Früchte ihrer Arbeit: Kühlen durch Geothermie

Früchte ihrer Arbeit: Kühlen durch Geothermie
Praxisbericht: Gebbers Farms
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Gebbers Farms nutzt die Energie der Erde für frischere Früchte und einen grüneren Planeten

Äpfel frisch und gekühlt zu halten, ist für viele Landwirtschaftsbetriebe eine Herausforderung. Gebbers Farms hat sie auf eine einzigartige Weise gemeistert.

Auf ihrer 9,290 m² großen Anlage auf den östlichen Hängen der Kaskadenkette in Washington, USA, sortiert, verarbeitet und vermisst Gebbers täglich viele Tausend Äpfel. Das Unternehmen revolutionierte seinen „Vom-Feld-auf-den-Tisch“-Prozess im Jahr 2008, als der Klimaanlagenexperte mit 35 Jahren Erfahrung, Doug Lockhart von Lockhart Industries, eine Geothermie-Anlage installierte.

FOTO: Eine Geothermie-Anlage kühlt das Wasser, das die Früchte beim Transport durch die Produktionslinie bei Gebbers Farms im Staat Washington, USA, frisch hält.

Ein grünerer Weg in die Zukunft
Das System nutzt die natürlich stabilen Temperaturen der Erde, um das Wasser und die Räume auf der Gebbers-Anlage zu kühlen. Geothermie-Wärmepumpen werden mit einer Reihe von Rohren verbunden, die in Schleifen durch ein großes Rückhaltebecken auf dem Gelände verlaufen. Im Sommer wird überschüssige Wärme in das Becken geleitet und im Winter aus den Becken herausgezogen. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um denselben Wärmeaustauschprozess wie bei einer Wärmepumpe für den Haushalt.

„Gebbers Farms verfolgt einen proaktiven Ansatz, um verantwortungsvoll mit knappen natürlichen Ressourcen umzugehen“, sagt Bob Grady, Sprecher und Ingenieur für Lebensmittelsicherheit von Gebbers. „Für unsere Arbeit benötigen wir große Mengen an Wasser und Strom, um die Früchte zu verarbeiten. Da sich unser Standort im zentralen Nord-Washington befindet, sind wir glücklicherweise mit beidem gesegnet. Wenn man nur die Anschaffungs- und Einbaukosten berücksichtigt, wäre es billiger gewesen eine ,herkömmliche Kühlanlage‘ in der Vermessungsanlage zu verwenden, die wir 2009 gebaut haben. Stattdessen hat sich Gebbers für Geothermie entschieden.“

Bob Grandy erklärt, dass Gebbers aktiv nach neuen Technologien für seine Produktionslinie sucht. Ein Beispiel hierfür ist die Nutzung der Geothermie-Technologie.

„Wir können uns keine Stillstandszeit erlauben. Unsere Geräte müssen funktionieren.“

Bob Grandy, Gebbers Farms

Viele Pumpen, Ventile, HDPE-Rohre und metallene Kühlmittel-Kondensatoreinheiten, verteilt über drei Stockwerke, sind das „Gehirn“ der Anlage. Zusammen betreiben diese Elemente einen Geothermie-Energie-Prozess, der in der Obstverarbeitungsindustrie der erste seiner Art sein mag.

In der Apfelsortieranlage werden Holzkisten mit unsortierten Äpfeln mithilfe von Gabelstaplern zu einem Wasserbehälter befördert, in dem die Äpfel gesäubert und gründlich gereinigt werden. Danach wird das Obst zuerst elektronisch und dann manuell auf Fehler überprüft.

Das Wasser, das in der Anlage genutzt wird, wird durch die Sole der Geothermie-Anlage gekühlt. Das gekühlte Wasser fließt dann mit -1.7 Grad Celsius zu einer kalten Dusche und in Kanäle. Das Wasser zirkuliert für eine Woche in einem geschlossenen System.

Durch kaltes Wasser bleibt das Obst knackig und glänzend, als ob es gerade erst vom Baum gepflückt wurde. Die Nutzung von Wasser mit Raumtemperatur hingegen beschleunigt den Reifeprozess, sagt Doug Lockhart.

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Laut Doug Lockhart von Lockhart Industries, dem Lieferanten der Anlage, ist die Geothermie-Kühlanlage bei Gebbers wahrscheinlich die erste ihrer Art in der Obstverarbeitungsindustrie.


Wal-Mart hat Vertreter geschickt, um sich die neue grüne Initiative anzuschauen, die für hochwertigere Äpfel, finanzielle Einsparungen und einen nachhaltigen Verarbeitungsansatz sorgt.

Hochwertige Ergebnisse
„Mit wenig mehr als einigen innovativen Kühlgeräten, Pumpen und Kontrollen waren wir in der Lage, die Qualität zu erhöhen“, sagt er. Es wird auch weniger Wasser verbraucht, sagt Bob Grandy, und es wird effizienter genutzt.

Nach dem Sortieren werden die Äpfel in Kisten verpackt und in den Kühlraum befördert, den die Geothermie-Anlage ebenfalls auf -1.7 Grad Celcius abkühlt.

„Ein klarer Vorteil der Anlage ist, dass sie Räume und Wasser zügig abkühlt“, sagt er. „Und die Pumpen von Grundfos sind maßgeblich an diesem Prozess beteiligt, indem sie den Wärmeaustausch antreiben, der für die Kühlung des Wassers erforderlich ist.“

Eines Tages könnte die Geothermie-Anlage womöglich für Fußbodenheizungen genutzt oder ein Teil von Bio-Wasseraufbereitungsanlagen werden. Gebbers plant die Geothermie schrittweise einzuführen.

