Intelligente Kälte trifft nachhaltige Wärme

qtec Kunststofftechnik steigert seine Effizienz mit einer zentralen technotrans-Kühlanlage durch gekoppelte Wärme- und Kälteerzeugung

Wachstum erfordert eine Infrastruktur, die Schritt hält. Bei der qtec Kunststofftechnik GmbH stieß die bestehende Prozesskühlung an ihre Leistungsgrenzen. Die technotrans SE realisierte ein maßgeschneidertes Thermomanagement-Konzept: eine zentrale Container-Kühlanlage mit integrierter Wärmerückgewinnung und chemiefreier Kühlwasseraufbereitung – für 30 Spritzgussmaschinen im Dreischichtbetrieb.

380 kW

Kälteleistung

30

Spritzgussmaschinen

5.000 Liter

Pufferspeicher

65°C

Solltemperatur Wärmerückgewinnung

50 %

gesicherte Leistung bei Ausfall eines Kältekreislaufs

qtec Kunststofftechnik GmbH

Die qtec Kunststofftechnik GmbH mit Sitz in Quedlinburg im Harz ist Spezialist für die Fertigung von hochpräzisen und anspruchsvollen Kunststoffteilen. Das breit gefächerte Portfolio des Familienunternehmens umfasst Komponenten für die Automobil- und Medizintechnik ebenso wie für die Haushalts- und Elektroindustrie.

Mit rund 100 Mitarbeitenden und 30 Spritzgussmaschinen produziert qtec im Dreischichtbetrieb – ein Umfeld, in dem Prozessstabilität und Anlagensicherheit oberste Priorität haben.

Infrastruktur am Limit// Über Jahre hinweg wuchsen der Maschinenpark und mit ihm die Kühlinfrastruktur am Standort stetig. Zuletzt versorgten zwei separate Altanlagen die Produktion mit Kühlwasser. „Unsere Kühlinfrastruktur war nicht mehr zeitgemäß und verursachte einen hohen Wartungsaufwand. Eine der Hauptanlagen war bereits defekt, was die gesamte Prozessstabilität zunehmend beeinträchtigte“, erklärt Christopher Hamann, Leiter Produktion und Technik bei qtec. Auch die Qualität des Kühlwassers stellte eine Herausforderung dar. Verunreinigungen setzten die feinen Kühlkanäle in den Spritzgusswerkzeugen zu und beeinträchtigten die Wärmeabfuhr – mit direkten Auswirkungen auf Zykluszeiten und Bauteilqualität. Das neue System musste höchste Betriebssicherheit gewährleisten, energieeffizient arbeiten, einem nachhaltigen Gesamtkonzept folgen und die Wasserqualität deutlich verbessern.

Ganzheitliches Konzept als entscheidender Faktor

Auf der Suche nach einem passenden Lösungsanbieter fiel die Wahl auf technotrans. Der Thermomanagement-Spezialist überzeugte mit einem durchdachten Gesamtpaket, das weit über die reine Bereitstellung der erforderlichen Kälteleistung hinausging. Zwei zentrale Anforderungen prägten die Planung: Die neue Anlage sollte durch Wärmerückgewinnung die Gebäudeheizung unterstützen – mit dem langfristigen Ziel, die bestehenden Gasheizungen zu ersetzen. Zudem wünschte sich qtec eine vollständig chemiefreie Aufbereitung des Kühlwassers. Auf dieser Grundlage entwickelte technotrans das technische Gesamtkonzept und integrierte für die Wasseraufbereitung ein spezialisiertes System des Partners Bauer WT Systems GmbH.

»Für uns war entscheidend, einen etablierten Partner zu finden, der die technologische Kompetenz für so ein komplexes Projekt aus einer Hand liefert und eine hohe Servicequalität sicherstellt.«

Christopher Hamann
Leiter Produktion und Technik,
qtec Kunststofftechnik GmbH

Jederzeit energieeffizient und betriebssicher

Technische Lösung// Das Herzstück der neuen Lösung bildet eine zentrale Kühlanlage in Containerbauweise, die platzsparend außerhalb der Produktionshalle aufgestellt ist. Sie liefert eine Kälteleistung von 380 Kilowatt und ist exakt auf die qtec-Prozessparameter ausgelegt – mit einer Vorlauftemperatur von 20°C und einer Rücklauftemperatur von 25°C.

