De vereisten van de F-gasverordening vergroten het gebruik van de alternatieve koelmiddelen CO2 (R744) bij directe koeling en propaan (R290) bij indirecte koeling. Deze voorschriften en de aanzienlijke stijging van de energiekosten hebben een grote invloed op de huidige en toekomstige keuze van koelmiddelen en systemen. Het DyNatCool-project heeft zich tot doel gesteld om voor de langetermijnopslag van appelen zowel het gebruik van grondstoffen voor de bouw van de koelruimte als de energievereisten voor de werking van het koelsysteem tot een minimum te beperken en het optimale koelconcept met alternatieve koelmiddelen te definiëren. Gekoelde bewaarfaciliteiten voor de lange termijn, met name in de hardfruitsector, worden gedurende een groot deel van de operationele uren slechts gedeeltelijk belast. "Het ontwerp van dergelijke vaak te grote koelsystemen is tot nu toe gebaseerd op vereenvoudigde lineaire berekeningen van de hoge warmtelast in de korte koelfase. Dit betekent niet alleen een lagere efficiëntie, maar ook instabiele klimatologische omstandigheden wat betreft temperatuur en vochtigheid", legt expert Felix Büchele uit tijdens een presentatie op Fruchtwelt Bodensee 2024.
Het eerste doel van het project was om de warmtelast te bepalen en zo een basis te creëren voor de afmetingen van de opslagfaciliteit. In nauwe samenwerking met de partners (waaronder CoolPlan en de Kratschmayer Group) onderzoekt de KOB de warmteoverdracht van fruit in grote kratten als basis voor de berekening van de transiënte warmtelast in de koelfase, de invloed van de duur van de koelfase op het behoud van de productkwaliteit op basis van fysiologische studies van het product en de energie-efficiëntie van toekomstige koelsystemen op basis van natuurlijke koelmiddelen (CO2, propaan). Büchele: "De vraag is hier niet hoe snel je het fruit kunt koelen, maar hoe snel je hem moet koelen. Als we het systeem zo inrichten dat de efficiëntie wordt verhoogd, betekent dit in de praktijk uiteindelijk dat de koelfase ook dienovereenkomstig wordt verlengd. Het is ook belangrijk om na te gaan welke invloed dit heeft op de uiteindelijke kwaliteit van het fruit. Het heeft immers geen zin om fruit op een energie-efficiënte manier te bewaren als we uiteindelijk fruit krijgen dat niet aan de kwaliteitsnormen voldoet."
Felix Büchele tijdens zijn presentatie
De onderzoekspartner ATB in Potsdam onderzoekt de invloed van bewaaromstandigheden (waaronder warmteoverdracht op het fruit, luchtstroomverdeling in de grote kist) op de kwaliteit van appelen. Hiervoor wordt een windtunnel gebruikt, waarin veel verschillende scenario's kunnen worden gesimuleerd. Daarnaast wordt er in nauwe samenwerking met het ingenieursbureau Coolplan een tool ontwikkeld, waarin rekening wordt gehouden met verschillende doelstellingen. Büchele: "Het gaat hier om efficiënte koelruimteplanning op basis van specificaties van de gebruiker, zoals het totale volume, de inhoud van de kratten, enz. Een andere factor is de dynamische berekening en simulatie van de koellast, waarbij rekening wordt gehouden met echte omstandigheden en belastingen."
Twee testsystemen en een nieuw ontwikkelde demonstratietool voor het vergelijken van appelbewaring tussen propaan- en CO2-systemen zullen worden gebruikt om de doelstellingen te realiseren en te valideren.
Büchele benadrukt ook dat het hoofddoel van het project is om een basis te leggen voor alternatieve bewaar- en koelsystemen. "Het probleem met fruitbewaring is dat de huidige koelmiddelen de toegestane GWP-waarde ver overschrijden, wat weer betekent dat de bestaande koelmiddelen geleidelijk van de markt zullen verdwijnen. We hebben echter geen concrete cijfers of gegevens over de energie-efficiëntie, de kosten en het kwaliteitsbehoud van de respectieve "nieuwe" koelmiddelen in de bewaring. Dit betekent dat gebruikers geen redelijke basis hebben om een beslissing te nemen over een alternatief koelmiddel."
Volgens Büchele is hier dringend behoefte aan onderzoek. "Vorig seizoen zijn we begonnen met het testen van beide koelmiddelen, d.w.z. CO2 en propaan, in een systeemvergelijking en onder echte omstandigheden en een vergelijkbaar ruimtegebruik. Ons belangrijkste doel hierbij is om specifieke meetgegevens te verzamelen, bijvoorbeeld over prestaties, energieverbruik en koudemiddeltoevoer. Een andere parameter is kwaliteitsbehoud, daarom hebben we het fruit uitgerust met een temperatuursensor om de koelcurve te valideren en het fruit na het proces ook te analyseren op massaverlies, kwaliteit en eventuele bewaarziektes."
Hoewel de onderzoekspartners nog geen concrete onderzoeksresultaten hebben, hebben ze al wel enkele aanbevelingen gedaan voor de koelconcepten van morgen. "Een langere koeltijd leidt tot een lagere ruimte- en stroombehoefte en lagere investeringen voor gebruikers. Een bijkomend voordeel is het behoud van grondstoffen bij de constructie van het systeem. Deze laatste factor leidt uiteindelijk tot een optimaal deellastgedrag van het systeem bij langdurige bewaring, een energie-efficiënte werking van het systeem en draagt ook bij aan het behoud van de fruitkwaliteit", besluit Büchele.
Voor meer informatie:
Felix Büchele 
Kompetenzzentrum Obstbau Bodensee (KOB)
felix.buechele@kob-bavendorf.de
https://www.kob-bavendorf.de