Funktionsweise eines Kühlschranks

Aus der modernen Küche ist er kaum noch wegzudenken. So gut wie jeder Haushalt nutzt ihn, doch kaum jemand weiss, wie er richtig funktioniert. Der Kühlschrank ist mittlerweile beliebter als TV und Computer und hat in den 50er Jahren eine wahre Technikrevolution ausgelöst. Das Prinzip, der Umgebung Wärme zu entziehen und somit Kälte zu erzeugen, ist so einfach wie genial. Aber wie funktioniert nun eigentlich so ein Kühlschrank?

Als Carl Paul Gottfried von Linde 1876 das Patent für den Kühlschrank erhielt, konnte er kaum die rasante Entwicklung vorausahnen, die diese technische Neuerung in den nächsten Jahren nehmen sollte. Obwohl die Erfindung auf naturwissenschaftlich bewiesenen Gesetzen beruht, ist die Umsetzung ein Meilenstein in der Industrie. Die Idee von Linde war, dass eine Flüssigkeit, die an der Oberfläche verdampft, der unmittelbaren Umgebung Wärme entzieht und somit die Verbreitung von Mikroorganismen herabsetzt. Ein Grund, warum Lebensmittel im Kühlschrank so lange haltbar und frisch bleiben. Aber ganz so einfach ist es natürlich nicht.

Was passiert in meinem Kühlschrank?

Alter Kühlschrank

© roger4336 – flickr.com

Der Kühlschrank bildet im Kühlprozess einen geschlossenen Kreislauf. Die Temperatur der Kühlflüssigkeit bleibt während des Verdampfungsvorganges konstant, die in der unmittelbaren Umgebung hingegen sinkt. Durch Komprimierung der freigesetzten Dämpfe steigt die Temperatur an und gibt die überschüssige Wärme an seine Umgebung ab, was dazu führt, dass das Kühlmittel wieder in den flüssigen Aggregatszustand übergeht. Zur Kälteerzeugung eignen sich besonders umweltverträgliches Ammoniak, Propan oder Kohlenstoffdioxid.

Verschiedene Kühlverfahren

Man unterscheidet in der Regel zwei Verfahren zur Kühlung. Beim Kompressionsverfahren wird, wie der Name schon verrät, dass Kältemittel über einen Kompressor adiabatisch verdichtet und erwärmt. Die überflüssige Wärme wird über den Verflüssiger an die Umgebung abgegeben. Über eine Drossel kann das kondensierte Kältemittel in das Innere des Kühlschranks geleitet werden. Ein angebrachtes Thermostat überwacht die Temperatur und bedient den angebrachten Kompressor. Beim zweiten Verfahren, dem Absorptionsverfahren, entstehen in der Regel keine chemischen Veränderungen. Das vom Wasser leicht zu absorbierende Kältemittel, häufig wird Ammoniak eingesetzt, wird ähnlich wie beim Kompressionsverfahren in einen Verdampfer geleitet, wo es in Verbindung mit Wasserstoff den erforderlichen Druck erreicht. Über einen mit Wasser gefüllten Absorber kann das gasförmige Ammoniak verdampfen. Das erhitzte Kühlmittel wird über einen Kocher zum Kondensator geleitet, wo die Wärme über angebrachte Lamellen an die Umgebung abgegeben wird.

Erst beim zweiten Blick versteht man die Kühlung im Kühlschrank. Auch wenn wir ihn tagtäglich benutzten, bleiben seine technischen Raffinessen im Verborgenen. Eigentlich schade.