Der Kühlschrank

Wie alles begann: Die Geschichte des Kühlschranks

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William Cullen

Kühlung wurde schon in der Antike erreicht, indem man Eis aus den Bergen in Orte transportierte und in tiefen Kellern zur Lagerung von Lebensmitteln einsetzte.
1748 zeigte William Cullen die erste künstliche Kühlung an der Universität Glasgow. Der moderne Kühlschrank wurde ab 1834 kommerziell vermarktet, und zwar von Alexander Twinning; seine Kühlschränke kühlten durch Luftkompression. Eine wichtige Weiterentwicklung war der Einsatz von Ammoniak durch Ferdinand Carré 1859.

Bis etwa 1950 wurden auch hölzerne Eisschränke, gespeist mit Eis aus Fabrik oder Teich (gelagert im Keller unter Sägespänen), verwendet. Sie enthalten innen ein Gefäß aus gelötetem Zinkblech. Oben wird Eis (zerkleinert oder am Stück, z.B. Eiszapfen) eingefüllt, unten das abtropfende Wasser gesammelt, in der Mitte ist eine dann von Eis umgebene Kammer ausgebildet, die das Kühlgut auf (Marmor-)Fächern aufnimmt und mit einer Tür verschlossen wird. In Graz erinnern die Adressen Eisteichgasse nahe den ehemaligen Ziegel-Lehmgruben und Am Eisbach sowie der Ort Eisbach an diese Form der winterlichen Eisgewinnung. In Vallorbe wurde das Eis vom Lac de Joux für Paris auf die Eisenbahn verladen, Zell am See lieferte das Eis für deutsche Brauereien.

Zur Entwicklung des Kühlschranks trug 1876 der deutsche Ingenieur und Unternehmer Carl von Linde bei, der Entwickler des für die Wissenschaft und Technik fundamentalen Linde-Verfahrens. Seine Erfindung erlaubte es, die Zuverlässigkeit des Kompressors und der gesamten Kältemaschine so zu verbessern, dass diese industrietauglich wurde. Nun konnte man Wassereis ganzjährig industriell herstellen; man war nicht mehr auf Natureis angewiesen. Auch seine Erstentwicklung wurde damals noch mit Ammoniak betrieben. Diese Substanz ist ätzend und verursachte nicht nur Lecks, sondern auch einen üblen Geruch, so dass Kühlschränke erst in den 1920er Jahren seit der Entwicklung von Ersatzchemikalien für den Hausgebrauch geeignet waren. In den 1930er Jahren wurde er in den USA und Kuba zur Standardausstattung privater Haushalte; bereits 1937 hatte jeder zweite amerikanische Haushalt einen Kühlschrank.

Carl von Linde

Carl von Linde

Carl Paul Gottfried Linde, seit 1897 Ritter von Linde (* 11. Juni 1842 in Berndorf; † 16. November 1934 in München) war ein deutscher Ingenieur, Erfinder und Gründer eines heute internationalen Konzerns, der Linde AG. Mithilfe seines Linde-Verfahrens war die Entwicklung der ersten Kühlschränke möglich.

Jørgen Skafte Rasmussen

Jørgen Skafte Rasmussen

Der erste europäische Kühlschrank wurde 1929 von den durch Jørgen Skafte Rasmussen gegründeten Zschopauer Motorenwerken J.S. Rasmussen entwickelt. Aus der Marke DKW-Kühlung ging 1931 die Deutsche Kühl- und Kraftmaschinen GmbH in Scharfenstein hervor.

Die ersten Kühlschränke wurden mit Methylchlorid, Ammoniak oder Schwefeldioxid betrieben; dies brachte Probleme für die Lagerung der beweglichen Teile im Kompressor und bei Undichtigkeiten den Austritt giftiger Gase oder Verpuffungen mit sich. Mit der Entdeckung und dem Einsatz der Fluorchlorkohlenwasserstoffe (deren ozonzersetzende und klimaverändernde Wirkung damals noch nicht bekannt war) konnten diese Probleme vermieden werden.

Der erste FCKW-freie Kühlschrank der Welt in neuerer Zeit wurde 1992 durch das sächsische Unternehmen „dkk Scharfenstein“ (später unter dem Namen „Foron“) produziert. Angeregt wurde die Entwicklung von Greenpeaceund dem Hygieneinstitut Dortmund unter der Leitung von Harry Rosin. Der erste FCKW-freie Kühlschrank dieser Art wurde durch die Lare GmbH als Laborgerät für das Hygieneinstitut Dortmund umgebaut. Die Hersteller von Kühlschränken hatten damals noch kein Interesse daran, diese Technik einzuführen. Seit dem Jahr 2000 sind Haushalts- und Gewerbekühlgeräte mit brennbaren Kältemitteln mehr und mehr auf dem Markt vertreten. Das System kühlt mit der sogenannten „Dortmunder Mischung“, einem Gemisch aus Propan und Butan, die weder das Ozonloch vergrößern noch den Treibhauseffekt verstärken, dafür allerdings brennbar sind.

