Met de gigantische afmetingen van de Engelbert Strauss CI Factory is het belangrijk om het hoofd koel te houden. De productiesite van de bekende fabrikant van werkkleding, schoenen en accessoires in Schlüchtern/nabij Frankfurt am Main werd gebouwd tussen 2017 en 2019, en heeft een fabrieksruimte van 90.000m2, waarvan bijna 55.000m2 moet worden geklimatiseerd. Dat staat gelijk aan bijna acht voetbalvelden. Er werden vijf Daikin-koelaggregaten geïnstalleerd met een totaal nominaal vermogen van 3.450 kW, om te voldoen aan de eisen van de klant op het gebied van klimaatcomfort en om de meest energie-efficiënte werking van de gebouwinstallaties te garanderen. Deze aggregaten draaien met het nieuwe, klimaatvriendelijke koelmiddel R1234ze, dat een uiterst laag broeikaspotentieel heeft (GWP-waarde 7).
De nieuwe Engelbert Strauss CI-Factory in Schlüchtern is in de verte te zien vanaf de A66-snelweg bij Schlüchtern (regio Main-Kinzig). Een gigantisch stalen industriegebouw domineert het landschap, met een glazen gevel die ooit het grootste gevelbouwproject in Duitsland was. Met zijn 22.500 m² is het groter dan de glazen gevel van de Elbphilharmonie in Hamburg. De hoogbouwmagazijnen alleen al zijn 17 meter hoog. Voor het moderne bouwproject van Engelbert Strauss was een investering van meer dan honderd miljoen euro nodig. De bouw van de fabrieksruimte van meer dan 90.000 m² begon met de ceremoniële eerste spadesteek in september 2017. Eind 2019 was het gebouw klaar. De CI Factory is volledig gebouwd in overeenstemming met het Energiebesparingsbesluit EnEV 2014/2017 en is de nieuwe ultramoderne productiesite van het in 1948 opgerichte familiebedrijf. De huidige eigenaars zijn al de vierde generatie die werkkleding en schoenen produceren voor commerciële klanten uit de ambachtelijke sector, de industrie en de dienstensector in meer dan 30 landen. Eind 2020 waren er op de nieuwe site zo'n 350 nieuwe banen gecreëerd.
De CI Factory is de nieuwe ultramoderne productiesite van het in 1948 opgerichte familiebedrijf. De huidige eigenaars zijn al de vierde generatie die werkkleding en schoenen produceren voor commerciële klanten uit de ambachtelijke sector, de industrie en de dienstensector in meer dan 30 landen. Eind 2020 waren er op de nieuwe site zo'n 350 nieuwe banen gecreëerd. © DAIKIN
Gepersonaliseerde werkkleding
Met de modernste logistiek creëert Engelbert Strauss met zijn CI Factory volledig nieuwe mogelijkheden voor de individualisering van werkkleding. Dankzij innovatieve, geautomatiseerde productietechnologie in combinatie met robotondersteunde shuttlelogistiek is het mogelijk om individuele bedrijfsschoenen en merkschoenen samen te stellen uit een breed gamma componenten. Volautomatische shuttles vervoeren producten over in totaal 13 kilometer transportbanden doorheen verschillende productiezones, van goederenontvangst tot directe verzending of verdere interne verwerking. Tijdens piekperiodes kunnen tot 4.000 stuks per uur worden verwerkt. Een bijzonder highlight van de CI Factory is een met glas omsloten schoenenfabriek waar meer dan 400.000 individuele schoenen per jaar worden geproduceerd.
Maximale milieucompatibiliteit
Engelbert Strauss stelde niet enkel de hoogste normen voor innovatie bij de individualisering van zijn producten, maar ook bij de planning van de CI Factory op het gebied van klimaat en milieuvriendelijkheid. Op het dak van het logistiek centrum staat bijvoorbeeld een fotovoltaïsche installatie met een nominaal vermogen van 800 kWp, wat overeenkomt met de energiebehoefte van 200 huishoudens. De koeling en airconditioning van het bouwproject moesten dan ook volledig volgens dit credo worden gepland en uitgevoerd. Samen met systeemfabrikant STAR Kälte-Service GmbH uit Bruchköbel koos Engelbert Strauss voor Daikin koelaggregaten. “We zijn al jarenlang een gespecialiseerde partner van Daikin. Ze bieden uitstekende producten in de koudwater- en VRV-sector en hebben een nauwe werkrelatie met ons opgebouwd. De hoge kwaliteit van hun systemen, gecombineerd met de betrouwbaarheid en expertise van het Daikin-personeel, zijn twee van de vele redenen waarom we besloten om met Daikin als partner aan dit project samen te werken”, zegt Burkhard Taus, Managing Director van STAR Kälte GmbH.
