Temperierte Produkte wie Lebensmittel und Pharmazeutika werden in Städten und auf dem Land von Spediteuren verteilt, die in den meisten Fällen eine Temperaturbarriere an den Türen verwenden. Dadurch wird der Kälteverlust beim Öffnen der Türen minimiert. Traditionell wurde diese Klimakontrolle durch PVC-Streifenvorhänge geregelt, aber wir beobachten, dass immer mehr Unternehmen Luftschleier als Methode ihrer Wahl einsetzen.
Bei Fahrzeugen ohne Temperaturbarriere verzeichnen die Kühlaggregate einen deutlich höheren Energieeinsatz, um die Produkte während der Verteilfahrten – also auf Fahrten mit mehreren Stopps und Türöffnungen – auf der vorgeschriebenen Temperatur zu halten.
Ziel dieser Studie ist es, diesen zusätzlichen Bedarf an Kühlenergie zu quantifizieren und den zusätzlichen Verbrauch von Kraftstoff in einem temperaturgeführten Fahrzeug ohne Temperaturbarriere abzuschätzen. Wie wichtig ist es für Sie als Spediteur, in eine effektive Klimatisierung Ihrer Fahrzeuge zu investieren?
Der Test
Mit Hilfe des Simulationsmodells von Brightec aus 2019 wurde der tägliche Energieverbrauch für drei Fahrzeugtypen berechnet, die üblicherweise für den Versand verwendet werden. Dabei wurden Sollwerte für die Innenlufttemperatur von 4 °C und -20 °C und einer Umgebungstemperatur von 28 °C angesetzt. Der tägliche Energieverbrauch wird in kWh oder Liter Diesel ausgedrückt. Wir haben typische Leistungszahlen für Transportkühlgeräte (TRU) von 4,0 kWh/L (für den Sollwert 4°C) und 3,0 kWh/L (für den Sollwert -20°C) verwendet, die auf Testergebnissen von Thermo King und Carrier basieren.
Für diese Simulation haben wir die Wärmeübergangskoeffizienten der üblicherweise verwendeten Isolierplatten und Produktverpackungsmaterialien verwendet. Die folgende Tabelle zeigt für die drei Fahrzeugtypen die jeweilige Ladungslast und ihre Kontaktfläche mit der Innenluft.
Diese Simulation wurde unter der Annahme durchgeführt, dass die Kühlanlage über eine ausreichende Kühlkapazität verfügt, um die Produkttemperatur innerhalb einer Grenze von 0,2 °C zu halten. Die folgenden Ergebnisse wurden für eine 10-stündige Auslieferungsroute simuliert, wobei die Häufigkeit der Türöffnungen je nach Fahrzeugtyp berücksichtigt wurde (ein Lieferwagen wird in der Regel für kleinere Auslieferungen mit vielen kurzen Stopps verwendet, während bei einem größeren Fahrzeug weniger Stopps mit längerer Zeit für das Entladen anfallen, siehe Tabelle).
Ergebnisse
Es ist anzumerken, dass die Produkte auch während des Transports aufgrund von Kälteverlusten durch Wände, Türen, Boden und Decke aktiv gekühlt werden müssen, auch wenn dieser Bedarf deutlich geringer ist als beim Kontakt mit Außenluft. Diese Transmissionslasten sind in den folgenden Abbildungen 1 und 2 als blaue Balken für die Szenarien Kühlen (positive Temperatur) und Gefrieren (negative Temperatur) dargestellt.
Für Strecken ohne Türöffnungen, bei denen die Waren bei 4°C gekühlt werden, beträgt der Kühlbedarf ca. 4 kWh für den Lieferwagen, 8 kWh für den Lkw und 14 kWh für den Sattelauflieger. Dies erfordert etwa 1, 2 und 3,5 Liter Diesel – siehe Abbildung 1.
Gefriergut hat einen viel höheren Energiebedarf von ca. 2,5 Liter, 4,5 Liter und 8 Liter Diesel pro Tag – siehe Abbildung 2.
Bei 10-stündigen Auslieferungsfahrten im Kühlbetrieb ohne den Einsatz einer Temperaturbarriere erfordert dies einen Kühlenergieverbrauch von 20 kWh, 32 kWh und 50 kWh pro Tag, wofür ca. 5 Liter, 8 Liter und 12,5 Liter Diesel pro Tag für die jeweiligen Fahrzeuge benötigt werden.
In einem Gefrierszenario wird ein Kühlenergiebedarf von 12,5 Liter, 17,5 Liter und 30 Liter Diesel pro Tag benötigt, um die Produkte auf der erforderlichen Temperatur zu halten.
Türöffnungen während der Verteilfahrten erhöhen den Kühlbedarf um das 3 bis 5,5 fache und erfordern zusätzliche 200-450% Kühlenergie.
Bei einem typischen Sattelauflieger entspricht dies zusätzlichen Kosten von 9 Litern Diesel pro Tag, um die Waren kühl zu halten. Um Waren gefroren zu halten, ist wesentlich mehr Kühlkraftstoff mit zusätzlichen Kosten von 22,5 Litern pro Tag erforderlich.
Um die zusätzlichen jährlichen Kühlkosten aufgrund von Türöffnungen grob abzuschätzen, haben wir eine Simulation mit einer durchschnittlichen Umgebungstemperatur von 16°C während 250 Betriebstagen durchgeführt.
Für die kühlenden Verteilrouten ohne Temperaturbarriere wurden zusätzliche 500 Liter Diesel bei Lieferwagen, 750 Liter bei LKW und 1.125 Liter bei Sattelaufliegern benötigt.
Für die Verteilungsrouten ohne Temperaturbarriere im Tiefkühlbereich wurden zusätzliche 1.850 Liter Diesel in Lieferwagen, 2.380 Liter in LKW und 4.600 Liter in Sattelaufliegern benötigt, um die Produkte auf der erforderlichen Temperatur zu halten.
Beachten Sie, dass wir uns ausschließlich auf den erhöhten Energieverbrauch konzentriert haben und die zusätzlichen Kosten, die durch die Kühlmaschine entstehen, die härter arbeiten muss und folglich mehr Wartung erfordert, nicht berücksichtigt haben.
Schlussfolgerungen
Es ist erwiesen, dass Türöffnungen während des Transports den Kühlenergieverbrauch um das 3- bis 5,5-fache erhöhen.
Um Waren bei 4°C kühl zu halten, erhöhen Türöffnungen den Verbrauch von Dieselkraftstoff um bis zu 1.125 Liter pro Jahr. Um diese Waren bei -20°C tiefgekühlt zu halten, werden bis zu 4.600 Liter Diesel pro Jahr benötigt, um die Türöffnungen zu kompensieren.
Diese Kraftstoffmengen sind zwar nur ein Näherungswert, geben aber einen klaren Hinweis darauf, dass eine Temperaturbarriere erhebliche Energiekosten in der Distribution einsparen kann.
In weiteren Artikeln werden wir das Kosteneinsparungspotenzial des Einsatzes von BlueSeal-Luftschleiern als effektive Methode der Klimakontrolle weiter untersuchen.