So funktioniert eine Kompressor-Kühlbox: Kältekreis, Kompressor, Kältemittel

Die Technik in einer Kompressor-Kühlbox ist dieselbe wie im Kühlschrank zu Hause, nur kleiner und für Gleichstrom gebaut. Wer sie versteht, versteht auch, warum die Box Luft braucht, warum sie bei Hitze an Grenzen kommt und warum der Nennstrom nicht der Verbrauch ist. Wir erklären das Prinzip anhand von Fachquellen und Herstellerunterlagen.

Der Kältekreis in vier Schritten

Ein Kältemittel kreist in einem geschlossenen Rohrsystem und wechselt dabei zwischen Gas und Flüssigkeit. Genutzt wird, dass die Siedetemperatur vom Druck abhängt: Bei hohem Druck kondensiert das Kältemittel schon bei warmen Temperaturen, bei niedrigem Druck verdampft es schon bei Minusgraden.

1. Verdichten (Kompressor)

   Der Kompressor saugt das gasförmige Kältemittel an und verdichtet es. Druck und Temperatur steigen.

2. Verflüssigen (Kondensator)

   Im Verflüssiger gibt das heiße Gas Wärme an die Umgebungsluft ab und wird flüssig. Das ist die warme Luft, die an den Lüftungsschlitzen austritt.

3. Entspannen (Drossel)

   Durch eine Drossel, etwa ein dünnes Kapillarrohr, fällt der Druck. Die Siedetemperatur sinkt.

4. Verdampfen (Verdampfer)

   Im Verdampfer an den Innenwänden der Box verdampft das Kältemittel und nimmt dabei Wärme aus dem Innenraum auf. Danach saugt es der Kompressor wieder an.

Quelle des Prinzips: Wikipedia, Artikel „Kompressionskältemaschine“. Dometic beschreibt es in der CFF-Anleitung knapp: Die Kühlung erfolgt durch einen wartungsarmen Kühlkreislauf mit Kompressor. Das Kühlaggregat ist laut derselben Anleitung hermetisch verschlossen – du kannst und sollst daran nichts warten oder öffnen.

Der Kompressor: Gleichstrom statt Steckdose

Der Kompressor einer Kühlbox läuft direkt mit Gleichstrom, damit die Box an der 12- oder 24-V-Bordsteckdose betrieben werden kann. Ein bekannter Hersteller solcher Kompressoren ist Secop, früher Danfoss Compressors, mit Hauptsitz in Deutschland. Für mobile Kühlung baut Secop laut eigener Website batteriebetriebene DC-Kompressoren der BD-Reihe für 12 bis 24 V, unter anderem für tragbare Kühlboxen, Fahrzeuge und Boote. Deren drehzahlvariable Regelung passt die Leistung laut Secop an den tatsächlichen Kühlbedarf an.

Welcher Kompressor in welcher Box steckt, nennen die Dometic-Unterlagen, die wir ausgewertet haben, nicht. Für die CFX5 schreibt Dometic von einer Technik zur Optimierung der variablen Motordrehzahl. Bei günstigen Boxen steht im Angebot oft nur „Kompressor“.

Für den Netzbetrieb haben viele Boxen ein eingebautes Netzteil. Bei Dometic CFF und CFX5 hat es eine Vorrangschaltung: Sobald 230 V anliegen, schaltet die Box automatisch auf Netzbetrieb, auch wenn das 12-V-Kabel noch steckt (CFF- und CFX5-Anleitung).

Regelung: Warum der Nennstrom nicht der Verbrauch ist

Eine Elektronik misst die Innentemperatur und schaltet oder regelt den Kompressor so, dass die eingestellte Temperatur gehalten wird. Bei der Dometic CFF zeigt eine LED an, ob der Kompressor gerade läuft. Deshalb unterscheiden sich zwei Werte stark:

Quelle: Dometic-Produktseite CFX5 45. Der Durchschnitt liegt bei weniger als einem Zehntel des Nennstroms. Wie du daraus den Tagesverbrauch und die Laufzeit an einer Batterie rechnest, steht unter Stromverbrauch.

