In frühen Kältemaschinen werden hochentzündliche und giftige Kühlmittel wie Schwefeldioxid oder Chlormethan verwendet. Carl von Linde drängt deshalb auf eine exakte Abdichtung der Geräte und rät zum Einsatz des vergleichsweise harmlosen Ammoniaks.

In den 1930er Jahren präsentiert das Chemieunternehmen DuPont das Kühlmittel Freon, das zu den Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) zählt und bald in unzähligen Kompressionskälteanlagen zum Einsatz kommt. 50 Jahre später schlagen Wissenschaftler Alarm: FCKW schädigen in der Stratosphäre die schützende Ozonschicht, die einen Teil der Sonnenstrahlung abhält. Die FCKW werden vor allem bei der Verschrottung von Kühlschränken freigesetzt. 1987 bekennen sich 197 Länder im Montreal-Abkommen zum Verzicht auf ozonschädigende Substanzen.

Ersatzmittel FKW?

Nun kommen Fluorkohlenwasserstoffe (FKW) als Kühlmittel ins Spiel. In Westdeutschland setzen die Kältemaschinenbauer auf den Fluorkohlenwasserstoff R134a, in der DDR wird mit Proban und Butan experimentiert.

Als sich herausstellt, dass FKW zwar die Ozonschicht unbehelligt lässt, aber eine beträchtliche Treibhauswirkung entfaltet, beginnt die Suche nach dem idealen Kühlmittel aufs Neue. Die Nachfolgekonferenz zum Montreal-Protokoll baut 2016 zusätzlichen Druck auf: Der FKW-Einsatz soll schrittweise beendet werden.

Neue Kühlkonzepte sind gefragt

Bereits erprobte Alternativen zur Kompressionskältemaschine sind Magnetkühlschränke, deren Technik darauf basiert, dass die Veränderung von Magnetfeldern der Umgebung Wärme entzieht. Die Magnetkühlung beruht auf dem 1881 von dem Physiker Emil Wartburg entdeckten Phänomen, das sich spezielle Materialkombinationen in einem Magnetfeld im Zuge des Magnetisierungsprozesses erwärmen. Außerhalb des Feldes vergehen die magnetischen Eigenschaften, Abkühlung ist die Folge. Thermoakustische Kühlschränke bedienen sich der Wärmeübertragung mittels Schallwellen.

Puristen raten zumindest beim Hausbau zum Verzicht auf künstliche Kälte. Niedrigenergiegebäude, so das Argument, benötigen keine Kältemaschinen, sondern bedienen sich der Umweltenergie aus dem Erdreich, Grundwasser oder der Außenluft.