Hohe Betonqualität trotz extremem Wetter sicherstellen

Die hierfür notwendige Qualität lässt sich nur durch sorgfältiges Aushärten erreichen, erläutert die KTI-Plersch Kältetechnik (KTI). Andernfalls können sich noch Monate später Risse bilden, die das Bauwerk massiv in Mitleidenschaft ziehen und eine aufwändige Instandsetzung erforderlich machen. Besonders hohe oder niedrige Umgebungstemperaturen – wie sie inzwischen auch in gemäßigteren Gefilden in Europa und Nordamerika immer häufiger vorkommen und länger anhalten – erschweren die temperaturkontrollierte Betonproduktion jedoch. Die Folge sind explodierende Energiekosten zur Betonkühlung und -heizung sowie steigende Emissionswerte.

Abhilfe schafft nun der neue, speziell für die Betonherstellung entwickelte CombiWater von KTI. Die flexible und energieeffiziente Wärmepumpe produziert im Sommer Eis- und im Winter Heißwasser, erläutert das Unternehmen. Das Rezirkulationsprinzip hält das einmal temperierte Wasser auch während der Standzeiten im isolierten Tank effizient kalt beziehungsweise warm. KTI stellt die im Container verbaute Anlage erstmals auf der diesjährigen bauma in München vor.

"Beim Bau von Infrastrukturprojekten wie Flughäfen aber auch für Staudämme, Tunnel und Brücken werden massive Komponenten aus Beton benötigt", erklärt KTI-Vertriebsleiter Michael Walleter. "Diese Bauteile brauchen relativ lange, um sorgfältig auszuhärten." Schwankende, sehr hohe oder niedrige Umgebungstemperaturen während dieses Zeitraumes machen eine kontrollierte, qualitativ hochwertige Betonproduktion allerdings unmöglich. Temperaturdifferenzen innerhalb des Bauteils sorgen etwa dafür, dass einzelne Bereiche unterschiedlich schnell aushärten. In der Folge entstehen Risse, die nachträglich gekittet werden müssen oder schlimmstenfalls zum Abriss des Betonbauteils führen. Zu kalte Temperaturen lassen den noch feuchten Beton zudem gefrieren, was die Stabilität und Haltbarkeit des fertigen Bauteils ebenfalls stark beeinträchtigt.

Eine herkömmliche Betonkühlanlage, wie sie unter anderem in Wüstenregionen eingesetzt wird, nutzt üblicherweise Scherbeneis als Kaltwassersatz. Damit sind zwar sehr tiefe Betontemperaturen erreichbar, die jedoch für weniger komplexe Anwendungen in gemäßigteren Breiten gar nicht benötigt werden. Vor allem für kleinere und mittlere Betriebe lohnt es sich daher, hierzulande auf eine deutlich energieeffizientere Kühlung mit Eiswasser zurückzugreifen.

Auch im Bereich Betonheizung für kalte Umgebungstemperaturen steigt die Nachfrage nach alternativen und emissionsarmen Brennstoffen. "Der Klimaschutz und entsprechende Richtlinien spielen in der Baubranche eine immer größere Rolle", bestätigt Walleter. "Hinzu kommen schwankende klimatische Bedingungen, wie sie mit Rekordsommern und -wintern auch in Mitteleuropa immer häufiger auftreten. Beides bereitet der hiesigen Betonproduktion zunehmend Probleme."

Das Modell CombiWater von KTI-Plersch folgt dem Prinzip einer Wärmepumpe, die je nach Bedarf sowohl im Heiz- als auch im Kühlbetrieb laufen kann. Im Sommer produziert die Anlage das für die Betonkühlung notwendige Eiswasser (< 1 °C). Sobald die Umgebungstemperaturen sinken, kann das System einfach auf die Erwärmung von Heißwasser umgeschaltet werden. "Mit dem CombiWater schlägt man sprichwörtlich zwei Fliegen mit einer Klappe und spart sich die Anschaffungs- sowie Instandhaltungskosten für zwei separate Anlagen zum Kühlen und Heizen", erklärt Walleter. "Daher eignet sie sich besonders gut für den Einsatz in gemäßigteren Breiten, in denen sich kalte Winter und heiße Sommer abwechseln."

Dabei kann der CombiWater sowohl bei der Eis- als auch bei der Heißwasserherstellung zwischen zwei Betriebsmodi wechseln: Im Open-Loop-Betrieb kühlt er mit einer Leistung von 61 kW und heizt mit 92 kW. Dies entspricht bei einer Temperaturdifferenz von 21 °C auf< 1 °C etwa 2,5 m³/h Wasser im Kühlfall und rund 1,8 m³/h Wasser von 10 auf55 °C im Heizfall. Ist der isolierte Tank gefüllt und es wird aktuell kein temperiertes Wasser benötigt, dann hält die Anlage das heruntergekühlte beziehungsweise aufgeheizte Wasser im Rezirkulationsmodus effektiv auf der gewünschten Temperatur.

"Diese Funktion bietet sich vor allem dann an, wenn gerade keine Betonproduktion stattfindet", erläutert Walleter. "So muss das Wasser, beispielsweise nach der Nachtruhe, nicht wieder von Grund auf neu gekühlt oder erwärmt werden, was den Energieverbrauch insgesamt reduziert."

Wie viele Anlagen von KTI ist der CombiWater in einem Seecontainer verbaut und wird schlüsselfertig geliefert. Somit ist er mobil und lässt sich schnell und unkompliziert zu neuen, auch entlegeneren Einsatzorten befördern. Durch die Plug-and-Play-Lösung beschränkt sich die Installationszeit auf ein Minimum, was Arbeitskraft und Ressourcen vor Ort spart. Lediglich die Wasser- und Stromversorgungen müssen angeschlossen werden; eine Kamininstallation entfällt. "Aufgrund der kompakten Containerbauweise eignet sich die Eis- und Heißwasseranlage auch für die hochwertige Betonproduktion auf innerstädtischen Baustellen, wo oftmals beengte Platzverhältnisse herrschen", fügt Walleter hinzu. Der Fachmann und sein Team sind auf der bauma am Stand FS 911/4 zu finden.