Energietechnische und sicherheitstechnische Aspekte der Nutzung von Kohlenwasserstoffen als alternative Kältemittel

Studienarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Umweltwissenschaften, Note: 1,3, Helmut-Schmidt-Universität - Universität der Bundeswehr Hamburg (Thermodynamik), Veranstaltung: Energie- und Umwelttechnik, Sprache: Deutsch, Abstract: Einleitung
J. Perkins verwirklichte im Jahre 1834 zum ersten Mal das Prinzip der Kompressionskältemaschine. Schon ihn beschäftigte zu diesem Zeitpunkt die Wahl des richtigen Kältemittels. Er verwendete das stark explosive und narkotische Ethylether, welches aufgrund seiner Wirkungen schnell durch das Dimethylether abgelöst wurde. Allerdings konnten erst Ammoniak, Kohlendioxid und Schwefeldioxid zwischen 1866 und 1930 entscheidendere Akzente setzen. In der Zeit von 1920 bis 1930 kamen jedoch auch Kohlenwasserstoffe erstmals zur Erprobung.3 Mit der Einführung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) in den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts konnten erstmals chemisch beständige, nicht brennbare und ungiftige Arbeitsstoffe zum Einsatz kommen. Die FCKW wurden aufgrund ihrer günstigen Eigenschaften auch als "Sicherheitskältemittel" bezeichnet. Neben den FCKW konnte sich nur Ammoniak in der Kältetechnik behaupten. Erst seit 1980 wurden diese vermeintlich umweltfreundlichen Kältemittel wieder in Frage gestellt. 1987 folgte auf diese Entwicklung ein internationales Abkommen über Kontrollmaßnahmen zum Schutz der Ozonschicht. Dieses Montrealer Protokoll legte den schrittweisen Ausstieg aus der FCKW-Produktion, aufgrund seiner Ozon schädigenden Wirkung, fest.4
Spätestens an dieser Stelle begann die verstärkte Suche nach alternativen Kältemitteln, vor allem in Hinsicht auf die Verminderung von umweltschädigenden Eigenschaften. Eine langsame Umstellung auf umweltfreundlichere Mittel begann. Als Beispiel ist die Einführung von R134a und R22 als Ersatzkältemittel für R12 durch das Bundesumweltamt vom 30. Dezember 1995 zu nennen. Leider gelang es bis heute nicht, optimale Ersatzstoffe für die FCKW zu finden.5 Aus heutiger Sicht bieten sich als Alternative vor allem die teilhalogenierten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (HFKW), aber auch die natürlichen Kältemittel, die bereits vor über 100 Jahren eingesetzt wurden, an....---3 Vgl. Flacke, N.: Alternative Kältemittel. In: Technik am Bau, 2 (1998), S. 45.
4 Vgl. Wille, W.: Kältemittel in Deutschland. In: Sicherheitsingenieur: unabhängige Fachzeitschrift zu Sicherheit und Gesundheit. 4 (2001), S. 50.
5 Vgl. Flacke, N.: Alternative Kältemittel. In: Technik am Bau, 2 (1998), S. 46