Kältemittel

Früher in Klimaanlagen eingesetzte Kältemittel (Fluorchlorkohlenwasserstoffe/FCKWs mit den Handelsnamen Freon bzw. Frigen, z. B. R12) schädigen die Ozonschicht und verstärken den Treibhauseffekt. Heute werden Klimaanlagen und Wärmepumpen überwiegend mit dem umweltfreundlicheren Kältemittel R134a (Tetrafluorethan, C2H2F4) befüllt.

Als Kältemittel werden Stoffe bezeichnet, die in besonderem Maße zum Wärmetransport geeignet sind. Das Kältemittel durchläuft hierbei einen Kreislauf, in dem es abwechselnd verdichtet und entspannt wird.

Da eine schnelle Veränderung des Druckes mit einer Temperaturveränderung einher geht:

• Abkühlung bei Druckabfall
• Erwärmung bei Druckanstieg,

kann der Kreislauf in Verbindung mit einem Kühler genutzt werden, um das Kältemittel schrittweise abzukühlen:

• Verdichten, z.B. durch einen Kompressor, dadurch Erwärmung
• Durchleiten durch Kühler, dadurch wieder Abkühlung
• Entspannen, dadurch weitere Abkühlung usw.

Über mehrere Kompressions- und Entspannungsstufen kann ein Gas soweit abgekühlt werden, dass es kondensiert und somit flüssig wird. Dieses Prinzip wird z. B. zur Verflüssigung der Luft (nach Linde) genutzt.

Viele Kältemittel verursachen negative Folgen für die Umwelt, wenn sie aus dem System in die Atmosphäre austreten.

Aus Umweltsicht können verschiedene Gruppen von Kältemitteln unterschieden werden, u.a.:

1. Kältemittel ohne bedeutsamen Einfluss auf die Umwelt, sogenannte natürliche Kältemittel.

Dazu gehören:

• R 717 Ammoniak, NH₃
• R 290 Propan C₃H₈
• R 1270 Propen C₃H₆
• R 600 a Isobutan C₄H₁₀
• R 170 Ethan C₂H₆
• R 744 Kohlenstoffdioxid, CO₂
• R 718 Wasser, H₂O

Natürliche Kältemittel sind für Neuanlagen, Erweiterungen und Umbauten anzustreben.

2. Kältemittel welche keinen Einfluss auf die Ozonschicht haben, aber Treibhausgase sind. Diese Kältemittel werden als in der Luft stabile Stoffe bezeichnet. Die Kältemittel dieser Gruppe sind alles Fluorkohlenwasserstoffe (FCKW).

Dazu gehören:

• R 134 a Tetrafluorethan C₂H₂F₄
• R 125 Pentafluorethan C₂HF₅
• R 32 Difluormethan CH₂F₂
• R 407 c Gemisch aus R 134 a, R 125, R 32 (52%, 25%, 23%)
• R 410 a Gemisch aus R 125, R 32 je 50%