3-Flotte (Baureihe 403, erste Bauserie) mit den Air-Cycle-Klimasystemen von Liebherr Ende Juni 2015 einer Erprobungsphase im täglichen Fahrgastbetrieb. Das Team von Liebherr-Transportation System hatte im Rahmen dieser Erprobung zusätzliche Sensorik und Messtechnik installiert, um umfangreiche Betriebsdaten über einen Zeitraum von zwei Jahren zu erheben und somit eine detaillierte Analyse der Anlagen zu ermöglichen. Ziel war es, aus den unter realen Betriebsbedingungen über alle Jahreszeiten gewonnenen Daten den Energieverbrauch der Anlage über den gesamten Lebenszyklus zu berechnen. Auf dieser Basis konnten außerdem Aussagen zur Wettbewerbsfähigkeit von Klimaanlagen mit dem natürlichen Kältemittel Luft gegenüber herkömmlichen Klimaanlagen getroffen werden.

Im Fokus stand u.a. die Energieeffizienz der Liebherr-Anlagen im täglichen Fahrgastbetrieb. Gerade in den heißen Sommermonaten Juli und August stand der Erprobungszug unter genauer Beobachtung. Zusammen mit dem Umweltbundesamt und der DB führte das Liebherr-Team die genaue Aus- und Bewertungen der gesammelten Daten durch.

Für die betrachteten Klimazonen kühl (Braunlage), moderat (Kassel) und warm (Mannheim) zeigten die Untersuchung im Mittel für den primären Jahresenergiebedarf im Komfort-Kühlbetrieb eine Einsparung von 28 Prozent für eine Air-Cycle Anlage mit Unterdruckprozess (ICE-3) im Vergleich zu einer Kaltdampfanlage mit drehzahlgeregeltem Verdichter und der Möglichkeit zum Gegenheizen (ICE-T). Die Betrachtung des sekundären Energiebedarfs (für die Traktion) infolge des Impulswiderstandes für die von der Klimaanlage angesaugten Luft ergab eine Reduktion um über 50 Prozent gegenüber der Kaltdampfanlage. Damit baut sich der Vorsprung der Air-Cycle-Technologie weiter aus. In Summe zeigte sich hinsichtlich des Jahresenergiebedarfs unter realitätsnahen Einsatzbedingungen ein klarer Vorteil für die Air-Cycle Technologie. Der reduzierte Energiebedarf wirkt sich unmittelbar in einer Senkung der Umweltbelastung infolge der Energiebereitstellung (abhängig vom Strom-Mix) sowie in einer deutlichen Reduktion der Betriebskosten aus.

Das Umweltbundesamt hat das Projekt am ICE 3 unterstützt, da aus Umweltsicht die Kaltlufttechnik Vorteile gegenüber herkömmlichen Kaltdampfanlagen mit fluorierten Kältemitteln bietet.

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