Effizientes Temperaturmanagement
Jeder kennt es: Im Winter hat man es zu Hause gerne kuschelig warm. Wärme in Form einer angenehmen Temperatur ist für den Menschen ein Wohlfühlfaktor. Ist es zu heiß, empfindet man Stress. Ist es jedoch zu kalt, wird das Immunsystem stark gefordert und die Wahrscheinlichkeit einer Erkrankung steigt. Gleiches gilt für unsere Fische im SEAWATER Cube!
Für unsere Bewohner in der Anlage müssen wir durch technische Hilfsmittel stets die entsprechende Wohlfühl-Temperatur sicherstellen. Unser Konzept sieht die Kombination aus mehreren Komponenten vor, die dabei helfen, die Temperatur im Cube zu managen. Dazu zählen neben einer guten Isolierung auch die aktive Kühlung oder Erwärmung des Prozesswassers durch eine sogenannte Luft-Wasser-Wärmepumpe, sowie eine Energierückgewinnung beim Lüften der Anlage durch einen Luft-Luft-Wärmetauscher. Diese drei Komponenten kennt man bereits aus dem Hausbau und sie funktionieren in unserem Cube nahezu identisch.
Isolierung
Die eingesetzten Schiffscontainer sind Kühlcontainer. Sie sind so gut isoliert, dass darin im Standardeinsatz Frostwaren mit Frachtschiffen um die ganze Welt transportiert werden können. Die Stärke der Isolierungsschicht beträgt zwischen 70–100 mm. Sie besteht aus PU-Schaum, der mit sehr vielen feinen Gasblasen durchsetzt ist und dadurch ein solides Luftpolster zur Isolierung bildet.
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Das Prinzip gleicht einer Kühleinheit des haushaltsüblichen Kühlschranks: Ein spezielles Kühlmittel wird unter Energieeinsatz komprimiert. In den Kühlröhren im Inneren des Kühlschranks wird das Kühlmittel entspannt. Hierfür wird Energie benötigt, welche aus der Temperatur des Kühlschrankinneren gewonnen wird. Das Innere des Kühlschranks kühlt ab, das Kühlmittel entspannt. Das entspannte Kühlmittel gelangt wieder zum Kompressor und wird unter Energieeinsatz (Strom) erneut komprimiert. Dabei wird die zuvor aufgenommene Energie in Form von Wärme frei und an die Umgebung abgegeben. Die Rückseite des Kühlschranks wird spürbar warm. Dieser Prozess kann auch in umgekehrter Richtung eingesetzt werden und damit z. B. einen Raum oder unser Prozesswasser erwärmen, statt zu kühlen. In einer Aquakulturanlage wird allerdings kein Kühlschrank verwendet. Spezielle Geräte, genauer gesagt Luft-Wasser-Wärmepumpen kümmern sich um die Aufbereitung des Wassers nach dem beschriebenen Prinzip.
Luft-Luft-Wärmetauscher
Durch die große Wassermenge im Cube entsteht Feuchtigkeit in der Luft (z.B. durch Verdunstung). Daneben reichert sich Kohlenstoffdioxid, welches die Tiere durch Stoffwechselaktivität (vgl. Atmung des Menschen) an das Wasser abgeben, in der Luft im Inneren der Anlage an. Aus diesem Grund muss der Cube unabhängig der Jahreszeit regelmäßig gelüftet werden. Um dabei nicht zu viel Wärme zu verlieren (Winter) bzw. keine Hitze in die Anlage zu lassen (Sommer), wird eine Lüftungsanlage mit sogenanntem Luft-Luft-Wärmetauscher eingesetzt. Hierbei werden der Luftstrom in die Anlage und der Luftstrom aus der Anlage heraus in einer speziellen Wärmetauscherstruktur aneinander vorbeigeführt. Dabei kann im Winter die einströmende Luft durch die wärmere abgeführte Luft vorgewärmt werden. Im Sommer dreht sich der Effekt, indem die von außen einströmende wärmere Luft erst Energie an die von innen ausströmende kältere Luft abgibt und somit vorgekühlt wird. Durch diese Effekte können rund 70–80% der Energie, die sonst durch Lüften verloren geht, zurückgewonnen werden.
Die Kombination der oben beschriebenen Geräte sorgt dafür, dass wir sowohl im Sommer als auch im Winter eine perfekte Temperatur in den isolierten Containern sicherstellen können. Unsere Wolfsbarsche beispielsweise fühlen sich ganzjährig bei rund 24°C am wohlsten.
Weiterführende Informationen
Erfahre mehr zu innovativer Aquakultur im Container.
Referenzen
- Bildquelle: SEAWATER Cubes