Wärmeträger sind Flüssigkeiten mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit auf Basis von Frostschutzmitteln und Inhibitoren, die wasserverdünnbar oder gebrauchsfertig erhältlich sind.
Bei der Wahl des Wärmeträgers ist die Frostschutzwirkung das Hauptkriterium, doch auch weitere Aspekte wie Sicherheit und Umweltschutz sollten dabei Berücksichtigung finden.
Gerade die Zusammensetzung, Herstellung und Abbaubarkeit der Grundstoffe ist maßgeblich für die
Umweltverträglichkeit eines Produkts. Sie beeinflusst auch die Sicherheit von Menschen, thermodynamische Systeme und deren Umsetzung (Schädlichkeit oder Unschädlichkeit).
Die verwendeten Grundstoffe von Wärmeträgern bestimmen über ihre Merkmale und physikalischen
Eigenschaften, was bei der Anlagenplanung (Viskosität, Kompatibilität usw.) und für ihre Leistung (Wärmeaustausch, bakteriostatische Eigenschaften usw.) eine Rolle spielt.
Durch die Wahl eines Wärmeträgers mit geringer Viskosität kann der ökologische Fußabdruck einer Anlage erheblich verringert und der Energieverbrauch optimiert werden.
Grundbestandteile der Wärmeträger von Climalife
- 1,3-Propanediol natürlichen Ursprungs
- Monopropylenglykol (MPG)
- Monoethylenglykol (MEG)
- Acetat und Kaliumformiat
- Betain
1. Sicherheit: Lesen des Sicherheitsdatenblatts (SDB)
Nicht immer sind wichtige Informationen aus dem Sicherheitsdatenblatt für jedermann ersichtlich und doch bietet es die erste Informationsquelle. Besonders die Gefahrensymbole und Hinweise zu Gesundheits- und Umweltrisiken (H) sowie die Sicherheitshinweise (P) unter Punkt 2 sollten dabei berücksichtigt werden.
Alle SDB von Climalife-Produkten sind auf unserer Website und unter quickfds.com verfügbar
Beispiel: Auszug aus dem SDB eines Wärmeträgers auf MEG-Basis (Abbildung 1) und auf MPG-Basis (Abbildung 2).
(Abbildung 1)
(Abbildung 2)
2. Sicherheit : Toxizität und Schädlichkeit von Wärmeträgern
Wie bereits erwähnt, unterscheiden sich handelsübliche Wärmeträger wesentlich in ihrer Grundzusammensetzung. Je nach Branche (Nahrungsmittelsektor, Baugewerbe, chemische Industrie usw.) und Anwendungsbereich (Kühlsysteme, Klimatisierung, Heizanlagen usw.) muss bei der Wahl des Wärmeträgers die Toxizität der Inhaltsstoffe berücksichtigt werden. Die Verwendung eines Wärmeträgers auf MEG-Basis (gesundheitsschädigend) ist darum nur bei Anwendungen möglich, wo keine Gefahr eines Kontakts mit Lebensmittelprodukten oder Brauchwasser besteht. Um Gesundheitsrisiken für den Menschen durch unbeabsichtigte Einnahme zu verhindern, verfügen unsere Wärmeträger auf MEG-Basis über spezielle Bitterstoffe. Außerdem sind alle Climalife-Produkte frei von Nitraten und Aminen, um die Entstehung von Nitrosaminen und anderen schädlichen Verbindungen zu verhindern. Climalife untersagt in seinen Rezepturen zudem den Gebrauch von Phosphaten und Boraten sowie allen anderen CMR-Stoffen (krebserzeugend, mutagen oder reproduktionstoxisch).
3. Anlagensicherheit
Zum Schutz der Anlagenteile vor übermäßigem Verschleiß durch Korrosion und Leckagen muss bei der Wahl des Wärmeträgers auf den Zusatz bestimmter Inhibitoren geachtet werden. Außerdem sollte zur Verdünnung des Wärmeträgers entmineralisier tes Wasser verwendet werden, um zusätzliche Verunreinigungen bei Inbetriebnahme der Anlage zu verhindern.
Auch Vorgaben zur Betriebstemperatur müssen eingehalten werden. Diese kann je nach Grundzusammensetzung des Wärmeträgers zwischen -55 °C und +200 °C betragen.
Climalife bietet eine Auswahl an Wärmeträgern für alle Temperaturbereiche. In Solaranlagen zum Beispiel zirkuliert der Wärmeträger im Primärkreislauf eines Heiz- bzw. Heißwassersystems sowie den thermischen Sonnenkollektoren, die besonders in Stagnationzeiten bei Stillstand der Anlage sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sein können. Greenway® Neo Solar N auf Grundlage von 1,3-Propandiol natürlichen Ursprungs bietet eine gute Stabilität auch bei hohen Temperaturen und schützt das System vor Schäden und vorzeitiger Alterung. Ablagerungen in Kollektoren und Kreisläufen werden verhindert und die Lebensdauer der Anlage deutlich erhöht. Bei +150 °C über 150 Stunden baut sich Greenway® Neo Solar N dreimal langsamer ab, als eine zu 50 % verdünnte Monopropylenglykol-Lösung.
