Kühl- und Temperiergeräte sind in vielen industriellen Anwendungen von entscheidender Bedeutung für stabile Prozesse. Sie halten zirkulierende Umlaufmedien auf einer einstellbaren Temperatur, führen Prozesswärme ab und tragen so zur Produktqualität, Reproduzierbarkeit und Anlagenverfügbarkeit bei. Typische Einsatzbereiche sind unter anderem Verpackungs- und Druckmaschinen, PET-Anwendungen, Laserprozesse, die Kunststoffverarbeitung sowie hochpräzise Fertigungsprozesse, beispielsweise in der Halbleiterindustrie.
Für Maschinen- und Anlagenbauer ist heute nicht allein die erforderliche Kühlleistung entscheidend. Gefragt sind Kühl- und Temperiergeräte, die eine präzise Temperaturregelung, hohe Prozessstabilität und langfristige Planungssicherheit gewährleisten. Durch die verschärften Anforderungen der EU-F-Gas-Verordnung gewinnt auch die Wahl des eingesetzten Kältemittels an Bedeutung. Ziel der Verordnung (EU) 2024/573 ist unter anderem die weitere Reduzierung teilfluorierter Kohlenwasserstoffe (HFKW), einschließlich einer schrittweisen Beschränkung der am Markt verfügbaren Mengen an Hydrofluorolefinen (HFO) bis zum Ausstieg im Jahr 2050.
Breites Portfolio für unterschiedliche Anwendungen
SMC bietet ein Portfolio, das unterschiedliche Leistungsbereiche, Bauformen und Einsatzbedingungen abdeckt. Es reicht von präzisen Standardausführungen mit 220 W Kühlleistung bis hin zu leistungsstarken Lösungen mit bis zu 38 kW für anspruchsvolle Anwendungen. Darüber hinaus umfasst es 19-Zoll-Einschubgeräte, Systeme mit zwei Kühlkreisläufen, umweltbeständige Varianten aus Edelstahl sowie spezielle Lösungen, beispielsweise für die Halbleiterindustrie.
Neben der C-Serie (CO2) adressiert SMC die Anforderungen der F-Gas-Regulierung auch mit der F-Serie (Low-GWP-Kältemittel): Mit dem Low-GWP-Kältemittel R454C und einem GWP-Wert von 146 bietet SMC für kleinere Gerätetypen mit einer Kühlleistung von bis zu 12 kW eine Lösung für den mittelfristigen Zeitraum. Für größere Kühl- und Temperiergeräte mit über 12 kW Kühlleistung bietet sie mit dem Kältemittel R32 (GWP 675) eine langfristigere Perspektive, da dessen GWP-Wert deutlich unter dem ab 2027 festgelegten Grenzwert von 750 liegt. Da R32 nicht unter die PFAS-Definition fällt, wird es nicht von den Bemühungen der EU betroffen sein, die PFAS-Emissionen unter der REACH-Verordnung zu reduzieren. CO2 als natürliches Kältemittel ist ebenso nicht betroffen.
Die Serie HRSC ist ein zentraler Baustein für mehr regulatorische Planungssicherheit. Diese Kühl- und Temperiergeräte verwenden das natürliche Kältemittel CO2 (R744) mit einem GWP-Wert von 1 und sind somit nicht vom HFKW-Quotensystem der F-Gas-Verordnung betroffen. Je nach Ausführung erreicht die HRSC-Serie Kühlleistungen von 1,3 bis 11,5 kW, eine Temperaturstabilität von ±0,1 °C und einen Temperatureinstellbereich von 5 bis 40 °C (bei der Ausführung HRSC100 ein Bereich von 5 bis 35 °C).