Die CR-Pumpen von Grundfos wurden aufgrund ihrer breiten Anwendbarkeit sowohl beim verfügbaren Druck als auch bei der Flussdynamik ausgiebig genutzt.

„Sie sind ziemlich effizient und flexibel und verfügen über eine Drehzahlregelung“, sagt Doug Lockhart. „Wenn CR-Pumpen mit dem passenden CUE-Frequenzumrichter gekuppelt werden, kann das Direct-Digital-Control-Sys- tem den Fluss je nach Bedarf anpassen.“

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FOTO: Im Sommer leitet die Geothermie-Anlage überschüssige Wärme in den Boden und zieht sie im Winter aus dem Boden heraus. Anstatt Kälte zu erzeugen, transportiert eine Wärmepumpe bereits vorhandene Kälte.

Erwartungen übertreffen
„Die Techniker von Gebbers haben berichtet, dass die Grundfos-Pumpen gut funktionieren, effizient sind und ihre Aufgabe erledigen“, sagt Bob Grandy. Er betont, dass das Wartungsteam mit der Pumpenleistung sehr zufrieden ist. „Wir können uns keine Stillstandszeit erlauben. Unsere Geräte müssen funktionieren.“

Die Kunden sind ebenfalls zufriedener. Mehrere Top-Kunden von Gebbers haben Vertreter geschickt, um sich die neue grüne Initiative anzuschauen, die für hochwertigere Äpfel, finanzielle Einsparungen und einen nachhaltigen Verarbeitungsansatz sorgt.

„Die neue Anlage war zwar in der Anschaffung und im Einbau teurer als eine herkömmliche Anlage. Aber nur sie konnte mit ihrer Genauigkeit, Betriebsfähigkeit und Gesamtleistung unsere Erwartungen erfüllen oder sogar übertreffen“, sagt Bob Grandy. „Wir glauben, dass die Anlage weitere nachhaltige, wirtschaftliche und umweltverträgliche Ergebnisse für unser Unternehmen erzielt, sobald alle Funktionen vollständig implementiert sind.“

– Geschichte und Fotos von Lora Shinn

Grundfos-Lieferumfang
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Für den Hauptwärmeaustausch in der großen Kühlung, dem Kondensator und dem Becken wurden CR-Pumpen und CUE-Frequenzumrichter von Grundfos installiert.

• Die Kälteanlagen für die Rinnen sind vom Typ LM von Grundfos; mit relativ geringen Pumpenanforderungen.

• In dem Rinnenkondensator werden TP-Spiralpumpen von Grundfos verwendet.

• Sowohl im Kessel als auch für die Umwälzpumpe, die sich im Boden befindet, werden UPS-Pumpen von Grundfos verwendet, um den Einsatz von Oberflächengeräten zu minimieren. Diese können den Geothermie-Wassertemperaturen und den Temperaturen des Ersatzkessels standhalten.

FOTO: UPS-Pumpen von Grundfos halten den Geothermie-Temperaturen und den Wassertemperaturen des Ersatzkessels stand.

Gebbers in Zahlen
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Gegründet im Jahr 1909.
Ansässig in Brewster, Washington.
Über 2,000 Mitarbeiter während der Hochsaison (Juli/Oktober).
Schichtarbeit an sieben Tagen der Woche während der Hochsaison.
Verfügt über mehr als 2.200 Hektar für den Apfelanbau und knapp 1.000 Hektar für den Kirschanbau.
Produziert mehr als 225,000 Kisten Äpfel und mehr als 20,000 Tonnen Kirschen pro Jahr.

FOTO: Gebbers Farms verwaltet rund 3.000 ha Obstbäume in der Kaskadenkette in Washington, USA.

Kühlung aus dem Erdboden
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Über Geothermie
Die Geothermie-Anlage, die bei Gebbers verwendet wird, ist abhängig von Wärmepumpen und einem Netzwerk aus haltbaren Kunststoffrohren die in ein Rückhaltebecken zirkulieren. Die Rohre, die mit einer Frostschutzmittel-Wasser-Lösung gefüllt sind, fungieren als Wärmetauscher: Entweder extrahieren sie Wärme aus dem Wasser oder sie geben Wärme frei, abhängig von der Jahreszeit oder dem Bedarf des Gebäudes.

Ähnlich wie ein Kühlschrank im Haushalt transportiert die Geothermie-Wärmepumpe Energie (erster Hauptsatz der Thermodynamik). Dadurch erzeugt die Pumpe dort, wo Wärme benötigt wird, Zonen mit hoher Energie. Und dort, wo Kühlung benötigt wird, erzeugt sie Zonen mit geringer Energie. Innerhalb von Gebbers verteilen die inneren Rohre gekühltes Wasser durch die Schwemmrinne.

Laut der amerikanischen Umweltschutzbehörde (Environmental Protection Agency), sind Geothermie-Anlagen die energieeffizientesten, umweltfreundlichsten und kostengünstigsten Raumklimasysteme, die verfügbar sind.

FOTO: Viele Pumpen, Ventile, HDPE-Rohre und metallene Kühlmittel-Kondensatoreinheiten, verteilt über drei Stockwerke, sind das „Gehirn“ der Anlage von Gebbers.





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