Projektreport

Kältekammer für Fahrzeugheizung-Leistungstests bei Eberspächer

Die Kälte Eckert GmbH als Anbieter umweltfreundlicher Kältetechnik wurde von der J. Eberspächer GmbH in Esslingen mit dem Projekt „Kältekammer für Leistungstests an Fahrzeugheizungen“ beauftragt. Das renommierte Unternehmen ist einer der international führenden Systemlieferanten für Fahrzeugheizungen, Abgastechnik und Busklimasysteme. Alle europäischen und nordamerikanischen sowie zunehmend auch die asiatischen Autohersteller nutzen die richtungsweisenden Technologien des inhabergeführten Familienunternehmens, welches an 67 Standorten in 27 Ländern insgesamt rund 6.300 Mitarbeiter beschäftigt. Da moderne Fahrzeugkonzepte – insbesondere beim Einsatz von Dieselkraftstoff – nur noch wenig Motorwärme erzeugen, sind sie oft bereits mit Zuheizern von Eberspächer ausgerüstet. Zudem sorgen brennstoffbetriebene Fahrzeugheizungen von Eberspächer für die Vorwärmung von Motor und Fahrgastraum.
Der Gegensatz von Kälte und Wärme war ein wesentlicher Aspekt bei der Entwicklung einer Kältezelle für Leistungs- und Funktionstests von Fahrzeugheizungen, mit der Kälte Eckert 2009 beauftragt wurde. Bevor eine Fahrzeugheizung in die Serienproduktion geht, muss sie sich in einer Testphase bewähren (Brenndauer: mehrere tausend Stunden), von der ein Drittel bis zur Hälfte bei Kälte absolviert wird. Um diesen Anforderungen der Automobilhersteller gerecht zu werden, benötigte Eberspächer neben den bereits vorhandenen Kühlzellen zusätzliche Kapazitäten. So war es Aufgabe von Kälte Eckert eine weitere Zelle für den Dauerlaufbetrieb zu entwickeln und dabei verschiedene Herausforderungen zu bewältigen. Der Temperatursollwert deckt einen großen Schwankungsbereich von Plus 5 Grad bis Minus 20 Grad ab, welcher stufenlos aber zielgenau einstellbar sein muss.
Dabei ist der unterschiedliche Leistungsbereich der zu testenden Heizungen – von der Teil- bis zur Volllast – zu berücksichtigen (kleiner und großer Leistungsfall). Daneben wird eine „Frischluftregelung“ benötigt, was bedeutet, dass die Zelle frei von Abgasen zu sein hat. Ferner sollte die gesamte Anlage optisch ansprechend, hell und geräumig sein. 2009 wurde der Auftrag erteilt, bis Ende 2010 erstreckte sich die Planung, 2011 wurde die Anlage errichtet und in den Probelauf genommen, der Dauerbetrieb startete dann im Mai 2012. Die Kühlzelle umfasst insgesamt 12 Prüfplätze, zeichnet sich durch ein freundliches Design aus und ist von außen durch eine Glasscheibe an der Türe gut einsehbar. Nachdem der Kompressor für die Kälteerzeugung im darunter liegenden Kellergeschoss angebracht ist, bleibt die Lärmbelastung direkt an der Zelle sehr gering. Ein Schmuckstück ist sicher darüber hinaus die im Außenbereich installierte – mit einem Touch Panel – versehene Leitstelle, an der die Steuerung vorgenommen wird und alle verfügbaren Anlagendaten abrufbar sind.
Kälte Eckert Geschäftsführer Michael Eckert weist außerdem auf eine umweltfreundliche Komponente der Anlage hin, denn die zur Abkühlung der Zelle aufgenommene thermische Energie wird zeitgleich zum Abtauen bzw. Defrosten der Wärmetauscher verwendet. Eberspächer zeigt sich mit der Kühlzelle sehr zufrieden. Patric Schlecht (Director Test Center); „Bei der Konstruktion dieser Anlage waren hoher technischer Sachverstand und besondere Ingenieurkunst gefragt, weil die Zelle eine Schnittstelle verschiedener Medien bildet. Es muss Kälte produziert werden, während der Verbrennungsprozess der Heizungen abläuft.“ Marco Gölz (Test Center Entwicklung), der das Projekt bei Eberspächer begleitet hat, hebt ergänzend insbesondere die Servicequalität von Kälte Eckert hervor: “Als während des Betriebs ein Problem auftrat, war der Monteur schon nach 20 Minuten zur Stelle, um die Störung zu beseitigen. Diese schnelle Reaktion ist wichtig, damit in den Prüfverfahren der Heizungen kein Stillstand eintritt.“

Technische Beschreibung der kältetechnischen Anlage

Kältezelle zur Durchführung von Leistungs- und Funktionstests an Fahrzeugheizungen. Heizungen mit unterschiedlicher
Leistung werden einzeln oder in Gruppen im Testraum aufgebaut. Kältetechnisch können stufenlose
Temperatur-/Zeitprofile abgefahren werden. Leistungsprofile der Heizungen werden unabhängig abgefahren
und von der kältetechnischen Regelung abgeglichen.
  • Kälteleistung: 0 bis 24 kW, stufenlos, je nach Versuchsaufbau
  • Raumtemperatur: +5 °C bis -20 °C, stufenlos, je nach Versuchskennlinie
  • Besondere Eigenschaften: – Durchgehender Testbetrieb, keine Abschaltphasen
  • Zulufttrocknung für Verbrennungs- und Versorgungsluft
  • Abgasüberwachung
  • Hochwertige Zellenausleuchtung durch LED-Technik
  • Fenstereinbau zur Einsicht auf Versuchsaufbauten
  • Schnittstellen: – MSR-Technik (ggf. bacnet oder Profibus)
  • Kältetechnische Einbindung: Lüftungstechnik (Lufttrocknung)
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