Modernisierung bestehender Temperierkonzepte erleichtern
Wer bei neuen Maschinenkonzepten oder Modernisierungen auf CO2-basierte Geräte setzt, kann das Risiko späterer Umstellungen aufgrund von Kältemittelverfügbarkeit, HFKW-Quoten oder regulatorischen Änderungen reduzieren. Die HRSC-Serie ist zudem als direkter Ersatz für die HRS-Serie ausgelegt, ohne dass Anpassungen an der Rohrleitungsführung oder dem Anlagenlayout erforderlich sind. Damit erleichtert sie die Modernisierung bestehender Temperierkonzepte, verkürzt Evaluierungs- und Integrationsaufwände und bietet Maschinen- und Anlagenbauern eine praktikable Möglichkeit, bestehende Kühlprozesse auf CO2-basierte, F-Gas-konforme Technologie umzustellen. Einmal umgestellt, lassen sich die CO2-Geräte problemlos per Luftfracht verschicken. So kommt die Anlage samt Temperiergerät schnell beim Kunden in aller Welt an. Und falls doch einmal ein Gerät beschädigt wird, verhindert dieser schnelle Transportweg einen langen Maschinenstillstand.
„Welche Kühl- und Temperierlösung sinnvoll ist, entscheidet sich am tatsächlichen Bedarf: Temperaturbereich, Kühlleistung, Temperaturstabilität, Aufstellumgebung, Kommunikationsanforderungen, Energieeffizienz und Kältemittelstrategie müssen zum jeweiligen Maschinenkonzept passen“, sagt Joel Maier-Vivet, Produktmanager bei SMC Deutschland.
Präzise Temperierung für die Halbleiterindustrie
Für Anwendungen mit besonders hohen Anforderungen an den Temperaturbereich, die Genauigkeit und die Prozessstabilität ergänzt SMC sein Portfolio um die HRZC-Serie für die Halbleiterindustrie. Auch diese Baureihe nutzt CO2 als Kältemittel. Die Standardlösung bietet Kühlleistungen von 2, 4, 8 und 10 kW, eine Temperaturstabilität von ±0,1 °C sowie eine einstellbare Solltemperatur von −20 bis +90 °C. Zudem unterstützt sie verschiedene Kommunikationsmöglichkeiten wie Kontakt-I/O, serielle RS-485-Kommunikation, analoge Kommunikation und DeviceNet. SMC Corporation erweitert ihr Portfolio um ein HRZF010 mit dem Kältemittel R454C (GWP 148). Diese mittelfristige Alternative hat eine Kühlleistung von 10 kW. Frequenzgesteuerte Pumpen und Kompressoren dieser für die Halbleiterindustrie entwickelten Kühl- und Temperiergeräte sorgen für Energieeffizienz und sind konform zu den wichtigsten SEMI-Standards S2, S8 und F47.
Kühl- und Temperiergeräte ohne Kältemittel
Neben CO2- und „Low-GWP“-Geräten bietet das Portfolio von SMC auch Kühl- und Temperiergeräte ganz ohne Kältemittel. Anstelle eines konventionellen Kältekreislaufs mit Verdichter kommen hier thermoelektrische Kühl- und Temperiergeräte der Serien HEC, HECR und HEF zum Einsatz. Sie nutzen den Peltier-Effekt, um Flüssigkeiten präzise zu kühlen und zu temperieren. Der Einsatz fluorierter Kältemittel entfällt, sodass die damit verbundenen Anforderungen im Zusammenhang mit der F-Gas-Verordnung für diese Geräte nicht relevant sind. Anwender profitieren so von einem geräusch- und vibrationsarmen Betrieb sowie Temperaturstabilität für anspruchsvolle Anwendungen in der Analytik, Lasertechnik, Medizintechnik oder Halbleiterfertigung.
Portfolioansatz für langfristig planbare Maschinenkonzepte
SMC ist mit rund 400 Vertriebsniederlassungen in 82 Ländern vertreten und bietet ein breites Produktprogramm. Für global aktive Maschinenbauer erleichtert das die Auswahl, Standardisierung und Betreuung von Kühl- und Temperierlösungen über Ländergrenzen hinweg.
„Maschinenbauer brauchen heute Temperiertechnik, die nicht nur zur geforderten Kühlleistung passt, sondern auch zum Betriebspunkt, zur Anlagenumgebung und zur regulatorischen Perspektive. Genau hier liegt die Stärke unseres Portfolios: Wir können für sehr unterschiedliche Anforderungen passende Kühl- und Temperierlösungen bereitstellen und Kunden dabei begleiten, ihre Maschinen zuverlässig, effizient und langfristig planbar auszulegen“, fasst Tobias Bachmeier, Team Manager Temperature Control German Technical Center bei SMC Deutschland zusammen.
