DE4430617A1 - Verbessertes, modulares CA-System(CA=Controlled Atmosphäre, d.h. kontrollierte Atmosphäre) für Transport und Lagerung - Google Patents

Description

CA-Systeme für den stationären Betrieb zur Lagerung von Obst und Gemüse sind heute er­ folgreich weltweit eingeführt. Vielfältige Versuche wurden unternommen, auch transportable CA-Systeme etwa in Form von CA-Containern zum Einsatz zu bringen. Insbesondere die An­ melderin hat Vorschläge gemacht, beispielsweise durch palettisierte CA-Module den Nachteil der üblicherweise verwendeten 40′′-CA-Container zu vermeiden: Die Verschiffung einer rela­ tiv großen einheitlichen Ladung mit der einzigen Möglichkeit der einmaligen Entladung. Die palettisierte Lösung nach Patenanmeldungen P 41 36 857.6 und P 42 18 026.0 geht davon aus, daß mehrere solcher Paletten an einen Versorgungsmodul angeschlossen sind, der für Kälte und Wärme sowie für die Zusammensetzung der benötigten Atmosphäre sorgt, wobei ein Rechnersystem beispielsweise auf der Basis von Fuzzy-Control die einzelnen Paletten über­ wacht. Die Problematik hierbei liegt in den Anschlüssen an den Versorgermodul, der letztlich geschultes und zuverlässiges Personal insbesondere bei der Beladung erfordert.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß sie quasi autonome Einhei­ ten in Form von rollbaren Behältern oder Boxen vorschlägt. Diese Boxen haben, was die in­ nere Bodenfläche betrifft, vorzugsweise die Abmessungen einer Europalette, so daß sie mit den auf dem Markt befindlichen Kunststoffbehältern kompatibel sind. (Das Palettenraster ist wie bekannt ein Vielfaches der Kunststoffbehälter.) Die Höhe der Box sollte 2 m nicht über­ schreiten. Diese Box besteht aus einem festen Gehäuse hoher thermischer Isolationswirkung mit einer Öffnung, die beispielsweise durch eine abnehmbare, durch Klebestreifen und/oder aufblasbare Dichtungen luftdicht verschließbare Tür oder Seitenwand gebildet wird. Die Box ist mit Rollen zum leichteren Transport versehen; sie enthält am Boden in ihrem Inneren den eigentlichen CA-Einschub.

Dieser CA-Einschub mit den Abmessungen einer Europalette und einer Höhe von (vorzugs­ weise) nicht mehr als 150 mm ist nun so ausgerüstet, daß er den Forschungsergebnissen der letzten Jahre zur Anwendung von CA Rechnung trägt. Er ist insbesondere auch so ausgelegt, daß die ihn enthaltende Box in modernen Verkehrsmittel eingesetzt werden kann, so also in modernen Frachtschiffen mit einem Großlager für palettierte Ladung, in den projektierten Doppelstock-Personenverkehr-Cargo-ICE-Waggons, aber auch in herkömmlichen Containern oder Aufbauten von LKW und Güterwagen der Bahn.

Zu diesem Zweck erhält jeder solche CA-Einschub sowohl einen elektrischen Anschluß als auch einen Pufferspeicher für elektrische Energie beispielsweise auf der Basis einer regenerier­ baren, luftatmenden Zink-Brennstoffzelle. Diese Anordnung ermöglicht nicht nur die Über­ brückung von beispielsweise Verladungen oder LKW-Transporten ohne Stromanschluß, sie ermöglicht auch die schnelle Reduzierung des Sauerstoffgehaltes im Inneren der CA-Box durch die luftatmende (Sauerstoff atmende) Zelle. Der CA-Einschub enthält des weiteren eine kleine Wärmepumpe, entweder auf der Basis eines Halbleiter-Peltier-Elementes, das elektrisch versorgt wird, oder eine mechanische, ebenfalls elektrisch oder durch Druckluft angetriebene Wärmepumpe mit Luft und/oder der Atmosphäre im Innern der CA-Box als Arbeitsmittel.

Beide - sowohl das Peltier-Element als auch die mechanische Wärmepumpe - werden so ge­ schaltet, daß sie sowohl die innere Atmosphäre kühl halten als auch heizen und gleichzeitig umwälzen können.

