Das neue Kühlgerät Blue e+ - Bild: Rittal

Das neue Kühlgerät Blue e+ - Bild: Rittal

Die Krise war schuld: statt Solarthermieanlagen im heißen Spanien entwickelt Juan Carlos Cacho Alonso Kühlgeräte im hessischen Herborn. Dorthin verschlug es den jungen Maschinenbauer auf der Suche nach einem Job. "Ich hatte gerade erst mein Studium abgeschlossen und ein bisschen was zum Thema Klimatechnik gelernt. Was sollte ich hier nur beisteuern?“, dachte er am Anfang. In der Industrie sorgen Kühlgeräte in Schaltschränken dafür, dass es den empfindlichen Elektronikkomponenten nicht zu heiß wird. Die Komponenten laufen häufig über Jahre hinweg rund um die Uhr und geben dabei pausenlos Wärme ab. Eine Überhitzung kann dazu führen, dass die Linie stehenbleibt. Es muss also kräftig gekühlt werden, auch wenn der Betreiber sich immer wieder über tropfendes Kondensatwasser oder hohe Stromkosten ärgert.

 

An der den Geräten zugrundeliegenden Kältetechnik hat sich in den vergangenen zehn Jahren nichts Grundlegendes geändert. In den Geräten von Rittal, Seifert & Co stecken Kompressoren, Wärmetauscher und Ventilatoren; die Ge­räte sollten bislang vor allem robust und preiswert sein. Energieeffizienz stand selten im Fokus. Doch das hat sich geändert. "In einem Forschungsprojekt mit Volkswagen haben wir errechnet, dass unsere bislang effizientesten Kühlgeräte – Leistungsklasse 1 kWatt – dem Autokonzern alleine am Standort Wolfsburg Einspa­rungen in Höhe von circa 160 000 Euro pro Jahr bringen würden“, sagt Rittal-Produktmanager Steffen Wagner. Das sei gut, aber nicht gut genug. Das Wolfsburger Modell hat bereits drei Re­visionen hinter sich, die Technik ist ausgereizt. "Es war Zeit, etwas ganz Neues zu schaffen“, sagt Dr. Thomas Steffen, Geschäftsführer Forschung und Entwicklung bei Rittal, einem führenden Systembieter für Schaltschränke und Klimatisierung.

Die Geschäftsführung des Herborner Unternehmens beschloss, ihre Kühlgeräte, die neben den Schaltschränken zu den wichtigsten Umsatzbringern zählen, grundsätzlich zu hinterfragen. Doch statt mit Analysen, Gesprächen und einem Lastenheft zu starten, wie es so üblich ist, sprachen Geschäftsführer Dr. Steffen und Projektleiter Jörg Knetsch die beiden Entwickler Samuel Klassen und Juan Carlos Cacho Alonso an. Sie sollten sich ausschließlich der neuen Kühlgerätegeneration widmen – ohne Zeitbegrenzung und technische Vorgaben. "Es war ein Experiment mit ungewissem Ausgang. Anfangs konnten die Entwickler mit ihrer Freiheit nicht viel anfangen und haben gehofft, dass das Telefon klingelt“, erinnert sich Dr. Steffen.

Die Vorentwicklung fing praktisch bei Null an, "Wir hatten keine Vorstellung, wie ein neues Gerät aussehen und was daran anders sein sollte“, erinnert sich Cacho Alonso. Nichts war geplant und das war gut so, meint Projektleiter Knetsch: "Unter Druck hätten wir ein weiteres Kühlgerät ähnlicher Bauart und Technologie entwickelt. Die Freiheit hat uns kreativer gemacht.“

Die Männer beschäftigten sich mit dem gesamten Spektrum der Klimatechnik, wie Luft-Luft-Wärmetauscher, Kältemaschinen, Wärmepumpen und Luft-Wasser-Wärme-Tauscher; sogar ein Ausflug hin zur magnetokalorischen Kühlung, einer neuen Technologie, die Kälte oder Wärme mit Hilfe von Magnetfeldern erzeugt, fand statt. Die erforderlichen Materialien hierfür sind heute noch unerschwinglich. "Während dieser Phase haben wir die wichtigsten Fortschritte für das Hybridkonzept gemacht“, so Alonso. Nach einem halben Jahr intensiven Suchens und Testens war sich das Team einig, eine aktive und eine passive Klimatechnologie sollte miteinander kombiniert werden und die Vorteile beider Technologien intelligent genutzt werden.

Obwohl das erste Feedback der Kollegen auf ihre Idee positiv war, suchten die beiden weiter. "Das Gerät war zu komplex“, sagt Knetsch, "Mir hat die Komplexität von Anfang an Bauchschmerzen gemacht“, meint auch Cacho Alonso. Um die beiden Technologien zu verheiraten, waren Ventile, Motoren und Klappen nötig. Damit war das Ganze zu teuer, zu schwer, zu groß. Wieder verschwanden die Entwickler im Testlabor, vergaßen die Zeit und testeten und probierten. Diese Herangehensweise am Anfang einer neuen Entwicklung sei wie der Aufenthalt in einem Raum ohne Licht. "Alles ist dunkel. Keiner weiß, wo die Tür ist“, beschreibt der Spanier und blickt unter ausdrucksstarken Augenbrauen nachdenklich in die Runde.

