Kuehlboxen

Laut EU-Verordnung ändert sich ab dem 01. März 2021 bei einigen Produktgruppen die Energieverbrauchskennzeichnung. Wir erklären die Unterschiede bei den Energielabeln und zeigen auf, warum neue Geräte plötzlich eine scheinbar schlechtere Effizienzklasse erhalten.

Aktive Kühlbox

Bei aktiven Kühlboxen werden verschiedene Techniken eingesetzt, um die Innentemperatur der Box aktiv zu senken oder zumindest auf niedrigerem Niveau als die Umgebungsluft zu halten. Zu den aktiven Ausführungen zählen die thermoelektrischen Kühlboxen, die Kompressor-Kühlboxen und die Absorber-Kühlboxen. Zum Teil werden die unterschiedlichen Techniken auch kombiniert. In diesem Fall spricht man von Hybrid-Kühlboxen, die z.B. ein Thermoelement und einen Kompressor eingebaut haben.

Über die Funktion einer passiven Kühlbox gibt es nicht viel zu sagen. Wichtig ist eine gute Rundum-Isolierung und dass der Deckel absolut dicht abschließt. Nur dann ist gewährleistet, dass zwischen Innenbereich und Außenbereich kein allzu schneller Temperaturausgleich stattfindet.

Neben den klassischen Kühlakkus haben sich auch Eiswürfel als ideale Kältespeicher bzw. Kältespender bewährt. Speziell bei Getränkedosen, die keine Etikett-Aufkleber besitzen, führt der Rundumkontakt zum Eiswürfelwasser zur maximalen Kühlung und zu einem richtig coolen Trinkgenuss.

Bei Glasflaschen mit Etikett-Aufklebern sind Kühlakkus die bessere Lösung. Denn im Eiswasser schwimmende Flaschen-Aufkleber, die sich langsam auflösen, sind eher unappetitlich.

Interessanter wird die Funktionsbeschreibung bei den aktiven Kühlboxen. Obwohl die Technik teilweise sehr komplex ist, haben wir versucht, das Thema in einfache Worte zu fassen:

Kältemittelkreislauf: Kompressor (1);  Kondensator (2);  Drosselorgan (3); Verdampfer (4).

Eine Kompressor-Kühlbox funktioniert nach demselben Schema wie ein Kühlschrank oder eine Klimaanlage im Auto. Deshalb eignet sich ein Kühlschrank auch ideal für die Funktionserklärung. Ein gasförmiges Kältemittel wird mit Hilfe eines Kompressors (1) unter Druck gesetzt. Dadurch wird das Kältemittel sehr warm. Den Effekt kann man auch erleben, wenn man bei einer Fahrrad-Luftpumpe den Ventilanschluss zuhält und dann die Luft in der Pumpe maximal zusammendrückt. Die Pumpe wird dann im Bereich der komprimierten Luft ebenfalls warm.

Das komprimierte und gasförmige Kältemittel wird dann durch eine Kühlschleife (2) an der Rückseite des Kühlschrankes (Kondensator oder Verflüssiger) geleitet. Dort gibt das Kühlmittel seine Energie an die Luft ab und wird flüssig. Über ein Drosselorgan (3), das im einfachsten Fall ein aufgewickeltes Rohr mit sehr geringem Querschnitt sein kann, wird das Kältemittel in den Innenraum des Kühlschrankes zum Verdampfer (4) geleitet.

Die Rohrleitungen im Verdampfer bieten dem Kältemittel genügend Raum, sodass es sich ausbreiten und wieder in den gasförmigen Zustand übergehen kann. Beim Verdampfen nimmt das Kühlmittel Energie auf, die es dem Innenraum des Kühlschrankes entzieht. Diesen Effekt kann man auch erleben, wenn man sich nach dem Baden nicht abtrocknet. Das Wasser auf der Haut kann verdunsten und entzieht dem Körper dabei die dazu erforderliche Wärme. Deshalb friert man in diesem Moment mehr oder weniger.

Vom Verdampfer strömt das gasförmige Kältemittel weiter zum Kompressor, wo der Kreislauf von neuem beginnt.

Kältemittelkreislauf: Kocher (1); Kondensator (2); Verdampfer (3); Absorber (4).

Im ersten Moment klingt es unglaubwürdig mit Wärme Kälte zu erzeugen, aber das Prinzip funktioniert in der Praxis recht gut.

In einem Kocher (1) wird ein Gemisch aus Wasser und Ammoniak erhitzt. Dies kann durch eine Gasflamme (siehe Bild) oder durch eine Elektroheizung erfolgen.

Durch die Hitze werden Ammoniak und Wasser voneinander getrennt. Das gasförmige Ammoniak (NH₃) steigt dadurch zum Verflüssiger bzw. Kondensator (2) auf. Das Wasser (H₂O) fließt zum Absorber (4),

Im Verflüssiger gibt der Ammoniakdampf seine Energie über Kühllamellen an die Umgebung ab und wird dabei flüssig. Das flüssige Ammoniak fließt dann weiter zum Verdampfer (3) im Innenraum der Kühlbox, wo es unter Aufnahme von Wasserstoff (H) bei niedrigem Druck verdampft.

Wie bei einer Kompressor-Kühlbox wird die zum Verdampfen nötige Energie in Form von Wärme dem Innenraum bzw. den zu kühlenden Lebensmitteln entzogen.

Das Gasgemisch aus Ammoniak und Wasserstoff (NH₃ +H) gelangt dann in den Absorber (4). Dort wird das Ammoniak vom Wasser (H₂O) aus dem Kocher (1) aufgenommen (absorbiert) und fließt zurück zum Kocher. Der freiwerdende Wasserstoff (H) wird wieder zurück zum Verdampfer (3) geleitet.   

Somit sind die unterschiedlichen Kreisläufe geschlossen und der Vorgang kann erneut beginnen.