Kältemittel Ammoniak-Dimethylether (R-723)

Kältemittel: Ammoniak-Dimethylether (R723)

Ammoniak-Dimethylether (R-723) ist ein Kältemittel, das zu 60 Prozent aus Ammoniak (NH3, R-717) und zu 40 Prozent aus Dimethylether (DME, RE-170) besteht. Dimethylether ist ein in der chemischen Industrie weit verbreitetes Lösungsmittel, das auch als Treibgas in vielen Sprays eingesetzt wird. Es ist ein farbloses, unter Druck flüssiges Gasgemisch mit stechendem Geruch, dessen Besonderheit sein azeotropes Siedeverhalten ist. Das bedeutet, dass bei der Verdampfung und Kondensation keine Konzentrationsverschiebung auftritt, beide Bestandteile haben den gleichen Siedepunkt. Deswegen lässt sich Ammoniak-Dimethylether wie ein Einstoffkältemittel handhaben.

Die Ammoniak-Alternative

Um die Nachteile auszugleichen, denen Ammoniak (R-717) als Kältemittel unterliegt, wurde das Gasgemisch vom Dresdener Institut für Luft- und Kältetechnik entwickelt. Es besitzt eine im Vergleich zu Ammoniak günstigere, um 15 bis 20 °C verringerte Verdichtungsendtemperatur nach dem Kompressor. Daraus ergeben sich weitere Vorteile bei der Verflüssigung und für die thermische Materialbeanspruchung. 

Auch beim Umgang mit Schmierstoffen erweisen sich die Eigenschaften des Gemisches gegenüber Ammoniak als vorteilhaft. Denn herkömmliche Öle sind nicht in Ammoniak löslich und müssen aufwändig abgeschieden werden. Durch den Dimethylether-Anteil verbessert sich die Löslichkeit, wodurch Öle bis zu tiefen Temperaturen verwendet werden können.

Der Einsatz von Ammoniak-Dimethylether als Kältemittel erweitert den Anwendungsbereich von Ammoniak auch für kleinere Anlagen. Besonders sinnvoll und effektiv ist die Verwendung in einem Leistungsbereich bis zu 300 kW. Bei Kälteanlagen, die zunächst mit Ammoniak und anschließend mit Ammoniak-Dimethylether betrieben wurden, wurde eine Verbesserung des COP-Wertes (Coefficient of Performance) von 7 Prozent erzielt. 

R-723 gilt als umweltfreundlich, seine Emissionsbilanz ist im Vergleich zu der von R-717 nahezu identisch. So hat das Gemisch kein Ozonabbaupotenzial (ODP = 0) und es verfügt über einen sehr geringen, direkten Treibhauseffekt (GWP = 1). Ammoniak-Dimethylether ist preisgünstig, es steht in ausreichender Menge zur Verfügung und – ganz wichtig – als nicht-halogeniertes Kältemittel ist es nicht von der EU-F-Gas-Verordnung betroffen.

Von R-717 zu R-723 – Wann der Umstieg lohnt

Kälteanlagen, in denen Ammoniak als Kältemittel eingesetzt wird, können oftmals auch mit R-723 betrieben werden. Dabei gelten für Ammoniak-Dimethylether die gleichen Sicherheitsvorschriften für Bau, Betrieb und Wartung wie für Ammoniak-Anlagen. Es kommen also keine höheren sicherheitstechnischen Aufwendungen auf Sie zu. Zudem sind alle Komponenten für R-723 verfügbar und bereits seit Jahren in steckfertigen Verflüssigungsätzen bzw. Chillern erprobt.

Da die Materialverträglichkeit des Gemisches der von Ammoniak ähnlich kritisch ist, verhält sich R-723 ebenfalls korrosiv gegenüber Kupferwerkstoffen. Die Rohrleitungen in einer Anlage mit Ammoniak-Dimethylether als Kältemittel müssen deshalb ebenfalls in Stahl ausgeführt werden. Ob sich eine Umrüstung für Sie lohnt und worauf Sie dabei gegebenenfalls achten müssen, sollten Sie unbedingt zusammen mit einem ausgewiesenen Fachmann ermitteln.

In diesem Zusammenhang sollten Sie auch den praktischen Förderrechner für Investitionen in Kälte- und Klimaanlagen kennen. Damit ermitteln Sie sofort die konkrete Höhe eines möglichen Zuschusses bei der Modernisierung und der Neuerrichtung einer Kälteanlage.

Ausgewählte stoffliche Charakteristika von R-723

Treibhauspotenzial (GWP)8
Aussehenfarbloses Gasgenmisch (60m% NH3, 40m% DME)
GeruchCharakteristisch stechend
Explosionsgrenzen (Vol.% in Luft)6 Vol.-% bis 32,2 Vol.-%
AGW / Giftigkeit14 mg m3 und 20 ppm für NH3; 1000 ppm für DME / NH3 giftig ab 2.500 ppm aber mit hoher Warnwirkung, Wahrnehmungsgrenze bereits bei 5 ppm; für DME sind keine Giftwirkungen bekannt
HinweiseGas/Dämpfe sind leichter als Luft und steigen daher schneller auf
Typische EinsatzgebieteGewerbekälte (in Verbindung mit Kaltsoleerzeugern)
Gebäuderklimatisierung (in Verbindung mit Kaltwassersätzen)
AnlagenartenSteckerfertige Geräte 
Indirekte Kälteanlagen
Wärmeübertrager/Wärmepumpen