CO₂-Kältetechnik für Cook-and-Chill-Prozesse: EHS setzt auf BITZER Hubkolbenverdichter 

Von der schonenden Speisenvorbereitung bis zur sicheren Lagerung: In der neuen Regionalküche Neuenstadt der Evangelischen Heimstiftung GmbH spielt Kältetechnik eine zentrale Rolle. Mit dem Neubau stärkt die EHS ihre Versorgungsstruktur im nördlichen Baden-Württemberg und setzt zugleich auf ein klimafreundliches Gesamtkonzept. Die EHS betreut in 170 Einrichtungen mehr als 16.000 Menschen. Die Regionalküche Neuenstadt ist eine von drei Produktionsküchen und liefert täglich bis zu 10.000 Mahlzeiten. Der Baustart erfolgte im Frühjahr 2024, die Bauzeit betrug rund ein Jahr, die Investition lag bei etwa 20 Millionen Euro. 

Prozesskälte für hohe Anforderungen 
In der Regionalküche wird nach dem Cook-and-Chill-Verfahren produziert. Speisen werden zu rund 90 Prozent vorgegart und anschließend innerhalb von 60 bis 90 Minuten auf 3°C schnellgekühlt. Für spezielle Anwendungen steht zusätzlich ein Froster zur Verfügung, der Temperaturen bis –30°C ermöglicht. Damit stellt die Anwendung hohe Anforderungen an die Kältetechnik: Lastspitzen müssen sicher beherrscht, definierte Abkühlkurven zuverlässig eingehalten und die Verfügbarkeit im laufenden Küchenbetrieb dauerhaft gewährleistet werden. 

Die Kälteversorgung deckt sowohl Lagerung als auch Prozesskühlung ab. Zum Leistungsumfang gehören Kühlzellen mit einer Gesamtfläche von rund 695 m², verteilt auf 14 Räume. Insgesamt umfasst die Verbraucherstruktur 19 Normalkühlstellen, drei Tiefkühlzellen, vier Schnellkühler und einen Schockfroster. Schnellkühler und Froster wurden mit Sonderverkleidungen in die Kühlzellen integriert, sodass Arbeitswege und Materialflüsse nicht beeinträchtigt werden. 

BITZER Verdichter als Herz der leistungsstarken Anlage 
Das Herzstück der Kälteversorgung ist eine CO₂-Boosteranlage von [CF] SYSTEMS. Mit dem natürlichen Kältemittel CO₂ (R744) setzt die Anlage auf eine nachhaltige und langfristig zukunftssichere Lösung. Für die benötigte Kälteleistung kommen insgesamt 13 Hubkolbenverdichter der ECOLINE CO2 Serie von BITZER zum Einsatz: vier für die Normalkühlung (1x 4GTE-30K und 3x 4GTE-20K), zwei für die Tiefkühlung (1x 2LSL-1K und 1x 2KSL-1K), vier für die Schnellkühler (4x 2DSL-5K), einer für den Schockfroster (1x 2GSL-3K) sowie zwei Parallelverdichter (2x 4HTE-20K). 

Die Auslegung zeigt, wie differenziert moderne CO₂-Kältetechnik auf unterschiedliche Prozessanforderungen reagieren muss. Für die Normalkühlung ist eine Kälteleistung von rund 80 kW bei t₀ = –8°C vorgesehen, für die Tiefkühlung 12 kW bei t₀ = –28°C. Die vier Schnellkühler liefern jeweils rund 20 kW bei t₀ = –28°C, der Schockfroster rund 8 kW bei t₀ = –40°C. Zusätzlich ist eine Wärmerückgewinnung von 2× 90 kW integriert. Die enge Leistungsabstufung der Verdichter ermöglicht eine präzise Anpassung der Kälteleistung an den tatsächlichen Bedarf. Der große Drehzahlbereich unterstützt zusätzlich eine hohe Regelgenauigkeit. 

