Kältemittel Wasser (H2O / R-718)

(c) ronymichaud/shutterstock.com

Aufgrund der EU-F-Gas-Verordnung und der Ökodesign-Richtlinie rückt der Fokus der Kältebranche zunehmend in Richtung der Anwendung energieeffizienter und natürlicher Kältemittel. Als etablierte Lösungen sind dabei KohlenwasserstoffeAmmoniak (R-717) und Kohlendioxid (R-744) zu nennen. Mit diesen Kältemitteln lässt sich ein wesentlicher Teil der gängigen Anwendungen abdecken. Ein nicht zu vernachlässigender Vertreter mit vielen stoffspezifischen Vorteilen ist aber das wohl älteste bekannte Kältemittel der Welt: Wasser (R-718).

Wasser hat kein Ozonabbau- oder Treibhauspotential, ist nicht giftig oder brennbar und bietet eine hohe Energieeffizenz. Kälteanlagen mit Wasser als Kältemittel beeinflussen daher die Umwelt nur minimal. Die Herausforderungen bei der Anwendung von R-718 liegen in dessen physikalischen Eigenschaften. Der geringe Dampfdruck setzt einen Kreisprozess im Grobvakuum voraus und die sich daraus ergebende geringe volumetrische Kälteleistung erfordert den Einsatz von Kompressoren für große Volumenströme, wie Turboverdichter sie aufweisen. Aufgrund relativ hoher Druckverhältnisse kann die Verdichtung dabei mehrstufig ausgeführt werden, was aber dem Stand der Technik entspricht. Berücksichtigt man diese Faktoren, ist Wasser ein ideales Kältemittel für zahlreiche Anwendungen über 0 °C.

Mit dem speziell für Wasser als Kältemittel entwickelten eChiller werden genau diese Vorteile genutzt und derzeit Kälteleistungen von bis zu 45 kW pro Anlage erreicht. Seit 2016 wird der eChiller industriell eingesetzt und hat Energieeinsparungen von bis zu 80 % gegenüber vergleichbaren Anlagen mit HFKW-Kältemitteln erzielen können. 

Der eChiller ist der weltweit einzige, serienreif verfügbare Kaltwassersatz mit dem natürlichen Kältemittel Wasser. Bei geänderter Anforderung können diese Kaltwassersätze darüber hinaus auch als Wärmepumpe  zur Erzeugung von Wärme eingesetzt werden. Diese zukunftsweisende Technologie überzeugte auch Politik und Medien und der eChiller wurde schon mehrfach mit nationalen und internationalen Preisen ausgezeichnet. Mit dem erfolgreichen Einsatz des eChillers wird und wurde gezeigt, dass man mit Wasser ein zukunftssicheres und effizientes Kältemittel etabliert hat, das in naher Zukunft in weiteren Bereichen der Kältebranche seinen festen Platz finden wird.

Ausgewählte stoffliche Charakteristika von R-718

Treibhauspotenzial (GWP)0
Aussehenfarblos
Geruchgeruchlos
Explosionsgrenzen (Vol.% in Luft)keine
AGW / Giftigkeitnicht giftig
Typische Einsatzgebiete

Kühlung bei Prozesstemperauren oberhalb von 16 °C wie IT Servern, Elektronik und Maschinen
Gebäudekühlung
Gewerbekälte in Kombination mit anderen natürlichen Kältemitteln in Kaskadenanwendungen

Anlagenarten

eChiller in Kombination mit üblichen Rückkühl- und Kälteverteilungssystemen