Gemischkältean­lagen / Gemischkaskaden

© Thomas Tannert

Zur effizienten Erzeugung von Kälteleistung auf sehr tiefem Temperaturniveau werden in der Praxis typischerweise mehrstufige Kältekaskaden eingesetzt, die pro Kaskadenstufe als eigener, einstufiger Kältekreislauf angesehen werden können. Energetisch vorteilhafter und gleichzeitig mit weniger Komponenten verbunden ist dagegen die Gemischkaskade. Sie erfordert jedoch in ihrer Auslegung besondere Sachkenntnis und im Betrieb einen erhöhten Regelaufwand. Insbesondere bei Anlagen mit kleinen Leistungen besteht noch erheblicher Forschungs- und Entwicklungsbedarf. An der Bitzer-Professur für Kälte-, Kryo- und Kompressorentechnik wurde eine neuartige Anlagenverschaltung erforscht und entwickelt. Diese Kälteanlage ist in Kombination mit darauf abgestimmten Kältemittelgemischen in der Lage Temperaturen von unter -50°C gemäß den strengen Anforderungen aus der F-Gase-Verordnung in einem einstufigen Kälteprozess zu erzeugen.  Gemischkaskaden sind eine der wichtigen Forschungsthemen der Bitzer-Professur. Dazu zählen die einzelnen Themengebiete:

• Untersuchung von geeigneten, zeotropen Kältemittelgemischen mit geringem Treibhauspotential
• Entwicklung von neuartigen Anlagenverschaltungen zur Ausnutzung des Temperaturgleits von zeotropen Kältemittelgemischen
• Evaluierung von Leistungsdaten, insbesondere für die Tiefkälteanwendung (< -50°C) für die entwickelten Kälteanlagen