Präzise Regelbarkeit für sensible Prozesse 
Eine Besonderheit der Anlage ist der Betrieb in neun Druckstufen. Jede Verdampfungstemperatur verfügt über eine eigene Saugleitung, sodass unterschiedliche Leistungsanforderungen der Verbraucher unabhängig voneinander geregelt werden können, ohne andere Kühlstellen zu beeinflussen. Gerade bei Cook-and-Chill-Prozessen ist diese Flexibilität entscheidend, weil Schnellkühlung, Tiefkühlung und Lagerung parallel unterschiedliche Anforderungen stellen. 

Für die Schnellkühl- und Frostprozesse wurde gemeinsam mit der Firma Wurm ein spezielles Regelungskonzept umgesetzt. Es unterstützt bei warmer Wareneinbringung eine gleichmäßige Abkühlkurve. Bei hohen Saugdrücken durch sehr warme Produkte werden die Tiefkühlverdichter auf der Hochdruckseite angestaut, um eine gleichmäßige Abkühlkurve insbesondere bei empfindlichen Produkten zu gewährleisten. Dadurch bleibt der Hubkolbenverdichter in seinem optimalen Betriebsbereich. Gleichzeitig wird die Überhitzung auf der Normalkühlsaugseite erheblich reduziert. Eine erhöhte Flashgasbildung oder zusätzliche Saugeinspritzungen werden vermieden, was die Betriebsstabilität der Anlage verbessert. 

Alle eingesetzten ECOLINE 4-Zylinder-Hubkolbenverdichter sind ab Werk mit dem IQ MODUL CM-RC-02 ausgestattet. Neben der Überwachung wichtiger Betriebsdaten vereinfacht das Modul Servicearbeiten und trägt zu einer hohen Anlagenverfügbarkeit bei. 

Energie sinnvoll weiternutzen 
Ein wesentlicher Effizienzbaustein ist die zweistufige Wärmerückgewinnung. Damit werden Brauch- und Trinkwasser mit jeweils bis zu 90 kW erwärmt. Für die Wärmeabfuhr ist ein Güntner-Flat-VARIO-Gaskühler GGHV mit 308 kW Leistung auf dem Dach installiert. In den Kühlräumen kommen Güntner-Luftkühler der VARIO- sowie COMPACT-Serie zum Einsatz. 

Damit verbindet die Anlage die sichere Kälteversorgung für die Großküche mit einer konsequenten Nutzung der anfallenden Wärme. So wird aus der Kältetechnik ein integraler Bestandteil des energetischen Gesamtkonzepts des neuen Standorts. 

Maßgeschneiderte Umsetzung vor Ort 

Die baulichen Anforderungen waren anspruchsvoll. Damit der CO₂-Booster in das Gebäude eingebracht werden konnte, wurde die Anlage in zwei Teilen ausgeführt und vor Ort verbunden.  

Die Planung der Küche erfolgte durch das Ingenieurbüro Seewöster GmbH aus Wiesloch unter Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen an Hygiene, Prozesse und Betriebsabläufe.  

Den Bau der Kälteanlage realisierte die Götz & Klinger GmbH aus Duisburg, ein auf Kälte-, Klima- und Schankanlagen sowie Wärmepumpensysteme spezialisierter Fachbetrieb mit mehr als 40 Jahren Erfahrung.  

Die Umsetzung des Projekts erfolgte in enger Zusammenarbeit mit der Fischer-Niederlassung Düsseldorf, deren Projektbetreuung durch den stellvertretenden Niederlassungsleiter Frank Teichmann begleitet wurde. Die Projektpartner brachten dabei Küchenplanung, Kältetechnik und Umsetzung eng zusammen. 

Die Regionalküche Neuenstadt zeigt, wie sich Cook-and-Chill-Produktion, natürliches Kältemittel CO₂, differenzierte Druckstufen, energieoptimierte Regelung und umfassende Wärmerückgewinnung zu einer stabilen und klimafreundlichen Prozesskältelösung verbinden lassen. Die 13 BITZER Verdichter übernehmen dabei eine zentrale Rolle: Sie stellen die erforderliche Leistung für die unterschiedlichen Temperatur- und Prozessbereiche bereit und tragen dazu bei, dass Lagerung, Schnellkühlung und Schockfrostung parallel zuverlässig betrieben werden können.