Klima & Umwelt

Der Kühlschrank – innovativer als weitgehend vermutet

Als Carl Paul Gottfried von Linde, Professor für Maschinenbau an der Technischen Universität München, 1876 das Patent für den Kühlschrank erhielt, konnte noch keiner die Entwicklung vorausahnen, die diese technische Neuerung nehmen sollte. Das Prinzip, einem Gerät Wärme zu entziehen und so Kälte zu erzeugen, war jedoch nicht so revolutionär wie die Technik, die der Erfindergeist entwickelte. Obwohl einen Kühlschrank mittlerweile fast jeder Haushalt besitzt, weiss kaum einer wirklich, wie er funktioniert.

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Der Kühlungsprozess unterliegt fundamentalen Naturgesetzen. Eine Flüssigkeit, die an der Oberfläche verdampft, entzieht der unmittelbaren Umgebung Wärme. So kann die Vermehrung von Mikroorganismen bei einer Temperatur von 2-8 ° C im Kühlschrank erheblich herabgesetzt werden. Lebensmittel werden so auch über einen längeren Zeitraum haltbar. Die Temperatur der Kühlflüssigkeit bleibt während des Verdampfungsvorganges konstant, die in der unmittelbaren Umgebung hingegen sinkt. Wird der Dampf der Flüssigkeit komprimiert, so steigt die Temperatur. Dieser Dampf kann die überschüssige Wärme wiederrum an seine Umgebung abgeben und in den flüssigen Aggregatszustand übergehen. In einem geschlossenen Kreislauf finden wir solche Prozesse im Kühlschrank wieder. Als Mittel zur Kälteerzeugung eignen sich besonders umweltverträgliches Ammoniak, Propan oder Kohlenstoffdioxid.

Kompressionsverfahren: Beim Kompressionsverfahren wir das Kältemittel, in den meisten Fällen wird Freon eingesetzt, über einen Kompressor adiabatisch verdichtet und schliesslich erwärmt. Der Verflüssiger, der auf der Rückseite der Kühlschränke angebracht ist, gibt die überflüssige Wärme an die Umgebung ab. Das nun kondensierte Kältemittel wird über eine Drossel ins Innere des Kühlschranks geleitet. Die Temperaturüberwachung erfolgt über ein Thermostat, der den Kompressor bedient.

Absorptionsverfahren: Beim Absorptionsverfahren entstehen in der Regel keine chemischen Veränderungen. Das Kältemittel, häufig wird Ammoniak eingesetzt, kann vom Wasser leicht absorbiert werden. Ähnlich wie beim Kompressionsverfahren wird das flüssige Ammoniak in einen Verdampfer geleitet, wo es in Verbindung mit Wasserstoff den erforderlichen Druck erreicht. Der Absorber, in dem sich Wasser befindet, kann gasförmiges Ammoniak aufnehmen und führt dazu, dass dieses weiter verdampfen kann. Über den Kocher gelangt das erhitzte Kühlmittel zum Kondensator, wo die Wärme über Lamellen an die Umgebung abgegeben wird.


Christoph Schroeder

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