Mini-SPS im Einsatz bei Kältetechnik

Funktionalität und Kompaktheit kombiniert

Schnee auf Knopfdruck – der Traum jedes Kindes wird mit Schneeduschen oder Schneekabinen von Metzger MSK wahr. Das Unternehmen liefert seine Schneemaschinen vom Schwarzwald in alle Welt. Im Inneren der Maschinen sorgt ein programmierbares Relais von Akytec für die richtigen Abläufe.

Im Inneren des Schaltschranks der Schneemaschine sorgt die Mini-SPS PR200 von Akytec für geordnete Abläufe in der Schneeproduktion. (Bild: Akytec GmbH)

Leise rieselt der Schnee im Hochsommer. Draußen sind es +40°C, aber drinnen sorgen die Schneeflocken aus der Schneedusche oder der Schneekabine der MSK SLX-Serie für Abkühlung. Klimaanlagen, Eiswasserpools und Schneemaschinen – Metzger MSK hat sich der ganzjährigen Schneeproduktion verschrieben. Seit 2007 vertreibt das Unternehmen aus Hofstetten bei Freiburg Maschinen zur Herstellung von Schnee, Eis und Kälte. Vom Schwarzwald aus liefert Geschäftsführer und Inhaber Bertin Metzger mit seinem Team Schnee in alle Welt. Wasser hat die besondere Eigenschaft, die es anderen Flüssigkeiten unterscheidet: Es hat bei 4 °C das kleinste Volumen und die größte Dichte. Metzger beschäfigt sich damit, Schnee und Eis bei Plusgraden zu erzeugen. Ursprünglich stellte er mit seinem Unternehmen Crush-Eis für Bäckereien und Metzgereien her. Mit der ersten Maschine im Event-Bereich tat sich dann ein neues Geschäftsfeld auf, das mittlerweile das Haupttätigkeitsfeld geworden ist.

Funktional und kompakt

Für die Steuerung der Produktion der Eiskristalle sorgt in vielen MSK-Maschinen das programmierbare Relais PR200 von Akytec. Diese Mini-SPS wird als Alternative zur teureren SPS eingesetzt, denn sie vereint mit ihren vielen Anschlussmöglichkeiten Funktionalität und Kompaktheit. „Hier haben wir alles an Bord, was wir benötigen“, stellt Metzger fest, „von Analog- bis Digitaleingängen über RS485-Schnittstellen bis hin zum Programmspeicher.“ Das PR200 übernimmt die gesamte Ablaufsteuerung bei der Schnee- und Eiserzeugung. Verwendet werden der 0-10 V-, der 0-4000 Ohm- und der 4-20mA-Eingang. Sensoren ermitteln den Druck des Kältemittels im Bereich von -0,5 bis +40 bar und die verschiedenen Temperaturen. Die Digitaleingänge stehen in Verbindung mit Schwimmschaltern, Hall-Sensoren und Tastern. Über die Ausgänge sorgen angeschlossene Aktoren für die jeweilige Konsequenz zur Schneeerzeugung – die Koordination des Wasserzulaufs, die Öffnung der Ventile, Laufleistung der Motoren und Kälteaggregate, die die Temperatur konstant halten. Über die RS 485-Schnittstelle kann das PR200 in ein Modbus-System eingebunden werden. Bei Metzger sind hierüber die Maschinen mit einem Touchscreen verbunden, der die Bedienung und die Überwachung der unterschiedlichen Schneemaschinen erleichtert.

