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27. September 2016 Autor: Dr.-Ing. Manfred Stahl (Bearbeiter)

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  • Natürlich und nachhaltig kühlen mit R723
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Natürlich und nachhaltig kühlen mit R723

Das Bewusstsein für eine nachhaltige und umweltschonende Ressourcennutzung nimmt in der Gesellschaft stark zu. Im Zuge dessen erkennen immer mehr Unternehmen und Institutionen, dass sie auch in puncto Kältetechnik auf umweltfreundliche Alternativen setzen können. Natürliche Kältemittel wie beispielsweise Ammoniak-Dimethylether helfen dabei, die Umwelt zu schützen und nachhaltig zu wirtschaften.

Die HKT Huber-Kälte-Technik steuerte bei einem Projekt für einen Kunden aus der Fleischproduktion einen R723-Kältesatz bei. (Abb. Eurammon) Die HKT Huber-Kälte-Technik steuerte bei einem Projekt für einen Kunden aus der Fleischproduktion einen R723-Kältesatz bei. (Abb. Eurammon)
Laut einer Analyse des Umweltbundesamts aus dem Jahr 2014 hat die Kältetechnik alleine in Deutschland einen Anteil von 14 Prozent am Gesamtenergiebedarf und ist zudem für etwa fünf Prozent der direkten und indirekten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Daher gilt es in Anbetracht nationaler und internationaler Klimaschutzziele, die Klimafreundlichkeit im Bereich der Kältebereitstellung zu erhöhen. Einen wichtigen Beitrag hierzu kann der Einsatz von natürlichen Kältemitteln wie etwa Ammoniak-Dimethylether (R723) leisten, das mit einem Ozonzerstörungs (ODP)- und Treibhauspotenzial (GWP) von 0 bzw. 8 besonders umweltfreundlich ist. Zudem bietet es Betreibern von Kältetechnik eine große Investitionssicherheit, da es nicht von den Kältemittelverboten im Rahmen der EU F-Gase Regulierung betroffen ist.

Effizient für den kleinen Kälteleistungsbereich
Das Kältemittel Ammoniak-Dimethylether besteht zu 60 Masseprozent aus Ammoniak (R717) und zu 40 Masseprozent aus Dimethylether (RE170) – einem Treibmittel, das als Kältemittel dem Isobutan ähnlich ist. Dank seines azeotropen Siedeverhaltens lässt sich das Gemisch wie ein Einstoffkältemittel handhaben, das heißt bei der Verdampfung und Kondensation tritt keine Konzentrationsverschiebung auf. Besonders effektiv lässt sich R723 im kleinen Leistungsbereich bis zu 300 kW anwenden. Denn im Vergleich zu Ammoniak beträgt der umlaufende Volumenstrom der Dampfphase etwa 150 Prozent, wodurch man auch bei kleinen Kälteleistungen zu akzeptablen Rohrleitungsquerschnitten und Strömungsgeschwindigkeiten kommt. Darüber hinaus verfügt Ammoniak-Dimethylether im Vergleich zu Ammoniak über eine größere volumetrische Kälteleistung, sodass sich bei gleicher Füllmenge mit R723 wesentlich größere Kälteleistungen realisieren lassen. So konnte in Kälteanlagen, die zunächst mit Ammoniak und anschließend mit R723 betrieben wurden, eine Verbesserung des COP-Wertes (Coefficient of Performance) von sieben Prozent erzielt werden. „Grundsätzlich können Ammoniak-Kälteanlagen mit R723 gefüllt und betrieben werden. Es ist jedoch immer auf die einzelnen Anwendungen Rücksicht zu nehmen – die Umrüstung sollte daher immer mit den einzelnen Komponentenherstellern abgeklärt werden“, erklärt Bernd Kaltenbrunner, eurammon Mitglied und Geschäftsführer der KWN Engineering GmbH. Die Energieeffizienz des azeotropen Gemischs wird ergänzt durch eine hohe Leistungszahl und eine hohe Öllöslichkeit. Ein großer Vorteil ergibt sich auch durch die um ca. 15 K niedrigere Verdichtungsendtemperatur. Dadurch können Kolbenverdichter sinnvoll einen größeren Temperaturhub erreichen, wodurch ein Einsatz mit luftgekühlten Verflüssigern ermöglicht wird.
Zudem ist R723 umweltfreundlich, preisgünstig und steht in ausreichender Menge zur Verfügung. „R723 Anlagen sind seit Jahren in Betrieb. Alle Komponenten sind verfügbar und werden als steckfertige Verflüssigungsätze bzw. Chiller vertrieben. Ein weiterer Vorteil: R723 Kälteanlagen werden von den Behörden wie R717 Anlagen behandelt und erfordern somit keinen höheren sicherheitstechnischen Aufwand“, so Kaltenbrunner. Damit punktet das natürliche Kältemittel bei Planern und Betreibern von Kälteanlagen sowohl mit niedrigen Beschaffungskosten als auch mit Planungs- und Zukunftssicherheit.

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