Entwicklung und Untersuchung eines natürlichen Kältemittels für Tieftemperaturanwendungen

In der seit 1.1.2015 geltenden EU-Verordnung 517/2014 über fluorierte Treibhausgase mit der Phase-Down bzw. die Reduzierung der treibhausfördernden Kältemittel geregelt. Aufgrund des Fehlens geeigneter Ersatzkältemittel gibt es für den Bereich der Tieftemperaturkälte mit Anwendungstemperaturen (Kühlgut) von kleiner -50°C derzeit noch keine Ausnahmeregelung. Neben des bisher eingesetzen fluorierten Kältemittel, die einen hohen direkten Beitrag zum Treibhauseffekt aufweisen, gibt es aktuell nur brennbare Alternativen wie z.B. Ethan. Die Entwicklung eines neuen, sicherheitstechnisch unbedenklichen Kältemittels mit thermodynamisch günstigen Eigenschaften stand im Zentrum des hier vorgestellten Projekts. Dazu wurde ein Gemisch aus Distickstoffmonoxid (N2O), auch bekannt als Lachgas, und Kohlendioxid (CO2) auf seine Eignung als Tieftemperaturkältemittel hin untersucht. Dies beinhaltete, neben Messreihen an einer Versuchsanlage, entsprechende Untersuchungen zur möglichen Zersetzung des Gemischs sowie der Materialverträglichkeit mit denen in einer Kälteanlage üblicherweise vorkommenden Materialien und Betriebsstoffen, wie z.B. das Kätemaschinenöl, das zur Schmierung des Verdichters eingesetzt wird. 

 

Maurath, T.; Kauffeld, M.: Entwicklung und Untersuchung eines natürlichen Kältemittels für Tieftemperaturanwendungen. In Forschung Aktuelle; S.60ff (2019). https://www.hs-karlsruhe.de/fileadmin/hska/GOEM/Uebrige_Baeume/Baum_Forschung/FB2019.pdf