Mit der Verbreitung des elektrischen Stroms und des Kühlschranks verlor sein Vorläufer, der stromlose Eisschrank, an Attraktivität. Das Wort Eisschrank (in Österreich Eiskasten) wird bis in unsere Zeit umgangssprachlich für den heute gebräuchlichen Kühlschrank verwendet.

Funktionsweise

Bei allen Kühlschranktypen wird mittels Wärmeübertragern dem Innenraum des Kühlschranks Wärme entzogen und an die Umgebung abgegeben (siehe Kältemaschine und Wärmepumpe). Nach der Art, mit der dies erreicht wird, unterscheidet man drei Typen: Kompressorkühlschränke, Absorberkühlschränke und Kühlschränke mit Peltier-Element.

Kompressorkühlschrank

Auf diesem Prinzip basieren die in Haushalt und Industrie üblicherweise verwendeten Kühlanlagen: Beim Kompressorkühlschrank wird ein gasförmiges Kältemittel durch einen Kompressor adiabatisch verdichtet, wodurch sich das Kältemittel erwärmt. Im Verflüssiger, der aus schwarzen Kühlschlangen besteht und an der Rückseite des Geräts angebracht ist, wird die Wärme an die Umgebung abgegeben, wodurch das Medium kondensiert. Danach strömt es zur Druckabsenkung durch eine Drossel – z. B. ein Expansionsventil oder ein Kapillarrohr – und dann weiter in den Verdampfer im Inneren des Kühlschranks. Hier entnimmt das verdampfende Kältemittel aus den Kühlfächern die notwendige Verdampfungswärme (Siedekühlung) und strömt als Gas weiter zum außenliegenden Kompressor. Ein Kompressorkühlschrank entspricht in der Funktion fast einer Wärmepumpe, er unterscheidet sich lediglich in der Nutzung der Wärmeübertrager. Die Temperaturregelung erfolgt mit einem Thermostaten, der den Kompressor je nach gewünschter Temperatur ein- bzw. ausschaltet.

Absorberkühlschrank

Der Absorberkühlschrank arbeitet mit einem Wasser-Ammoniak-Gemisch. Im Kocher werden Ammoniak und Wasser durch Wärmezufuhr (z. B. Gasflamme, elektrische Beheizung, Sonnenwärme) getrennt. Danach werden das flüssige Wasser und das gasförmige Ammoniak über verschiedene Rohrsysteme weitergeleitet. Das Ammoniak wird im Kondensator verflüssigt; hier gibt der Kühlschrank Wärme an die Umgebung ab. Ein Verdampfer im Innenraum macht es wieder gasförmig – an dieser Stelle kühlt der Kühlschrank. Anschließend wird das Ammoniak im Absorber mit dem Wasser zusammengeführt.

Thermoelektrischer Kühlschrank

Zur mobilen Anwendung werden seit Jahren verbreitet Kühlboxen nach dem thermoelektrischen Prinzip (Peltier-Effekt) angeboten. Sie arbeiten direkt mit 12 V Gleichspannung und sind daher ideal für den Einsatz im Auto. Außerdem arbeiten sie prinzipiell völlig geräuschlos, werden aber in der Regel durch Lüfter unterstützt, die einen gewissen Geräuschpegel erzeugen. Die Vorteile werden jedoch durch einen extrem schlechten Wirkungsgrad erkauft: Während ein Kompressorkühlschrank zur Übertragung von 1 Watt „Kühlleistung“ ungefähr 0,5 Watt verbraucht, benötigt ein Peltierelement für den gleichen Energietransport über 2 Watt. Ein Einsatz dieser Geräte im Haushalt ist daher energietechnisch nicht sinnvoll.

Quelle: de.wikipedia.org – CC-BY-SA 3.0
Bildquelle:
Cullen William: Thomas PettigrewMedical Portrait Gallery – 
Karl von Linde: Fotograf unknown
Jørgen Skafte Rasmussen: Fotograf unknown

 

Sprüche am Kühlschrank kennt jeder, wie sieht es aber im Kühlschrank vom Nachbarn, Kollegen und Freunden aus?

Eine kleine Auswahl zeigt Euch das. Viel Spaß beim Hineinsehen.