Wie funktioniert ein Haushaltskühlschrank?

Das wohl verbreitetste Haushaltsgerät ist der Kühlschrank, der in Millionen von Haushalten zu finden ist. (Hier auch auf diese Studie verlinken). Seit 1986 wurden die ersten Einbaugeräte für die Küche entwickelt, denn bis dahin war es üblich, dass alle elektrischen Haushaltsgeräte freistehend waren und somit nicht optimal in die Küche integriert werden konnten. Auch wenn der Trend der freistehenden Kühlgeräte wieder aufgegriffen wurde, erfreuen sich die Einbaugeräte weiterhin großer Beliebtheit. Doch egal welches Gerät in Ihrer Küche steht, die Funktion ist die gleiche.

Die optimale Kühlschranktemperatur, die ein ausgewogenes Verhältnis zwischen der Haltbarkeit der Lebensmittel und dem Energieverbrauch gewährleistet, wird von den Herstellern mit 5-8° Celsius angegeben. In diesem Temperaturbereich werden die Bakterien, die für das Verderben der Lebensmittel zuständig sind, soweit verlangsamt, dass eine Verlängerung der Haltbarkeit der Lebensmittel um bis zu 500% erreicht wird.

Diese Geräte funktionieren mit einem Kältemittel, welches im geschlossenen Kältekreislauf durch unterschiedliche Drücke entweder Wärme aufnimmt und der Umgebung entzieht, oder die Wärme wieder abgibt. Sie merken also schon, dass ein solches Gerät keine Kälte produziert, sondern dem Innenraum die Wärme entzieht.

Der Kältekreislauf dieser Geräte beginnt am Kompressor, der das Kältemittel in den Kältekreislauf drückt. Zuerst hinten am Gerät, dem Verflüssiger, das ist das schwarze Gitter hinten am Gerät, welches warm wird. Angeschlossen an den Verflüssiger ist ein dünnes Kapillarrohr, durch das das Kältemittel gepresst wird. Durch den Druck und das Pressen verändert das Kältemittel seinen Aggregatzustand von gasförmig zu flüssig und bei diesem Vorgang gibt das Kältemittel Wärme ab.

Im nächsten Schritt gelangt das Kältemittel im Innenraum in den Verdampfer, hier hat es wieder genügend Platz und kann wieder seinen gasförmigen Zustand annehmen.
Hierbei entzieht das Kältemittel der Umgebung die Wärme und dadurch wird der Innenraum des Kühlgerätes kalt. Anschließend gelangt das Kältemittel wieder zu dem Kompressor und der Kreislauf beginnt erneut.

Der Thermostat oder die Elektronik kann die Temperatur im Innenraum erfassen und ist die eingestellte Temperatur erreicht, wird der Kompressor abgeschaltet und es wird nicht weiter herunter gekühlt. Erst wenn der Thermostat oder die Elektronik erkennt, dass die Temperatur wieder angestiegen ist, wird der Kompressor erneut eingeschaltet und es wird wieder gekühlt.

Bis heute funktionieren alle Kühlschränke, Gefrierschränke und Gefriertruhen, aber auch Kühl-Gefrierkombinationen, nach diesem Prinzip.

Der Ursprung des Kühlgerätes

Die ersten Kühlgeräte funktionierten allerdings nach einem anderen Prinzip. 1930 brachte beispielsweise die Firma Siemens ihren ersten Absorptionskühlschrank auf den Markt und eroberte fortan diesen Sektor der Haushaltsgeräte. Auch heute kommt das Absorptionsprinzip zum Beispiel in Minibars oder in Wohnmobilen noch zur Anwendung und das technische Prinzip ist bis heute unverändert.

Das ammoniakhaltige Wasser wird im so genannten Kocher erhitzt. Dies kann elektrisch oder mit Gas erfolgen. Dadurch wird das Ammoniak vom Wasser getrennt. Das vom Ammoniak getrennte Wasser fließt zurück in den Absorber, während der nunmehr gasförmige heiße Ammoniakdampf in den Kondensator gelangt. Dort gibt das heiße Ammoniakgas seine Wärme ab und geht damit in den flüssigen Zustand über.
 
Im Verdampfer befindet sich noch das Gas Wasserstoff. Durch den geringeren Druck geht das Ammoniak wieder in den gasförmigen Zustand über. Dabei wird dem Kühlgeräte-Innenraum Wärme entzogen. Der Ammoniakwasserstoffdampf gelangt weiter in den Absorber.
 
Dieser enthält Wasser. Wasser hat die Eigenschaft, das gasförmige Ammoniak aufzunehmen (absorbieren). Daher der Name Absorber-Kühlschrank. Das nun in Wasser gebundene Ammoniak gelangt nun wieder in den Kocher.

Denny Adam