Bis zu zwei PRM-Erweiterungsmodule können an das PR200 angeschlossen werden und das Gerät so um 16 weitere Ein- und Ausgänge ergänzen. Alle Module eignen sich zur Hutschienenmontage. (Bild: Akytec GmbH)

Kein Staubkörnchen nötig

Die technische Schneeerzeugung bei Metzger funktioniert hygienisch und ohne den Einsatz von Bakterien oder Schmutzpartikeln. In der Natur bedarf es eines Staubkörnchens zur Entstehung einer Schneeflocke. An dieses Staubkorn heften sich die Kristalle und hieraus wächst über die Zeit in der Wolke eine Flocke heran. Diesen natürlichen Prozess will die herkömmliche Maschinenschneeproduktion imitieren. Eine Schneekanone benötigt in der Regel für die Nukleation, also den Übergang von Wasser zu Eis, kalte Temperaturen von 0°C oder noch weniger. Dann wird über Druckluft feinster Wasserdunst gefroren und mit einem Propeller oder ähnlichem verteilt. Mancherorts wird mittels so genannter Snow-Influencer in Form von Proteinen versucht, die Nukleationstemperatur des Wassers und damit die Verfügbarkeit des Kunstschnees zu erhöhen. Metzger indes arbeitet für seine Schneemaschinen und seine Schneeduschen oder Schneekabinen beispielsweise mit so genanntem Scherbeneis, für das Wasser auf eine eiskalte rotierende Walze aufgetragen wird, wo es dann gefriert. „Das so entstehende Eis wird mit einem Messer abgeschabt, als würden wir Reif von der Autoscheibe kratzen“, erklärt Metzger. „Dadurch gewinnen wir kleinste Kristalle, die sich anhäufen lassen und anmuten wie Naturschnee.“ Vorteil: Diese Schneeproduktion ist von Außentemperaturen unabhängig und bedarf keiner Beigabe von Chemie. „Wir optimieren auf natürliche Art das Kältepotenzial und bewirken so, dass der Schnee langsamer schmilzt.“

Vor allem im Wellness-Bereich – als Abkühlung nach der Sauna beispielweise – erfreuen sich die Produkte von Metzger MSK großer Beliebtheit. (Bild: Metzger MSK)

Innovationsvorreiter in Schneeduschen und Schneekabinen

Das PR200 wird von Metzger seit 2016 verbaut und seitdem in den unterschiedlichsten Produkten zur Kälteerzeugung eingesetzt – für Anwendungen im Event-Einsatz, im Wintersport, in der Forschung, Industrie oder im Wellness- und Spa-Bereich. Mit seiner MSK SLX-Serie ist Metzger ein Innovationstreiber, die Geräte präsentieren sich kompakt und servicefreundlich. Bei Akytec überzeugt hat ihn seinerzeit vor allem die Kompaktheit des Relais. Die Programmierung erfolgt über die Software Akytec ALP, die kostenlos erhältlich ist und mitgeliefert wird. Die Steuerungsabläufe können hierüber in der Funktionsbausteinsprache (IEC 61131-3) erstellt werden. Für die Übertragung des Programms auf die PR200 steht ein Mini-USB-Anschluss zur Verfügung. Für Metzger war entscheidend, dass eine gute Funktionalität in einem breiten Temperaturbereich gewährleistet ist, hier geht das PR200 sogar weit über seinen Anforderungsbereich hinaus und arbeitet zuverlässig ebenso bei -20°C wie bei +55°C. Es ist darüber hinaus gegen Erschütterungen geschützt. Seine zwölf Ein- und zehn Ausgänge sind mit Zusatzmodulen – von Akytec beispielsweise das PRM – um bis zu 16 digitale Ein- und 16 digitale Ausgänge erweiterbar. Maschinenschnee ist ein Thema, das für Metzger immer wieder ein neues Gesicht zeigt. Der Schneeexperte wird nicht müde, neue Bedarfe zu erkennen und vor allem im Spa-Bereich und Freizeitbereich innovative Ideen umzusetzen. „Es werden immer neue Produkte gewünscht“, bemerkt Bertin Metzger. Der neueste Clou ist eine Eiswasserdusche im Stil der beliebten Ice Bucket Challenge, die auf Knopfdruck drei bis vier Grad kaltes Wasser zur Entladung bringt – beliebt vor allem nach Sauna-Gängen.

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