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Wie funktioniert ein Kühlschrank? Technik einfach erklärt

Ein Kühlschrank gehört zur Grundausstattung jeder Wohnung und sorgt durch raffinierte Technologie für frische Lebensmittel. Wie seine Technik mit wenig Energieeinsatz einen so großen Effekt erzielt und welche Kühlsysteme zu welchem Einsatzgebiet passen, lesen Sie in diesem Artikel.

Das erfahren Sie alles hier

So funktioniert ein Kühlschrank
Wie ein Kühlschrank wirklich kühlt
Kühlmittel in Kühlschränken
Verschiedene Arten von Kühlschränken
Fazit: Viel Technik für frische Lebensmittel

So funktioniert ein Kühlschrank

Ein Kühlschrank sieht schlicht aus – im Inneren arbeitet jedoch ein fein abgestimmtes technisches System: Thermodynamik, Sensorik und elektrische Komponenten sorgen dafür, dass Lebensmittel kühl bleiben. Das sind die wichtigsten Bauteile und ihre Leistung:

1. Der Kompressor: Der Kompressor ist das zentrale Bauteil im Kühlkreislauf. Er saugt das verdampfte Kältemittel an, verdichtet es und erhöht dadurch Druck und Temperatur. So wird das gasförmige Kältemittel energiereicher und kann im nächsten Schritt Wärme abgeben. Der Kompressor startet automatisch, sobald das Thermostat eine zu hohe Temperatur registriert.

2. Der Kondensator: Der Kondensator sitzt meist auf der Rückseite des Kühlschranks und besteht aus schwarzen Metallrohren. Hier gibt das heiße, verdichtete Kältemittel seine Wärme an die Raumluft ab und verflüssigt sich dabei. Damit das effizient klappt, muss der Bereich gut belüftet sein. Staub am Kondensator führt zu schlechterer Kühlung und höherem Stromverbrauch.

3. Der Verdampfer: Der Verdampfer liegt meist hinter der Rückwand. Hier verdampft das flüssige Kältemittel bei niedrigem Druck und entzieht dem Innenraum dabei Wärme – der Kühlschrank wird kalt. Reif oder Eis an der Rückwand zeigen: Der Verdampfer arbeitet. Viele Geräte tauen heute automatisch ab.

4. Das Kapillarrohr: Das Kapillarrohr ist ein dünnes Metallrohr zwischen Kondensator und Verdampfer. Es senkt gezielt den Druck des Kältemittels ab – nur so kann es im Verdampfer verdampfen und kühlen. Länge und Durchmesser sind exakt auf das Gerät abgestimmt.

5. Das Thermostat: Das Thermostat misst die Temperatur im Kühlschrank. Wird es zu warm, startet es den Kompressor. Ist die Zieltemperatur erreicht, stoppt es ihn wieder – das spart Strom. Moderne Thermostate arbeiten digital und besonders präzise. 4 bis 7 °C reichen aus, um Lebensmittel frisch zu halten.

6. Die Abtauautomatik: Früher musste man den Kühlschrank regelmäßig abtauen. Heute erledigt das oft die Abtauautomatik: Sie erkennt Eisbildung am Verdampfer, löst einen kurzen Wärmeimpuls aus, das Eis taut ab, und das Wasser verdunstet in einem Auffangbehälter. Das spart Energie und hält die Kühlung effizient.

Kühlschrank von hinten

Wie ein Kühlschrank wirklich kühlt

Technisch gesehen erzeugt der Kühlschrank keine Kälte, sondern entzieht dem Innenraum Wärme – über einen physikalischen Kreislauf mit einem Kältemittel. Dieses verdampft im Verdampfer bei niedrigem Druck und nimmt dabei Wärme aus dem Innenraum auf. Das gasförmige Kältemittel wird anschließend vom Kompressor angesaugt und verdichtet. Dabei steigen Druck und Temperatur deutlich an.

Das nun heiße Kältemittel strömt in den Kondensator. Dort gibt es die zuvor aufgenommene Wärme an die Umgebungsluft ab und verflüssigt sich wieder. Durch das Kapillarrohr gelangt das flüssige Kältemittel zurück in den Verdampfer. Das Kapillarrohr senkt den Druck so stark ab, dass der Kreislauf erneut beginnen kann: Das Kältemittel verdampft, entzieht Wärme und der Innenraum bleibt kalt.

Gesteuert wird dieser Prozess vom Thermostat, das permanent die Temperatur überwacht. Wird es zu warm, schaltet es den Kompressor ein. Ist die Zieltemperatur erreicht, schaltet es ihn wieder ab. Zusätzlich sorgt eine Abtauautomatik dafür, dass sich kein Eis am Verdampfer bildet: Bei Bedarf löst sie kurzzeitig einen Wärmeimpuls aus, das Tauwasser wird abgeleitet und verdunstet. So bleibt die Kühlleistung konstant und der Energieverbrauch niedrig.

Energiespartipp: Gut gefüllt spart Strom

Ein halb leerer Kühlschrank verbraucht mehr Energie als ein gut gefüllter. Warum? Weil Lebensmittel die Kälte speichern und beim Öffnen der Tür weniger warme Luft eindringt. So bleibt die Temperatur stabil und der Kühlschrank muss weniger nachkühlen. Achten Sie also auf eine gleichmäßige Befüllung: Das spart Energie und hält Ihre Vorräte besser frisch.