Met zijn 22.500 m² was en is het gigantische industriële stalen gebouw met glazen gevel het grootste gevelbouwproject in Duitsland. Het is groter dan de glazen gevel van de Elbphilharmonie in Hamburg. © DAIKIN
Nauwe samenwerking tussen alle branches
Al vroeg in dit nieuwbouwproject kwam een groep vakmensen bij elkaar om de HVAC-installatie te coördineren en te plannen. Gedurende de gehele bouwperiode heeft de groep samen met de elektriciens, de gebouweigenaren, de betonarbeiders en het verantwoordelijk studiebureau het bouwmanagement en de uitvoering van de technische bouwinrichtingen begeleid. “Hierdoor konden veel problemen en complicaties in de kortst mogelijke tijd worden opgelost”, vertelt Burkhard Taus enthousiast. "Deze nauwe samenwerking tussen alle vakmensen zorgde voor een optimaal constructieproces dat aan alle gestelde schema's kon voldoen - iets dat anders bijna nooit gebeurt."
Voordelen van koelmiddel met laag aardopwarmingspotentieel R1234ze
Een klimaatvriendelijk totaalconcept voor de koeling op basis van het nieuwe HFO-koelmiddel R1234ze werd ontwikkeld om een zo laag mogelijke CO2-voetafdruk te kunnen garanderen. Dit hydrofluorolefine-koelmiddel (HFO) is de nieuwe norm voor klimaatvriendelijke bedrijfsmedia. De reden hiervoor is eenvoudig: met een aardopwarmingspotentieel (GWP - Global Warming Potential) dat 200 keer lager is dan conventionele koelmiddelen is het veel klimaatvriendelijker dan het R-134a koelmiddel dat tot nu toe vaak wordt gebruikt in koelaggregaten en warmtepompen met monoschroefcompressoren. Om die reden werd bij Engelbert Strauss R1234ze gebruikt in alle machines die werken met koelmiddel.
Op het dak van de CI Factory bevinden zich niet enkel de eerder genoemde fotovoltaïsche installaties, maar ook vier Daikin luchtgekoelde koelaggregaten die speciaal zijn ontworpen voor "groene" bouwarchitectuur. Elk aggregaat heeft een vermogen van 820 kW in cascade, wat zorgt voor een efficiënte airconditioning voor de logistieke en productieprocessen. © DAIKIN
Verwarming, kracht en koeling met een warmtekrachtkoppeling
Het WKK-systeem (gecombineerde warmte, kracht en koeling) is speciaal ontworpen om gebruik te maken van een warmtekrachtkoppeling met aangebouwde absorber. Hierbij wordt de restwarmte van de WKK door de absorber direct omgezet in koude. Dit systeem wekt thermische energie op die kan worden gebruikt voor het verwarmen van het gebouw, als elektrische energie voor het aansturen van machines of om robots te koelen. In combinatie met vrije koeling kan dit project het grootste deel van het jaar volledig zonder mechanisch gegenereerde compressiekoeling werken
De hoogbouwmagazijnen zijn maar liefst 17 meter hoog. © DAIKIN
Efficiënte koeling van alle gebouwniveaus door middel van een koelaggregaat
Het systeemconcept voor oppervlaktekoeling of temperatuurregeling van de CI Factory als speciaal innovatieproject voorziet in drie verschillende soorten koudeproductie: koeling via ventilatie- en recirculatieluchtkoelers wordt toegepast naast koeling via oppervlaktekoelsystemen.
Op het dak van de CI Factory bevinden zich niet enkel de eerder genoemde fotovoltaïsche installaties, maar ook vier Daikin luchtgekoelde koelaggregaten die speciaal zijn ontworpen voor "groene" bouwarchitectuur. Elk aggregaat heeft een vermogen van 820 kW in cascade, wat zorgt voor een efficiënte airconditioning voor de logistieke en productieprocessen. De compacte koelaggregaten nemen weinig ruimte in beslag en bieden maximale betrouwbaarheid en flexibiliteit, en garanderen op die manier een betrouwbaar proceskoelsysteem. Er wordt gebruik gemaakt van moderne compressortechnologie, dankzij een invertergestuurde, traploze monoschroefcompressor met variabele volumeverhouding (VVR - Variable Volume Ratio), die een stille werking garandeert op basis van de nieuwste compressor- en ventilatorontwerpen.
De opstelling van de vier koelaggregaten (type EWAH-TZ-BSS2) in cascade combineert hun individuele vermogens tot een efficiënte, vraaggerichte airconditioning. De controller activeert alle of slechts enkele van de koelaggregaten, zodat optimaal aan de airconditioningvereisten wordt voldaan. Een ander voordeel is het hoge efficiëntieniveau, omdat elke unit in een cascade, wanneer ze actief is, in het optimale werkvenster functioneert. Gestandaardiseerde units kunnen een heel breed vermogensbereik hebben. In vergelijking met een op maat gemaakt producten is dit uiterst voordelig qua initiële investering, kosten voor onderhoud en voor reserveonderdelen.
Energiedistributiecentrum met complexe, gelaagde waterdistributie
Voor de verschillende verbruikers van het geproduceerde koud water zijn sterk variërende aanvoertemperaturen in het hele gebouw nodig. Voor ventilatietechnologie bijvoorbeeld is een watertoevoer-/retourtemperatuur van 8/14°C nodig, terwijl de serversystemen werken bij een temperatuur van 16/22°C. Omdat de koelaggregaten echter enkel water produceren van 6-8°C, koos STAR Refrigeration voor een complex gelaagd waterdistributiesysteem met een Zortström-verdeler van Zortea. Dit gepatenteerde energiedistributiesysteem biedt een veilige, eenvoudige en efficiënte oplossing voor het verzamelen, verdelen en bufferen van verschillende volumes met verschillende temperaturen. Warmtegeneratoren en verbruikers kunnen afzonderlijk hydraulisch worden ontkoppeld en aangesloten volgens de gewenste temperaturen. Dit zorgt voor een maximale beschikbaarheid van elke gewenste temperatuur op elk moment.
Een ander luchtgekoeld koelaggregaat (type EWAH-TZ-BSS1) van Daikin met 170 kW is beschikbaar in redundantie voor het koelen van de serverruimtes. In geval van nood wordt die gevoed door een noodstroomvoorziening, waardoor een volledige uitval van het koelsysteem vrijwel onmogelijk is.
Daarnaast zijn twee Daikin split-airconditioningunits geïnstalleerd in het poortgebouw en de serverruimtes. Deze units draaien op het klimaatvriendelijke koelmiddel
R-32. Ze worden gekenmerkt door een fluisterstille werking en een extreem laag energieverbruik. De keuze voor een systeem met R-32 reduceert de milieu-impact tot 68% in vergelijking met systemen met R-410A, dankzij het lage aardopwarmingspotentieel van het koelmiddel. Door de hoge energie-efficiëntie daalt het energieverbruik onmiddellijk. Er worden twee split-binnenunits gebruikt (een wandgemonteerd model en een plafondcassette), die beide worden gekenmerkt door hun compact, onopvallend design. Hun "3D-luchtstroom" combineert verticaal en horizontaal automatisch zwenken, zodat de koele/warme luchtstroom ook in alle hoeken van grotere ruimtes circuleert.
Airconditioning van de ruimte via plafondonderbouwunits
De elegante Euroraster-plafondonderbouwunits van Daikin zijn uiterst efficiënte binnenunits die naadloos opgaan in plafonds en koelaggregaten omtoveren tot een efficiënt, fluisterstil airconditioningsysteem. Ze bieden een hoog comfortniveau dankzij een betrouwbare en regelbare airconditioning. Een geïntegreerde toevoer van verse lucht maakt extra ventilatie overbodig. Op alle verdiepingen van het gebouw zijn in totaal 82 Euroraster-plafondonderbouwunits geïnstalleerd. Daarvan zijn er 21 geschikt voor enkel koeling of enkel verwarming als units met 2 buizen. De andere 61 units kunnen worden gebruikt als units met 4 buizen voor zowel koeling als verwarming. De Euroraster VRV-afdekking werd als speciale oplossing voor alle binnenunits gemonteerd. Geïntegreerde inverter-compressoren stemmen de compressorsnelheid voortdurend af op de reële vraag. Dit betekent minder energieverbruikende starts en stops, wat het energieverbruik tot 30% vermindert en bijdraagt tot stabielere ruimtetemperaturen. Voor de kantoorruimtes werd het Daikin-concept gekozen als een goedkoper alternatief voor paneelverwarming, voornamelijk in ruimtes waar roosterplafonds zijn geïnstalleerd.
De elegante Euroraster-plafondonderbouwunits van Daikin zijn uiterst efficiënte binnenunits die naadloos opgaan in plafonds en koelaggregaten omtoveren tot een efficiënt, fluisterstil airconditioningsysteem. © DAIKIN
Volledige controle en automatisering via in-house IT
De vereiste voor de meet- en regeltechniek, besturing en IT voor het aansturen van het airconditioningsysteem was een bijzondere uitdaging. Er moest een koelconcept worden ontworpen met een regeling/besturing die voldoet aan alle eisen van de huidige stand van de techniek op regeltechnisch niveau. Alle gegevens zouden via BACnet-IP worden uitgelezen en de bedrijfsmodi zouden omschakelbaar zijn. Het instelpunt zou worden gespecificeerd door een spanningsspecificatie. Om aan deze vereisten te voldoen, werd de regelunit van de units moet koelmiddel omgebouwd en gemonteerd op een cassette met koelwater. Naast verdere aanpassingen in de programmering heeft dit de implementatie van het gewenste concept en uiteindelijk ook de succesvolle ingebruikname ervan mogelijk gemaakt.
De binnenunits zijn aangesloten op het aanwezige gebouwbeheersysteem voor bewaking door middel van de Daikin BACnet-interface DMS502A51. De units zijn op afstand toegankelijk via een extra kaart met behulp van 0-10 volt controllers.
Voor de verschillende verbruikers van het geproduceerde koud water zijn sterk variërende aanvoertemperaturen in het hele gebouw nodig. Voor ventilatietechnologie is bijvoorbeeld een watertoevoer-/retourtemperatuur van 8/14°C nodig, terwijl de serversystemen werken op een temperatuur van 16/22°C. Op de afbeelding wordt de Madoka bedrade afstandsbediening van Daikin weergegeven. © DAIKIN