Man muß dabei bedenken, daß die übliche Beladung einer solchen Box auf eine Masse von rund 600 kg bei einem Gesamtvolumen von etwa 2 m³ führt, wobei die Beladung in Form von Frucht oder Gemüse zum großen Teil aus Wasser besteht. Man wird also zweckmäßigerweise bereits gekühltes Gut verladen. Die Kälteleistung zur erstmaligen Abkühlen der Ladung ist daher sehr viel größer als die Leistung, die zum Abkühlen oder Aufheizen der umgebenden At­ mosphäre notwendig ist, bedingt durch die thermischen Leckverluste. Eine Heizung der At­ mosphäre ist notwendig, wenn kältere Zonen durchfahren werden oder aber, um in einem kurzfristigen Wärmeschub quasi durch einen Sauna-Effekt Parasiten und Bakterien auf der Oberfläche des transportierten Gutes zu bekämpfen.

Bei sehr dichten Systemen wie dem hier beschriebenen ist die Kontrolle des Wasserhaushaltes und des CO₂-Haushaltes von großer Bedeutung; hinzu kommt die Kontrolle des Ethylen, das reifefördernd wirkt. Da der Sauerstoffgehalt sowohl durch das Atmen der Ladung als auch durch die sauerstoffatmende Energieversorgung relativ schnell abgesenkt werden kann, ist ein spezieller Stickstoffgenerator, wie bisher üblich, nicht unbedingt notwendig. Die eigentliche Aufgabe besteht darin, CO₂-Gehalt und den Wassergehalt bestimmte Grenzwerte nicht über­ schreiten zu lassen. Auch der CO₂-Gehalt kann durch Zugabe frischer Luft, der Wassergehalt durch Verdampfen oder Kondensation geregelt werden.

Die Regelung des Systems übernimmt ein Rechnersystem, das beispielsweise auf der Basis von Fuzzy-Control arbeitet. Die Speicherung der Meß- und Steuerdaten geschieht über das Rech­ nersystem. Eine Möglichkeit der direkten Kommunikation zu einer Kommandozentrale ist über das Netz oder über eine HF-Verbindung möglich.

Inhalt, Absender und Empfänger sind z. B. durch Codierung von außen erkennbar.

Claims (7)

1. System zur Bereitstellung von transportablen Räumen, die angefüllt sind mit einer Atmo­ sphäre vornehmlich aus Bestandteilen der Luft, die sich aber von der normalen Zusammen­ setzung unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß dieses System vorzugsweise aus han­ delsüblichen transportablen, gasdichten, wärmisolierten Boxen besteht, die sich in die übli­ chen Normabmessungen einpassen, und einem Einschub, der sämtliche Komponenten enthält, die zur rechnerkontrollierten Erzeugung und Aufrechterhaltung einer kontrollierten Atmo­ sphäre notwendig sind, und der insbesondere mit einer luftatmenden, d. h. Sauerstoff verbrau­ chenden Brennstoffzelle ausgerüstet ist.

2. Anspruch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechnersystem, ausgerüstet mit Sensoren und Aktoren, ein Programm enthält, das auf der Basis von FUZZY-Control arbeitet, und das insbesondere durch optische Informationsübertragung durch ein Fenster in der Box bedient und ausgelesen werden kann.

3. Anspruch nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine rechnerkontrol­ lierte Brennstoffzelle besitzt, die ihren Sauerstoffbedarf zunächst aus dem Innenraum, bei Bedarf aber auch aus der Außenluft bezieht, und deren zweite Komponente entweder aus einem regenerierbaren Metall und/oder aus einem Wasserstoffträger besteht, wobei diese Brennstoffzelle ihre elektrische Energie vorwiegend zum zeitweiligen Betrieb der Wärmepum­ pe einsetzt.

4. Anspruch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe entweder auf der Basis eines elektronischen Halbleiterelementes oder aber auf konventioneller Basis mit einem die Phase ändernden Arbeitsmittel oder der kontrollierten Atmosphäre als Arbeitsmittel funktioniert und durch Luft, die von außen vorzugsweise durch die Tür der Box ein- und aus­ geleitet wird, ihre Abwärme abführt.

5. Anspruch nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschub mit Anschlüssen für ein externes Netz ausgerüstet ist, wobei sowohl das 220/380 V Dreh­ stromnetz als auch ein Bordnetz vorzugsweise auf 12/24 V Gleichstrombasis bevorzugt werden.

6. Anspruch nach vorhergehenden Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmepumpe, die im Normalbetrieb lediglich die durch die Isolation eindringende Wärme abzuführen hat, auch kurzfristig heizen kann, um über die nunmehr aufgeheizte innere Atmo­ sphäre Bakterien, Sporen und andere der Ladung schädlichen Organismen durch einen Wärmeschock auszuschalten, wobei sie ihre Anergie über die Kühlluft bezieht.

7. Anspruch nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Box, vor­ zugsweise in der Tür mit einem Fenster zur optischen Informationsübertragung, zwei Rohren zum Transport der Kühlluft sowie mit elektrischen Durchführungen zum Netzanschluß und zum Datentransfer und zur Bedienung ausgerüstet wird.