4. Verbrauchersicherheit
Greenway® Neo N ist gemäß NSF HT1 zertifiziert
Die Zusammensetzung der seit 2010 auf dem Markt gefragten Wärmeträgerreihe Greenway Neo® wurde überarbeitet. Greenway® Neo verfügt nun über eine NSF-Zertifizierung des Typs HT1 für den Einsatz im Nahrungsmittelbereich und heißt Greenway® Neo N. Bei gleicher Wärmeübertragungsleistung erfüllt das Produkt somit zu 100 % die hohen Anforderungen der Lebensmittelbranche. Diese neue Formulierung wird demnächst erhältlich sein. Zudem ist die Viskosität von Greenway® Neo N weiterhin deutlich geringer als bei herkömmlichen Wärmeträgern (auf MPG-Basis) und ermöglicht den Einsatz bei Temperaturen von bis zu -50 °C, die mit MPG nicht erreichbar sind. Dadurch können in manchen Fällen die Maße der Leitungen und Pumpen reduziert und der Energieverbrauch gesenkt werden.
Die Lebensmittelbranche im Fokus
Wärmeträger kommen in der Lebensmittelbranche häufig zur Temperatursenkung bei Lagerung, Fertigung und Verarbeitung von Lebensmitteln und Getränken zur Anwendung. Um die Sicherheit der Verbraucher nicht zu gefährden, dürfen nur nicht-toxische Produkte verwendet werden.
Obwohl Wärmeträger selbst keine „Lebensmittelprodukte“ im engeren Sinn sind und nicht „Lebensmittelqualität“ aufweisen, sind bestimmte Produkte von der National Sanitation Foundation (NSF) für Bereiche zugelassen, in denen es zum unbeabsichtigten Kontakt mit Lebensmitteln kommen kann.
Hinweis: Bei Kontakt mit einem Wärmeträger darf das kontaminierte Lebensmittel jedoch nicht mehr vertrieben werden. Eine NSF-Zertifizierung des Typs HT1 bedeutet nicht, dass das verunreinigte Produkt konsumiert werden darf.
Warmwassersysteme im Fokus
Climalife bietet eine Reihe von Wärmeträgern für Anwendungen mit möglichem Kontakt zu Warmwasser im häuslichen Bereich, das über Rohrleitungen bis zum Verwendungsort gelangt (Dusche, Waschbecken, Spülmaschine usw.). Zur Erwärmung des Wassers werden unterschiedliche Heiztechniken eingesetzt, unter anderem der Wärmeaustausch mit einem wärmeren Wasserkreislauf (wie bei thermischen Solaranlagen).
Um die Gefahr einer unbeabsichtigten Einnahme bei Vermischung mit Trinkwasser zu verhindern, hat Climalife seine Produkte Greenway® Neo Heat Pump N und Greenway® Neo Solar N mit einem Bitterstoff versehen.
Wussten Sie schon?
Durch die Verwendung rein pflanzlicher erneuerbarer Rohstoffe leistet Greenway® Neo N einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz. Seine Lebenszyklusanalyse* offenbart erhebliche Vorteile: So verursacht seine Produktion im Vergleich zu herkömmlichen Wärmeträgern auf Basis fossiler Rohstoffe (Erdöl) wie MPG weniger Treibhausgasemissionen (-56 %) und verbraucht weniger nicht erneuerbare Energien (-38 %).
*Bei der Lebenszyklusanalyse wird die Umweltbelastung eines Produkts über seinen gesamten Weg „von der Wiege bis zum Grab“ bestimmt.
1,3-Propandiol natürlichen Ursprungs: Grundbestandteil der Produktreihe Greenway® Neo N
Greenway Neo N ist ein Wärmeträger auf Grundlage von natürlichem 1,3-Bio-Propandiol Susterra® ist ein durch NSF International (Proprietary Substances and Nonfood Compounds) zugelassener Inhaltsstoff, der sich für Wärmeträgerflüssigkeiten im möglichen Kontakt mit Nahrungsmitteln eignet (Kategorie: HTX-1; NSFZulassungsnr.: 141749) und gemäß den Richtlinien zur Qualitätssicherung in der Produktion in Produktionsabläufen und -umgebungen bei der Verarbeitung von Lebensmitteln eingesetzt wird. Außerdem wurde er von der U.S. Food and Drug Administration (FDA) in Abschnitt 21CFR184.1666 als sicher eingestuft und entspricht den Vorgaben des Food Chemicals Codex, 6. Ausgabe (2008).
In einer Änderung der Richtlinie Nr. 95/2/EG der Europäischen Union zu Lebensmittelzusatzstoffen ist 1,3-Propandiol als E1520 eingestuft und in Anhang I der Verordnung (EU) Nr. 10/2011 der Kommission als Monomer und Zusatzstoff für Materialien und Gegenstände aus Kunststoff zugelassen, die für den Kontakt mit Lebensmitteln bestimmt sind.