Klima- & Lüftungstechnik | Lüftungstechnik | 03.03.2017

Induktionslüftung
in der Profiküche

Strömungssimulation via CFD

Das Thema Induktionslüftung in gewerblichen Großküchen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Das Verfahren spart Platz und verringert deutlich den Lüftungswärmebedarf.  Laut Anbietern sollen sich die Energiekosten dadurch drastisch verringern, mitunter sogar halbieren lassen. Dadurch ergeben sich für SHK-Unternehmen interessante Umsatzmöglichkeiten.

  • Enge Küchen fordern vom Lüftungsmonteur oft akrobatische Klimmzüge.

  • Größere Induktions-Lüftungsdecke mit Schlitzdüse (rechts).

  • Luftströmung in einer Induktions-Küchenhaube

Die Gastroküchen werden immer kleiner. Kipper, Kessel, Herd und Fritteuse sind oft zu einem funktionalen Block zusammengefasst. Auch der Einsatz von Convenience Food trägt zur Verkleinerung der Küchen bei. So sind 100 kW Anschlußleistung in einer 20 m2-Küche keine Seltenheit. Wrasen, Mief und Wärme müssen aber raus – möglichst leise und zugfrei. Der Lüftungsbauer kann heute auf intelligente Abzugshauben und Lüftungsdecken zurückgreifen,  die auf engem Raum viele Funktionen erfüllen: Lufterneuerung, Wärme- und Geruchsbeseitigung, Beleuchtung, Akustik, Brandschutz. Eine Lösungsmöglichkeit heißt Induktion.

Der schwäbische Hauben- und Deckenproduzent Rentschler Reven (www.reven-induktion.de) erläutert das Prinzip: Bei der Induktionstechnik strömt ein Teil der frischen Außenluft innerhalb der Haube – also ohne Umweg über die Küche – direkt zur gegenüberliegenden Absaugstelle und zieht von unten den Kochwrasen an (Induktionseffekt). Dieser Frischluft-Anteil – 30 bis 50% – hat nur eine Ansaugfunktion und gelangt nicht in den Aufenthaltsbereich der Köche. Er muss demnach nicht vorgewärmt werden; das spart Energie und hat obendrein den Vorteil, dass der Wrasen schneller abkühlt und kondensiert.
Anders bei der konventionellen Lüftung: Hier durchflutet der volle Außenluftstrom die Küche und ist laut VDI-Richtlinie 2052 (RLT-Anlagen für Küchen) auf mindestens 19 °C vorzuwärmen. Das verursacht  beträchtliche Energiekosten, von der Zugerscheinung abgesehen. Beim Induktionsprinzip ist indes nur die Außenluftmenge aufzuwärmen, die zur Lufterneuerung der Küche notwendig ist. Entsprechend gering ist auch der Energieeinsatz. Laut Rentschler Reven soll die Energieersparnis bis zu 50 % betragen.
Das Induktionsverfahren ist ein Lösungsweg für das Lüftungsproblem in engen Küchen. Es wurde in den USA entwickelt und ist dort in hunderttausenden von Küchenlüftungen installiert. In Europa fand es bisher wenig Resonanz. Das hat sich geändert, weil es mit Hilfe der computerbasierten Strömungssimulation CFD gelungen ist, die Partikelbahnen realistisch darzustellen. Diese stimmen nämlich nicht immer mit der Luftströmung überein (siehe Kasten).  

Lukrative Aussichten

Rentschler Reven perfektionierte via CFD die Induktionstechnik und erhielt dafür unlängst ein weltweit gültiges Patent. Geschäftsführer Sven Rentschler: „Die Luftfahrtindustrie hat uns inspiriert, die neue Software für die Strömungssimulation einzusetzen.“ Das Unternehmen bietet sowohl Dunstabzugshauben als auch Lüftungsdecken nach dem Induktionsprinzip an. Die Mehrkosten gegenüber der herkömmlichen Technik – zwischen 25 und 35% – sollen sich binnen anderthalb bis zwei Jahren amortisieren.
SHK-Unternehmen bietet die Induktionstechnik interessante Umsatzmöglichkeiten. Lukrative Aussichten winken allein durch den vielerorts geplanten Neubau von Schul- und Kita-Küchen aufgrund der zunehmenden Ganztagesbetreuung und der Zuwanderung.

CFD-Strömungssimulation

CFD (Computanional Fluid Dynamics) ist ein neues, bildgebendes Verfahren zur Simulation komplexer Luftströmungen. Es ergänzt die empirischen Versuche im Strömungslabor. Flugzeug- und Rennwagenkonstrukteure beispielsweise optimieren damit Tragflächen und Spoiler. Rentschler Reven nutzt die CFD-Methode zur realistischen Darstellung der Partikelbahnen bei der Fettabscheidung in Großküchen. Denn nicht alle Partikelgrößen werden gleich gut abgeschieden; sie bewegen sich auf eigenen Bahnen und folgen nicht unbedingt der Luftströmung.

Mit der CFD-Software lässt sich auf einem handelsüblichen PC die Geometrie von lufttechnischen Komponenten optimieren. Der Vorteil gegenüber experimentellen Verfahren im Labor: Die Messwerte werden nicht nur an bestimmten Stellen ermittelt, vielmehr werden sämtliche physikalische Größen auf einmal erfasst und dargestellt. CFD ist somit eine kostengünstige Alternative zu zeitraubenden Windkanal-Versuchen mit vielen Messreihen.  

Autor: Peter Göhringer
Wissembourg

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