Heute gibt es unzählige hochspezialisierte Arten von Kältemitteln, von denen jedes seine eigenen Vor- und Nachteile hat.

Ohne sie geht gar nichts im Kältekreislauf: Kältemittel halten alles am Laufen – und müssen dafür selbst auch so einiges durchlaufen und extrem "wandlungsfähig" sein. Sie werden immer wieder aufs Neue verdampft, verdichtet, verflüssigt und das alles, ohne sich dabei zu verbrauchen. Klar, dass sie dafür ganz besondere Eigenschaften mitbringen müssen.

Physikalische Eigenschaften: • Große Verdampfungsenthalpie • Große volumetrische Kälteleistung • Geringes Druckverhältnis zwischen Verdampfung und Kondensation • Hohe Wärmeleitfähigkeit und hohe Wärmeübergangskoeffizienten • Hoher kritischer Druck und hohe kritische Temperatur

Chemische Eigenschaften: • Nicht baustoffschädigend und korrosiv • Nicht brennbar • Nicht explosiv • Chemisch und thermisch beständig

Physiologische Eigenschaften: • Nicht toxisch • Charakteristische Warnwirkung bei toxischen Stoffen • Keine krebserregenden Stoffe

Ökonomische Eigenschaften: • Geringe Anschaffungskosten • Hohe Verfügbarkeit

Ökologische Eigenschaften: • Kein Ozonabbaupotential (ODP) • Geringes Treibhauspotential (GWP)

Wandlungsfähig, vielseitig … aber alle Achtung bei der Auswahl

DAS Universalkältemittel gibt es leider nicht. Vielmehr gibt es heute unzählige hochspezialisierte Arten von Kältemitteln, von denen jedes seine eigenen Vor- und Nachteile hat. Für die Auswahl eines geeigneten Kältemittels werden die jeweiligen thermo-physikalischen, chemischen, ökologischen, physiologischen und ökonomischen Eigenschaften beurteilt. Nicht nur deswegen ist es wichtig, sich im "1 × 1 der Kältemittel" auszukennen, sondern auch, weil Kältemittel viele Risiken und Gefahren für Mensch und Umwelt bergen. Das beste Beispiel sind Fluorchlorkohlenwasserstoffe, besser bekannt unter dem Namen FCKW. Noch vor rund 30 bis 40 Jahren steckten diese in vielen Produkten des täglichen Lebens, zum Beispiel als Kühlmittel für Kühlschränke oder als Treibgas in Spraydosen. Die Gase sind geruchlos, unsichtbar und galten als harmlos für Menschen und Tiere. Wie sich jedoch herausstellte, führten sie zu einer großen Klimakrise, dem Ozonloch. Deswegen wurden in der so genannten F-Gase-Verordnung strenge Regeln für den Umgang mit Kältemitteln festgelegt. Die Zielsetzung, die dahinter steht: Die europaweiten Emissionen von klimarelevanten F-Gasen sollen bis zum Jahr 2030 in einem stufenweisen "F-Gase Phase Down" um 70 Prozent gegenüber dem Jahr 1990 reduziert werden.

RRRR - so viele Zahlen und Kürzel!

Kältemittel sind durch ein R (für Refrigerant) und eine dreistellige Zahl gekennzeichnet. Sie gibt die jeweilige Anzahl der Fluoratome, Wasserstoffatome und Kohlenstoffatome wieder. So ist die 200er-Gruppe beispielsweise gültig für die Basis Propan, die 400er-Gruppe definiert zeotrope Gemische, azeotrope Gemische werden in der 500er-Gruppe zusammengefasst. Anorganische Kältemittel sind in der 700er-Gruppe zu finden. Zur grundlegenden Unterscheidung lässt sich festhalten: Es gibt synthetische, also künstlich hergestellte Kältemittel, und natürliche Kältemittel. Letztere werden in Zukunft immer stärker an Bedeutung gewinnen.

Natürliche Kältemittel

Sie kommen, wie der Name schon vermuten lässt, in der Natur vor und benötigen kein besonderes Herstellungsverfahren. Meist bestehen sie aus einem Gemisch aus Stickstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff. Wurden die natürlichen Kältemittel in der Vergangenheit noch hauptsächlich in Kühlschränken eingesetzt, finden sie aufgrund ihrer guten Umweltbilanz immer häufiger Verwendung in Klimageräten. Die natürlichen Kältemittel haben allesamt ein wesentlich geringeres Treibhauspotential als künstlich hergestellte Kältemittel. Natürliche Kältemittel sind beispielsweise Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid, Ammoniak und Wasser. Sie zeichnen sich durch eine hohe Umweltverträglichkeit aus, können jedoch eine Gefahr für die Gesundheit des Menschen bergen und kommen daher hauptsächlich in industriellen Anlagen mit hohen Sicherheitsstandards zum Einsatz. In Geräten des Hausgebrauchs werden dagegen Kohlenwasserstoffe, wie Isobutan (R-600A) oder Propan (R-290), als Kältemittel genutzt.

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