Kälteprozesse

Kälteprozesse bezeichnet Prozesse, bei denen Temperaturen gesenkt oder niedrige Temperaturbereiche erzeugt werden. Sie kommen in technischen Systemen wie Kühlschränken, Klimaanlagen und industriellen Verfahren ebenso zum Einsatz wie in der Kryotechnik und in der wissenschaftlichen Forschung. Ziel ist es, Wärme aus einem Ort oder einem Prozess abzutransferieren und in eine Wärmequelle abzuleiten.

Haupttypen der Kälteprozesse sind der Kompressionskälteprozess, der Absorptionskälteprozess, die thermoelektrische Kühlung sowie kryogene Prozesse. Beim Kompressionskälteprozess wird ein Kältemittel durch einen Kompressor verdichtet, kondensiert, expandiert und verdampft dabei im Verdampfer, wodurch dem zu kühlenden Raum Wärme entzogen wird. Beim Absorptionsprozess kommt statt eines Motors ein Wärmefluss zum Einsatz, der das Kältemittel bewegt. Thermoelektrische Systeme nutzen den Peltier-Effekt, erzeugen aber meist geringere Kühlleistungen. Kryogene Prozesse zielen auf extrem niedrige Temperaturen und finden Anwendung in Forschung, Medizin und Industrie.

Wichtige Kennzahlen sind die COP (Coefficient of Performance) zur beschriebenen Effizienz sowie das Treibhauspotenzial des verwendeten Kältemittels (GWP). Umweltaspekte beeinflussen heute die Wahl der Kältemittel; Regulierungen fördern natürliche oder weniger potente Stoffe wie CO2, Ammoniak oder Propan.

Historisch prägten Entwicklungen im 19. Jahrhundert die Kälteprozesse maßgeblich; insbesondere Carl von Linde trug zur Etablierung moderner Kompressionskälteanlagen bei. Anwendungen finden sich in der Lebensmittel- und Getränkekühlung, der Gebäudeklimatisierung, der industriellen Prozesskühlung sowie in der Kryotechnik in Wissenschaft, Medizin und Forschung.