Ein halbes Jahr später der Durchbruch: die Entwickler kombinieren eine Heatpipe mit einer Kompressortechnik. Als sie den Kollegen ihr Konzept im kleinen Kreis vorstellen, herrscht erst einmal Stille. "Das war so charmant und einfach, dass wir alle glaubten, es muss einen Haken geben“, erinnert sich Knetsch,  "Wir hatten vorher zu kompliziert gedacht.“

Jetzt hat das Team die volle Aufmerksamkeit der Geschäftsführung und des Entwicklungsleiters Dr. Steffen: "Als das erste Handmuster im Messraum aufgebaut war, gab uns das einen Kick. Der Handmustertest signalisierte Energieeffizienzen in einer Größenordnung, die vorher unvorstellbar war. Und zugleich hatte das Gerät im ersten Wurf keine Kinderkrankheiten.“

Inzwischen hatte das Produktmanagement unter der Leitung von  Steffen Wagner gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut eine weltweit angelegte QFD-Kundenbefragung durchgeführt. "Wir haben dabei die zukünftigen Anforderungen an Kühlgeräte bei insgesamt 64 Kunden aus aller Welt analysiert – aus verschiedenen Branchen vom Maschinenbau über Elektrotechnik und Verkehrstechnik bis zur Energieproduktion“, erklärt der Produktmanager.  Auch diese bestätigte, dass das wichtigste Anliegen der Kunden neben einfacher Bedienung und Montage sowie Mehrspannungsfähigkeit die Energieeffizienz der Geräte ist. Das Lastenheft wurde entsprechend fertiggestellt und an ein stark erweitertes Entwicklerteam übergeben.

In dieser Phase war endgültig Schluss mit unbegrenzter Freiheit. Der Zeitplan war eng. Bis zur Hannover Messe 2015 sollte die neue Kühlgerätegeneration unter dem Namen Blue e+ der Fachwelt vorgestellt werden. Auswahl, Beschaffung und Kosten jedes Bestandteils rückten nun in den Mittelpunkt.
 
Außerdem musste sich das Team mit einer ihm völlig fremden Technologie auseinandersetzen: Die Integration eines Inverters war ein wichtiger Punkt des Lastenhefts. Nur mit ihm würden die Komponenten des neuen Kühlgerätes leistungsvariabel gesteuert und miteinander kombiniert werden können. Eine Technologie, die in der Haustechnik Gang und Gebe ist, aber in der industriellen Kältetechnik aus Kostengründen nicht eingesetzt wird. "Der Inverter ist das Herz der Kühlgeräte. Über ihn haben wir uns viele Gedanken gemacht“, sagt Knetsch.

Kurz vor der Hannover Messe stimmen die Messdaten des Kompressors plötzlich nicht mehr. Cacho Alonso schlägt in Erinnerung daran noch heute die Hände über dem Kopf zusammen: "Alles war fertig und funktionierte. Dann plötzlich das!“ Der Techniker des Lieferanten reiste an. Cacho Alonso führte ihm das Gerät vor, gemeinsam maßen sie alles solange durch, bis sie endlich den Haken fanden. Die Hannover Messe konnte reibungslos stattfinden und in der Entwicklungsabteilung kehrte langsam Ruhe ein. Mittlerweile kamen auch schon erste positive Mails von Testkunden. Schon Mitte letzten Jahres hatte Wagner seine Kollegen vom Vertrieb gebeten, Kontakt zu vertrauenswürdigen Kunden für erste Teststellungen herzustellen. "Vorher war alles streng vertraulich, jetzt mussten wir uns langsam nach außen öffnen“, so Wagner. Im laufenden Betrieb installierten die Rittal-Entwickler gemeinsam mit den Produktionsmitarbeitern von Audi in Ingolstadt zwei Geräte als Teststellung, um über ein ganzes Jahr hinweg die Kühlgeräte im Realbetrieb zu testen. Ein halbes Jahr ist inzwischen um, und die ersten Ergebnisse des Feldtests bestätigen die Leistungsmessungen aus der Rittal Entwicklung. "Im direkten Vergleich mit dem aktuellen TopTherm Blue e Kühlgerät von Rittal und unter gleichen Bedingungen haben wir mit dem Blue e+ Gerät bisher 75 Prozent Energieeinsparung erzielen können“, erklärt Andreas Korn, Planung Automatisierungstechnik Ingolstadt, AUDI.
Nach einem langen und aufreibendem Prozess wie diesem empfindet man eine große innere Zufriedenheit, beschreibt Cacho Alonso. "Wir hatten unsere Idee lange ausprobiert und das Ergebnis war einfach unglaublich“, sagt er mit einem versonnenen Ton in der Stimme.