Kühlmittel in Kühlschränken

Ohne Kältemittel kein Kühlschrank. Sie sorgen dafür, dass Wärme aus dem Innenraum nach außen transportiert wird – leise, effektiv und konstant. Im Kühlkreislauf verdampfen sie bei niedrigen Temperaturen, nehmen dabei Wärme auf und geben diese beim Verflüssigen wieder ab. Gute Kältemittel zeichnen sich durch einen niedrigen Siedepunkt, eine hohe Verdampfungswärme und geringe Brennbarkeit aus. Sie sollen effizient arbeiten, gesundheitlich unbedenklich sein und die Umwelt möglichst wenig belasten. Entscheidend ist dabei vor allem das Treibhauspotenzial – der sogenannte GWP-Wert.

Heute setzen fast alle Haushaltskühlschränke auf Isobutan (R600a). Es ist energieeffizient, klimafreundlich (GWP = 3) und braucht nur geringe Füllmengen. Zwar ist es brennbar, doch das Risiko ist gering: Die eingesetzten Mengen sind klein, und die Geräte sind so gebaut, dass keine Gefahr besteht. Neben Isobutan kommen auch andere natürliche Kältemittel zum Einsatz – vor allem Propan (R290) und Kohlendioxid (CO₂ bzw. R744). Propan arbeitet ähnlich effizient wie Isobutan, ist aber ebenfalls brennbar. CO₂ ist nicht brennbar und besonders klimafreundlich, erfordert aber höhere Betriebsdrücke und damit aufwendigere Technik.

Die Entwicklung geht klar in Richtung natürlicher Kältemittel mit niedrigem GWP – Stoffe, die auch in der Natur vorkommen, keine gefährlichen Rückstände hinterlassen und trotzdem leistungsstark sind. Hersteller arbeiten daran, Effizienz, Sicherheit und Umweltverträglichkeit in Einklang zu bringen. Wer heute einen neuen Kühlschrank kauft, sollte auf das verwendete Kältemittel achten. Die Angabe – etwa R600a – findet sich meist im Innenraum auf dem Typenschild. Geräte mit natürlichen Kältemitteln sind nicht nur klimafreundlicher, sondern auch effizienter im Verbrauch.

Mann öffnet einen Kühlschrank

Verschiedene Arten von Kühlschränken

Nicht jeder Kühlschrank funktioniert gleich – je nach Einsatzzweck, Energiequelle und Umgebung kommen unterschiedliche Technologien zum Einsatz. Ob im Haushalt, im Camper oder im Hotelzimmer: Für fast jedes Szenario gibt es die passende Kühltechnik. Hier zeigen wir Ihnen die wichtigsten Kühlschrankarten und ihre typischen Vor- und Nachteile.

1. Kompressorkühlschränke:

Der Kompressorkühlschrank ist das verbreitetste Modell und in nahezu jedem Haushalt, in der Gastronomie und im Gewerbe zu finden. Er funktioniert besonders effizient und arbeitet unabhängig von der Umgebungstemperatur. Auch bei großer Hitze kühlt er zuverlässig.

2. Absorberkühlschränke:

Der Absorberkühlschrank arbeitet völlig geräuschlos – ohne bewegliche Teile. Statt Strom nutzt er Wärme, um den Kühlprozess in Gang zu setzen. Die nötige Wärmeenergie kann dabei wahlweise aus Strom, Gas oder sogar Flüssiggas stammen. Diese Flexibilität macht ihn zum idealen Kühlschrank für Wohnmobile, beim Camping und in Hotels.

3. Thermoelektrische Kühlschränke:

Diese Geräte nutzen den sogenannten Peltier-Effekt, bei dem elektrische Energie direkt in einen Temperaturunterschied umgewandelt wird. Sie benötigen keine Kühlmittel und keine beweglichen Bauteile – dafür aber dauerhaft Stromzufuhr. Typische Einsatzorte sind Mini-Kühlschränke, Kühlboxen und Büros.

4. Propangasbetriebene Kühlschränke:

Ein Spezialfall sind ganz auf Gasbetrieb ausgelegte Kühlschränke, die meist nach dem Absorptionsprinzip funktionieren, aber ohne Stromanschluss auskommen. Sie sind für den mobilen Einsatz konzipiert und besonders beliebt bei Outdoor-Enthusiasten und in Hütten ohne Stromanschluss. Dieser Kühlschrank eignet sich am besten für abgelegene Orte ohne Strom, wie Jagdhütten, Berghütten oder autarke Campingplätze.

Energiespartipp: Beim Kühlschrank zählt die Klasse

Wer Strom sparen will, sollte beim Neukauf nicht nur auf den Preis schauen, sondern auf das EU-Energielabel. Geräte mit Energieeffizienzklasse A oder besser verbrauchen deutlich weniger Strom als Modelle mit niedrigeren Klassen – und das jeden Tag, rund um die Uhr. Auf Dauer zahlt sich die Investition doppelt aus: für die Umwelt und für Ihre Stromrechnung.

Viel Technik für frische Lebensmittel

Kühlschränke tragen mit energieeffizienter Technik und langlebiger Bauweise dazu bei, Ressourcen zu schonen und Lebensmittelverschwendung zu vermeiden. Moderne Geräte arbeiten zuverlässig, leise und energieeffizient. Wenn Sie über die Anschaffung eines neuen Kühlschranks nachdenken, lohnt es sich also, nicht nur auf den Preis zu achten, sondern auch auf Technik, Energieverbrauch, Kühlmittel und Ihre eigenen Lebensgewohnheiten. Denn je besser der Kühlschrank zum jeweiligen Einsatzgebiet passt, desto länger werden Sie von dem Gerät profitieren.