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Die wichtigsten Kriterien bei der Beschaffung eines Verkaufskühlmöbels hängen unmittelbar mit seiner Bestimmung zusammen: attraktive Warenpräsentation, gute Zugänglichkeit der angebotenen Waren für den Kunden, zuverlässige Einhaltung der Solltemperaturen. Erwünscht sind auch möglichst komfortable Bedingungen im Aufenthaltsbereich vor dem Möbel. Dort sind bis zu 9 K niedrigere Temperaturen als im Rest des Marktes gemessen worden, eine Situation, die sich auf die Aufenthaltsdauer der Kunden dort und die Wahrscheinlichkeit von Spontankäufen sicherlich negativ auswirken wird.
Daneben ist eine hohe Betriebssicherheit gefordert, denn ein Ausfall eines Kühlmöbels hat nicht nur den Verlust der darin enthaltenen Ware zur Folge, sondern führt auch zu verärgerten Kunden, die möglicherweise künftig anderswo einkaufen. Schließlich sind gewöhnlich möglichst geringe Investitionskosten, eher noch als möglichst geringe Lebenszykluskosten, von Interesse, zumal in vielen Fällen Käufer und Betreiber eines Kühlmöbels nicht identisch sind.
Die gängigen Verkaufskühlmöbel im Bereich der Normalkühlung (über 0°C) sehen ähnlich aus, wie in Abbildung 1 dargestellt. Das hervorstechendste Merkmal des dargestellten Geräts ist die offene Displayfläche. Sie erlaubt den unmittelbaren Zugriff auf die Waren, führt aber auch zu starker thermischer Kopplung von Kühlmöbel und Raum. Um die so entstehenden Verluste zu minimieren, wird ein Kühlluftstrom durch das Möbel geführt, der an der Oberkante der Öffnung austritt und an der Unterkante wieder abgesaugt wird. Der so entstehende Kaltluftschleier reduziert – bei guter Konstruktion sehr effektiv – den konvektiven Wärmeeintrag. Weitere Verbesserungen lassen sich durch die heute meist installierten Nachtrollos erreichen, die den Luftaustausch mit der Umgebung außerhalb der Ladenöffnungszeiten fast vollständig unterbinden. Die Luftumwälzung mittels Ventilator sorgt gleichzeitig für einen guten Wärmeübergang zwischen Kälteerzeugung und Waren und erlaubt hohe Kühlleistungen bei kleinen Verdampferflächen.
Derartige offene Kühlregale werden für Listenpreise ab etwa 1500 € pro laufenden Meter (lfm) angeboten. Solche einfachen Geräte können leicht 10.000 kWh Strom pro lfm und Jahr verbrauchen, so dass der Anschaffungspreis bei 15 Ct/kWh innerhalb eines Jahres erneut in Form von Strom umgesetzt wird. Bessere Geräte kommen mit 2000 bis 3000 kWh pro lfm und Jahr aus.
Tiefkühlmöbel funktionieren grundsätzlich ähnlich. Aufgrund der größeren Temperaturdifferenzen besitzen sie jedoch in der Regel entweder Türen, oder es handelt sich um Truhen, mit der Öffnung nach oben und entsprechend reduzierten konvektiven Wärmeeinträgen.
Sowohl Normal- als auch Tiefkühlmöbel können als steckerfertige Geräte mit eigener Kälteerzeugung und Wärmeabfuhr, vom Prinzip ähnlich wie ein Haushaltskühlschrank, oder als Komponenten einer Verbundkälteanlage mit zentraler Kälteerzeugung und dezentralen Verdampfern ausgeführt werden. In Deutschland ist zumindest bei der Normalkühlung der Anschluss an die Verbundkälte üblich, allein schon, um die enormen Abwärmelasten von bis zu 50 W pro Quadratmeter Verkaufsfläche aus dem Gebäudeinneren abzuführen. Verbundkälteanlagen bieten auch den Vorteil, dass die Lärm erzeugenden Kompressoren nicht im Verkaufsraum aufgestellt sein müssen. Dieses Argument ist aber für moderne Kälteerzeuger kaum noch relevant.
Aus physikalischer Sicht besteht der Grund dafür, dass überhaupt Energie für die Kühlung aufgewendet werden muss, in den verschiedenen Arten von Wärmeeinträgen ins Kühlmöbel. Diese können wie folgt klassifiziert werden:
Wie sich die einzelnen Anteile an den Verlusten größenordnungsmäßig auf die genannten Pfade aufteilen, kann einer älteren Untersuchung aus den Niederlanden entnommen werden (Abbildung 2). Man sieht, dass zumindest zum damaligen Zeitpunkt die wesentlichen Verlustanteile die Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung darstellten.
In einer Untersuchung von Ecofys ([Harnisch 2003]) wird der Stromverbrauch pro Meter Kühlmöbel in 226 technisch identischen Penny-Märkten im Jahr 2001 ausgewertet. Die täglichen Verbräuche liegen teils unter 4, teils über 12 kWh pro lfm und Tag. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass es bei bestehenden Installationen einen großen Einfluss der Nutzung gibt, auch wenn die Installationsqualität und Einregulierung der untersuchten Anlagen sich ebenfalls unterscheiden können.
Einige Hinweise für Einsparmöglichkeiten im Betrieb sollen an dieser Stelle gegeben werden:
Verbesserungen der Kühlmöbel selbst sind in den letzten Jahren an verschiedenen Stellen zu erkennen. Nachfolgend sind Maßnahmen zusammengestellt, die heute bereits weitgehend umgesetzt werden oder leicht bei der Einrichtung eines Marktes umgesetzt werden können.
Etliche Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz können nur durch die Hersteller umgesetzt werden. Käufer bzw. Nutzer der Geräte haben hierauf nur indirekten Einfluss. In Bezug auf die eigentlichen Kühlmöbel wären insbesondere folgende Verbesserungsmöglichkeiten zu nennen: