Magdeburg ist ein Ort mit einer bemerkenswerten Geschichte in Mitteldeutschland. In diesem Zusammenhang muss man Kaiser Otto den Ersten nennen. Aus der Wissenschaft hat sich Otto von Guericke mit seinen spektakulären Halbkugel-Versuchen einen Namen gemacht. Er ist auch ein Vorbild hinsichtlich einer populären Vorstellung wichtiger physikalischer Phänomene. Das ist Geschichte. Aber vom 19.11. bis zum 21.11.2025 fand in Magdeburg die DKV-Tagung 2025 statt. Wie jedes Jahr trafen sich die Experten der Kälte- und Klimabranche. KETEC war mit fünf Beiträgen vertreten.
Björn Nienborg (Fraunhofer ISE) präsentierte die Ergebnisse aus dem Teilprojekt 8. Sein Vortrag stand unter der Überschrift: Optimierte Regelung von Kälteanlagen - Betriebsstrategien für Kaltwassersätze mit Trockenrückkühlern. Nicht nur der Verdichter benötigt Strom, sondern auch die Pumpen und Ventilatoren der Rückkühlanlagen müssen mit Strom versorgt werden. Deswegen sind Energieeinsparungen auch im Rückkühlbereich wichtig. Die Autoren des Beitrags verfolgen das Ziel von einfachen, aber robusten Regelungsansätzen. Dabei wurden die drei Aktoren (Verdichter, Kühlkreispumpe und Ventilator des Trockenkühlers) nach verschiedenen Strategien angesteuerte bzw. geregelt. Als Vergleich dient eine theoretisch weitgehend optimierte Lösung (modellbasierter Regler), was ein Alleinstellungsmerkmal dieser Arbeiten ist. Die Auswertung zeigte mehrere interessante Zusammenhänge. Die Proportional-Regelung spart bis zu 28 % Strom ggü. herkömmlichen Reglern ein. Diese Regelung kann auch praktisch gut umgesetzt werden. Die maximale Einsparung beträgt 35 %. Es ist aber schwierig eine modellbasierte Steuerung praktisch umzusetzen. Das trifft sogar auf Laborbedingungen zu. Hier muss man beachten, dass die Modelle nicht perfekt sind. Und diese Modellungenauigkeiten können zu schlechteren Ergebnisse im Vergleich zur oben genannten Strategie führen.
Marcus Honke (ILK Dresden) hielt einen Vortrag unter der Überschrift Turboverdichter für einstufigen R718-KWS/Vakuumeiserzeuger. Die Ergebnisse wurden zum Teil im Teilprojekt 5 erarbeitet. Hier geht es um die Skalierung der Eiserzeugertechnik auf kleinere Leistungen. Die Arbeiten sind einerseits durch physikalische Herausforderungen geprägt. Andererseits bestehen mehrere fertigungstechnische Schwierigkeiten. Diese mussten Schritt für Schritt im Teilprojekt 5 gelöst werden.
Jonathan Laun (TU Chemnitz, Professur Technische Thermodynamik) stellte den Beitrag Optische Messung der Ölphase nach dem Verdichter aus dem Teilprojekt 3 vor. Es wurden die Ergebnisse der Öltropfenmessung erstmals präsentiert. Die vorgestellte Messmethode, das Schattenwurfverfahren, ist äußerst anspruchsvoll. Der Schwierigkeitsgrad wird aber noch weiter durch eine komplexe Mehrphasenströmung am Verdichteraustritt erhöht. Es tritt bei verschiedenen Messkonfigurationen ein Ölfilm an der Innenwand auf. Dieser Ölfilm schränkt den optischen Zugang zur Bestimmung des Tropfenflugs ein, was man als eine sehr große Herausforderung einschätzen muss. Doch Jonathan Laun hatte interessante Lösungsansätze im Gepäck. So änderte er die Einbausituation am optischen Zugang (Schauglas). Das Problem ist noch nicht vollständig gelöst. Aber das Fachpublikum war von den neuen Ansätzen schwer beeindruckt.
Maximilian Stahlhut (TU Chemnitz, Professur Technische Thermodynamik) hatte in vergangenen Beiträgen die experimentelle Untersuchung und Modellierung von flüssigkeitsgekühlten Servern bzw. Rechenzentren vorgestellt (Teilprojekt 11). Aufgrund der systematischen Vermessung eines Servers konnte er Modell erstellen, die das thermische und energetische Verhalten von Rechenzentrumskomponenten sehr gut wiedergeben. Der aktuelle Beitrag beschäftigte sich mit der Anwendung der Rechenzentrumsabwärme in einem Wohnquartier. Dazu verwendete Maximilian Stahlhut Messwerte aus dem SolFW-Projekt, was eine realitätsnahe Modellierung der Netzlasten ermöglicht. In seinem aktuellen Simulationsmodell kombiniert er ein Rechenzentrum mit sehr vielen Teilsystemen und eine Nahwärmeversorgung. Die Simulation besitzt den Vorteil, dass man die Kühltemperaturen, die Rechenzentrumsgröße usw. in weiten Bereichen variieren kann. Weiterhin untersuchte er auch den Einfluss der Netztemperaturen. Die Parametervariationen lieferten wertvolle Informationen. Das sind Betriebsparameter der Flüssigkeitskühlung, der Rückkühlung usw. Auf der Grundlage dieser Untersuchungen stellte sich heraus, dass manche etablierte Kennzahlen ungünstig sind. Weiterhin untersuchte er auch die Grenzkosten. Dies ist wiederum für die Etablierung von Geschäftsmodellen sehr wichtig. Die Arbeit zeichnet sich durch eine genaue bzw. detaillierte und umfangreiche Modellierung aus. Die Erkenntnis sind für Rechenzentrumsplaner sehr wichtig, was die Resonanz im Auditorium zeigt.
Prof. Dr. Thorsten Urbaneck (TU Chemnitz, Professur Technische Thermodynamik) analysierte in seinem Übersichtsbeitrag die Möglichkeiten und Perspektiven der Branche im Bereich von Energiespeichern. Energie kann in mehreren Formen gespeichert werden. Nach seiner Bewertung sind für die Branche Kälte- und Wärmespeicher besonders wichtig. Einerseits gibt es viele Speicher bzw. Systemlösungen im Temperaturbereich von -100 bis 300 °C. Damit lassen sich nahezu alle kommunalen und industriellen Verbraucher versorgen. Andererseits können viele Vorteile erreicht werden. D. h., die Speicherung ist ein wichtiger Schlüssel für ein sichere und umweltfreundlicher Kälte- und Wärmeversorgung mit niedrigen Kosten. Der Beitrag diente auch der kritischen Kontrolle der Speicherlösungen, die im Teilprojekt 9 und 10 entwickelt werden.
Die DKV-Tagung 2025 war de facto der aktuelle Belastungstest für die neusten KETEC-Entwicklungen. Die Beiträge fanden reges Interesse, was zahlreiche Nachfragen zeigten. Und genau wie es Otto von Guericke vorgemacht hat, ist es wichtig die Ergebnisse anschaulich vorzustellen. Und dafür bietet die DKV-Tagung einen idealen Rahmen.
Text: Thorsten Urbaneck Bildmontage: Thorsten Urbaneck