Was ist ein Rückkühler und wie funktioniert er?

Ein Rückkühler ist ein luftgekühltes Gerät, das zur Abkühlung flüssiger Medien eingesetzt wird. Er überträgt die Wärme aus dem Medium an die Umgebungsluft, wodurch das Medium auf die gewünschte Temperatur heruntergekühlt wird. Als Kühlmedium wird dabei in der Regel ein Wasser-Glykol-Gemisch (Sole) verwendet, um auch bei niedrigen Außentemperaturen einen sicheren Betrieb und Frostschutz zu gewährleisten.

Der Wärmeaustausch erfolgt über einen Lamellenwärmetauscher, durch den Umgebungsluft mit Hilfe leistungsstarker Ventilatoren geführt wird. Sobald die Außentemperatur eine definierte Mindesttemperatur unterschreitet, startet die Kühlung – in der Regel ganz automatisch. Diese sogenannte freie Kühlung (Free Cooling) spart Energie, da keine aktive Kältemaschine erforderlich ist.

Die technische Ausführung variiert je nach Anwendung. Rückkühler können mit horizontaler oder vertikaler Luftführung, adiabatischer Unterstützung oder in Hybridbauweise konfiguriert werden.

Je nach Anwendung, Leistungsbedarf und Standort kommen verschiedene Rückkühltechnologien infrage:

1. Trockenkühler (Freikühler)

• Funktionsweise: Die Wärme wird direkt über einen Wärmetauscher mithilfe von Umgebungsluft an die Atmosphäre abgegeben. Es findet keine Verdunstung statt.
• Vorteile: Der Wartungsaufwand ist gering, es findet kein Wasserverbrauch statt und somit gibt es keine Gefahr von Legionellen.
• Nachteile: Die erreichbare Kühltemperatur ist immer höher als die Umgebungslufttemperatur (Trockenkugeltemperatur), was die Effizienz limitieren kann.

2. Verdunstungskühler (Nasskühler/Kühltürme)

• Funktionsweise: Sie nutzen die Verdunstungskälte von Wasser, um das Medium abzukühlen. Das zu kühlende Medium wird entweder direkt (offen) oder indirekt (geschlossen) durch Verdunstungswasser gekühlt.
• Vorteile: Sie ermöglichen eine Kühlung auf Temperaturen unterhalb der Umgebungslufttemperatur (Trockenkugeltemperatur), nahe der Feuchtkugeltemperatur, was eine hohe Effizienz bedeutet.
• Nachteile: Es gibt Wasserverbrauch und höhere Anforderungen an Hygiene (z. B. wegen Legionellen), hier sind spezielle Verordnungen wie die 42. BImSchV zu beachten.

3. Hybridkühler

• Funktionsweise: Sie kombinieren die Prinzipien der Trockenkühlung und der Verdunstungskühlung (oder einer anderen Befeuchtungsart). Man kann je nach Außentemperatur zwischen den Betriebsarten umschalten.
• Vorteile: Durch die Nutzung der Verdunstung bei Bedarf haben diese Modelle eine hohe Effizienz, gleichzeitig einen geringeren Wasserverbrauch im Vergleich zu reinen Nasskühlern.
• Nachteile: Die Anschaffungs- und Wartungskosten sind höher als bei Trockenkühlern und sie fallen im Befeuchtungsbetrieb unter die strengen Hygienevorschriften (42. BImSchV).

4. Adiabate Rückkühler

• Funktionsweise: Im Grunde handelt es sich um einen Trockenkühler, bei dem die Zuluft durch die Verdunstung von Wasser (adiabatisch) vorgekühlt wird, bevor sie über den Wärmetauscher strömt.
• Vorteile: Sie sind auch bei höheren Außentemperaturen ganzjährig nutzbar und es besteht ein besserer Kühleffekt als bei reinen Trockenkühlern bei gleichzeitig geringerem Legionellenrisiko als bei Nasskühlern.
• Nachteile: Es gibt Verschleißteile (adiabatische Matten), einen höheren Wartungsaufwand und für die Vorkühlung wird Wasser verbraucht.

Bei der Auswahl eines Rückkühlers muss man mehr als die Investitionskosten berücksichtigen, denn das Gerät beeinflusst auch die laufenden Betriebskosten und die Umweltbilanz. Rückkühler mit adiabatischer Unterstützung oder als Hybridlösung können den Energiebedarf um bis zu 70 % reduzieren – insbesondere dann, wenn eine freie Kühlung möglich ist. Auch der Wasserverbrauch ist – je nach System – stark verringert.

Die GÜNTHER Kälte-Klima GmbH liefert Rückkühler von Friga-Bohn, die sich durch ihre robuste Technik, hohe Energieeffizienz und Flexibilität im Einsatz auszeichnen:

FC/FI Neostar

• Außenläufermotoren mit zwei Drehzahlen
• Optional: elektronisch kommutierte Motoren (EC)
• Robuste Bauweise für industrielle Dauerlast
• Kompakte Bauform für begrenzte Aufstellflächen

V-King

• V-förmige Anordnung für maximale Oberfläche auf minimaler Stellfläche
• Hohe Luftleistung durch Axialventilatoren
• Besonders geeignet für anspruchsvolle industrielle Anwendungen
• Geringer Wartungsaufwand

Die Klimabedingungen am Standort bestimmen, wie viele Stunden im Jahr freie Kühlung möglich ist. In kälteren Regionen ist ein Trockenkühler ausreichend. In warmen Gegenden oder bei hohen Ganzjahreslasten sind Hybridlösungen oder adiabatische Systeme effizienter.

Auch das Leistungsprofil spielt eine Rolle: Wird nur im Sommer oder durchgehend gekühlt? Gibt es Lastspitzen? Ist eine Kältemaschine integriert? Solche Parameter fließen in die Auswahl und Dimensionierung mit ein.

Ein weiteres wichtiges Kriterium sind die akustischen Anforderungen. Durch den Einsatz von EC-Ventilatoren (elektronisch kommutiert) und/oder spezifischen Low-Noise-Ausführungen kann der Schallpegel signifikant gesenkt werden, was besonders bei Aufstellung in der Nähe von Wohn- oder Bürogebäuden essenziell ist.

Ein optimal ausgelegter Rückkühler ist das Ergebnis präziser technischer Planung:

1. Ermittlung der Kühllast: abhängig von Medium, Volumenstrom, Eintritts-/Austrittstemperatur
2. Berücksichtigung der Umgebungstemperatur am Standort und des benötigten Frostschutzes (Glykol-Anteil)
3. Nutzung von Leistungsprofilen (ganzjährig, saisonal, intermittierend)
4. Auswahl geeigneter Bauform: V-Shape, Tischkühler, Adiabatik oder Hybrid
5. Integration in bestehende Systeme, z. B. in Verbindung mit Kaltwassersätzen

Unsere Anlagen erfüllen alle gesetzlichen Vorgaben – für maximale Betriebssicherheit und Hygiene.