Gut gekühlt mit Flüssigeis

(8.8.2004) Nicht nur im Sommer ist der Bedarf an Kälte groß: Speiseeis und Bier schmecken nur gut gekühlt. Milch muss gleich nach dem Melken in den Kühlraum. Jedes Produkt erfordert eine spezielle Kältetechnik. Mit dem Flüssigeis CryoSol, einer leicht pumpbaren Wasser-Eis-Suspension, können nicht nur Nahrungsmittel und Anlagen im produzierenden Gewerbe gekühlt, sondern auch Räume klimatisiert werden.

Diesen vielfältig einsetzbaren und leistungsfähigen Kälteträger haben Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen entwickelt. Das Medium ist flüssig, ungiftig und kann Kälte kostengünstig auf kleinstem Raum speichern. "Unser Flüssigeis erinnert an das bei Kindern beliebte Slush-Eis", beschreibt Christian Dötsch, Leiter der Abteilung Energiesysteme, den Kälteträger, der problemlos durch konventionelle Anlagen und Rohrleitungen gepumpt werden kann. Das Flüssigeis wird in einem außen gekühlten Hohlzylinder erzeugt. Ein rotierender Eiskratzer schabt winzige Eiskristalle ab, die sich an den Wänden des Zylinders bilden. Als wässrige Suspension*) wandern sie in einen Speicherbehälter und sind je nach Bedarf für Kühlung und Klimatisierung nutzbar. Bisher gehört in der Lebensmittelproduktion die Kühlung mit Kaltwasser und Scherbeneis-Wasser-Mischungen zu den Klassikern.

Ende des 19. Jahrhunderts revolutionierte der Ingenieur und Unternehmer Carl von Linde mit seiner Kältekompressionsmaschine den Markt und verdrängte das bis dahin einzig gebräuchliche Natureis. Im Apparat entzieht das Kältemittel durch Verdampfen dem zu kühlenden Medium die Wärme. Wird das Kühlmittel unter Druck gesetzt, gibt es diese Wärme an die äußere Umgebung ab. Nach der Entspannung des Kühlmittels beginnt der Prozess von neuem – als geschlossener Kreis, der so auch heute noch in unseren Kühlschränken abläuft.

Auch die CryoSol-Anlage basiert auf diesem klassischen Prinzip und nutzt zugleich die Vorteile von Eis als effizientem Kältespeicher. "Die Kältekapazität ist wesentlich höher als in der klassischen Kaltwassertechnik und verbraucht deutlich weniger Energie als Scherbeneis-Wasser-Mischungen", hebt Dötsch weitere Vorteile hervor. "Bei einem Eisgehalt von 40 Prozent speichert der CryoSol-Behälter eine Kältemenge, die einem fünfmal größeren Kaltwasserspeicher entspricht." Gerade bei hohem Spitzenbedarf macht sich das bezahlt. Eine Anlage dieses Typs sorgt im UMSICHT-Labor bereits für frühlingshafte Temperaturen.

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*) zur Erinnerung: In der Chemie versteht man unter "Suspension" die Aufschwemmung feinstverteilter fester Stoffe in einer Flüssigkeit.