R723 – ein Gemisch aus 60% Ammoniak und 40% Dimethylether – ist als umweltfreundliches Kältemittel für viele Unternehmen und Institutionen interessant geworden. In Zeiten eines kontinuierlich wachsenden Interesses an umweltschonender Ressourcennutzung ist auch die Kältetechnik auf der Suche nach nachhaltigen Alternativen – ist sie doch laut Umweltbundesamt für 14% des Gesamtenergiebedarfs in Deutschland verantwortlich.
Was genau ist R723?
R723 wurde in mehrjähriger Forschungsarbeit entwickelt. Die Bezeichnung ergibt sich aus seiner Zuordnung zu den natürlichen Kältemitteln (700er Reihe) und seinem mittleren Molekulargewicht von 23g/mol. Es handelt sich bei dem Gemisch um ein farbloses, unter Druck verflüssigtes Gas mit stechendem Geruch. R723 besteht zu 60 Masseprozent aus Ammoniak und zu 40 Masseprozent aus Dimethylether, einem Treibmittel. Das Gemisch zeigt ein azeotropes Siede- und Kondensationsverhalten. Das bedeutet, dass bei der Verdampfung und Kondensation keine Konzentrationsverschiebung auftritt und sich das Gemisch nicht durch einfache Destillation trennen lässt. Es verhält sich also wie ein Reinstoff und kann daher auch wie ein Einstoffkältemittel gehandhabt werden.
Warum ist R723 umweltfreundlich?
Bei Ammoniak-Dimethylether handelt es sich um ein zu 100 Prozent natürliches Kältemittel. Ammoniak wird zwar für die Nutzung im Kälteprozess synthetisch erzeugt, gilt aber als natürlicher Stoff, da es in den Stoffkreisläufen der Erde vorkommt. Ammoniak ist in der industriellen Kälteerzeugung seit langer Zeit bewährt und unter Klimaaspekten ein sehr gutes Kältemittel, denn es trägt weder zum Abbau der Ozonschicht noch zum Treibhauseffekt bei. Ammoniak ist effizient und führt bei Anlagen zu niedrigeren Betriebskosten. Noch effizienter ist R723: Das Gemisch verfügt über eine größere volumetrische Kälteleistung als Ammoniak. Aus diesem Grund kann es bei gleicher Füllmenge wesentlich größere Kälteleistungen realisieren. Besonders deutlich wird dies im direkten Vergleich in Kälteanlagen, die zunächst mit Ammoniak und anschließend mit R723 betrieben wurden. Hier wurde eine Verbesserung des COP-Wertes (Coefficient of Performance) von 7% erzielt. Hinsichtlich der Giftwirkungen sind die für Ammoniak geltenden Angaben zu beachten. Spezifische toxikologische Wirkungen der Gemischkomponente Dimethylether sind nicht bekannt.
Können Ammoniak-Kälteanlagen mit R723 betrieben werden?
Grundsätzlich können Ammoniak-Kälteanlagen mit R723 gefüllt und betrieben werden. Dabei sollte allerdings auf die einzelnen Anwendungen Rücksicht genommen werden. Die Materialverträglichkeit ist mit Ammoniak gleich zu setzen. Die Umrüstung sollte trotzdem immer mit den entsprechenden Komponentenherstellern abgeklärt werden. Die Energieeffizienz des Stoffgemischs wird durch eine hohe Leistungszahl und eine hohe Öllöslichkeit ergänzt. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die niedrigere Verdichtungsendtemperatur. Durch diese können Kolbenverdichter sinnvoll einen größeren Temperaturhub erreichen.
Ist R723 wirtschaftlich?
R723 ist nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch nachhaltig. Verglichen mit synthetischen Kältemitteln kann es in der Beschaffung als preisgünstiger Betriebsstoff eingestuft werden. Die Wirtschaftlichkeit macht sich aber nicht nur in der Erstbefüllung der Anlage, sondern insbesondere bei den geringen Leckageverlusten, also dem Gewichtsverlust durch Verdunsten oder Aussickern aufgrund beispielsweise einer undichten Stelle bemerkbar. Zusätzlich zu den geringen Kosten durch Leckagen kommt neben der bereits beschriebenen Effizienz außerdem, dass R723 verhältnismäßig geringe Entsorgungskosten am Ende der Laufzeit verursacht.