Die intelligente Steuerung überwacht permanent die Außentemperatur und wählt automatisch den energieeffizientesten Betriebsmodus. Sobald es die Außentemperatur zulässt, schaltet das System auf integrierte Freikühlung um: Große Wärmetauscher kühlen das Prozesswasser direkt mit der Umgebungsluft – ohne dass die Kompressoren der Kältemaschine laufen müssen. Das senkt den Stromverbrauch über weite Teile des Jahres erheblich.

Für maximale Verfügbarkeit ist die Anlage mit einem mehrstufigen Sicherheitskonzept ausgestattet: Pumpen sind redundant ausgelegt, und die Kältemaschine verfügt über zwei unabhängige Kältekreisläufe. Fällt einer aus, sichert der zweite noch 50 Prozent der Gesamtleistung – ein kompletter Produktionsstillstand wird so verhindert.

»Mit diesem Verfahren nutzen wir die Abwärme als primäre Wärmequelle und decken den Grundbedarf über weite Teile des Jahres. Das entlastet die bestehenden Gasheizungen massiv und senkt den CO₂-Fußabdruck.«

Maxim Retich
Sales Manager Cooling Solutions, technotrans solutions GmbH

Chemiefreie Wasserqualität

Physikalisch wirksam – ganz ohne Chemie

Um das spezifische Problem der Wasserverunreinigung chemiefrei zu lösen, integrierte technotrans eine Aufbereitungsanlage des Partners Bauer WT Systems GmbH. Sie arbeitet mit einem rein physikalischen Verfahren: Hochfrequente Magnetfelder erzeugen Nano-Luftblasen im Wasser, die – ähnlich wie Kohlensäureblasen im Mineralwasser – an Oberflächen haften und eine effektive Trennschicht bilden, die Ablagerungen von Kalk, Rost und Biofilmen vorbeugt.

Nachhaltigkeit

Wärmerückgewinnung wandelt Abwärme in Heizenergie um

Ein weiterer wichtiger Baustein des Konzepts ist die Wärmerückgewinnung. Sie wandelt die Prozesskühlung von einem reinen Energieverbraucher in eine wertvolle Energiequelle für den Standort um. Technisch realisiert dies ein zusätzlicher Heizkondensator, der direkt in einen der Kältekreisläufe integriert ist. Besteht Heizbedarf im Gebäude, aktiviert das System gezielt diesen Kältekreislauf und erwärmt den 5.000-Liter-Pufferspeicher auf bis zu 65°C. Sobald die Solltemperatur erreicht ist, schaltet das System den Kompressor ab und maximiert die Freikühlleistung. Für die wenigen produktionsfreien Tage in der Weihnachtszeit ist zudem eine ergänzende elektrische Heizlösung in Planung.

»Das konstant saubere Prozesswasser schützt nicht nur die Werkzeuge, sondern ermöglicht uns auch, die Temperiergeräte störungsfrei und ohne kalkhaltiges Frischwasser zu betreiben.«

Christopher Hamann
Leiter Produktion und Technik, qtec Kunststofftechnik GmbH

Kühlen. Heizen.
Nachhaltig wirtschaften.

Ergebnis

Reibungslose Implementierung im laufenden Betrieb

qtec und technotrans meisterten den Wechsel auf die neue zentrale Kühlanlage bei laufender Produktion – eine besondere Herausforderung im Dreischichtbetrieb. Im Vorfeld unterstützte technotrans intensiv bei der notwendigen Anpassung des Rohrleitungsnetzes. Seit der Inbetriebnahme im Frühjahr 2024 läuft die Anlage konstant und störungsfrei.

Die neue Kühllösung rüstet qtec zudem für zukünftiges Wachstum, da technotrans in der Auslegung bereits Leistungsreserven für eine mögliche Standorterweiterung berücksichtigte.

Herzstück der technotrans-Lösung ist eine zentrale Container-Kühlanlage, die 30 Spritzgussmaschinen versorgt und mittels integrierter Wärmerückgewinnung gleichzeitig das Gebäude heizt.

Für eine maximale Verfügbarkeit konstruierte technotrans die Anlage mit einem mehrstufigen Sicherheitskonzept. Wichtige Pumpen sind redundant ausgelegt und die Kältemaschine selbst verfügt über zwei unabhängige Kältekreisläufe.

Zahlreiche namhafte Kunden vertrauen auf die Qualität der im Spritzgussverfahren gefertigten qtec-Produkte.