Kältemittel: R600a und R134a

In Kompressor-Kühlboxen stecken vor allem zwei Kältemittel:

• R600a (Isobutan): in der Dometic CFX5 und laut aktuellen Produktseiten in der CFF. Dometic beschreibt es in der CFF-Anleitung als umweltfreundlich, aber brennbar – bei einem Schaden am Kühlkreis Flammen und Zündquellen fernhalten und lüften.
• R134a: in der Dometic CFX3 und den Mobicool MCF40 und FR40 (42 g). Die CFF-Anleitung nennt R134a ein fluoriertes Treibhausgas mit einem Treibhauspotenzial (GWP) von 1430.

Bei der CFF-Reihe gibt es beide Ausführungen; welches Kältemittel verbaut ist, steht laut Anleitung auf dem Typenschild.

Isolierung: Die Kälte drinnen halten

Je besser die Dämmung, desto seltener muss der Kompressor laufen. Dometic nennt für CFF und CFX5 eine Dämmung aus Polyurethan; laut CFF-Anleitung enthält sie brennbares Cyclopentan und muss deshalb über einen Wertstoffhof entsorgt werden. Die CFX5 hat zusätzlich Vakuum-Isolationspaneele (VIP), die laut Dometic die Wärmeübertragung deutlich verringern. Ein dichter Deckel gehört dazu: Die CFF-Anleitung rät, die Dichtung regelmäßig zu prüfen und die Box nur so oft wie nötig zu öffnen.

Die Grenzen der Technik

Ein Kältekreis kann nicht unbegrenzt Wärme abgeben. Daraus folgen drei Grenzen, die in den Anleitungen stehen:

1. Hitze: Laut CFF- und CFX5-Anleitung wird die Mindesttemperatur über 32 °C Umgebung nicht erreicht. Betrieben werden dürfen CFF und CFX5 bei 16 bis 43 °C (Klimaklasse N/T).
2. Lüftung: Mindestens 50 mm Abstand auf allen Seiten verlangt die CFF-Anleitung. Ohne Luft staut sich die Wärme am Verflüssiger.
3. Neigung: CFF und CFX5 vertragen laut Anleitung kurzzeitige Neigungen von 30°, etwa auf Booten.

Für das Gelände und schräge Stellplätze bedeutet das mehr, als die Werbung vermuten lässt – siehe Schräglage.

Kompressor, Absorber, Peltier: drei Prinzipien

Nicht jede elektrische Kühlbox hat einen Kompressor. Eine Absorber-Box treibt ihren Kältekreis mit Wärme an – aus Gas, 12 V oder 230 V. Sie ist lautlos, muss aber waagerecht stehen; Dometic gibt für die CombiCool ACX3 40 bis zu 30 °C unter Umgebungstemperatur an, Gasbetrieb nur im Freien. Eine thermoelektrische Box nutzt ein Peltier-Element ohne Kältemittel und kühlt nur um einen festen Abstand unter die Umgebung (Dometic TCX 35: bis zu 27 °C); sie gefriert nicht. Den ausführlichen Vergleich findest du unter Kompressor, Absorber oder thermoelektrisch.

Wenn die Box nicht kühlt

Die CFF-Anleitung nennt typische Ursachen: Bei den meisten Fahrzeugen führt die 12-V-Steckdose nur bei eingeschalteter Zündung Strom; eine Sicherung im Stecker oder im Gerät ist durchgebrannt; der Batteriewächter ist zu hoch eingestellt oder die Batteriespannung reicht nicht. Reparaturen am Kühlkreis darf nur ein zugelassener Kundendienst durchführen. Schritt für Schritt geht es unter Kühlbox kühlt nicht.

Welche Box zu deinem Einsatz passt, zeigt der Vergleich. Unser Favorit für die meisten Touren zu zweit:

Begriffe wie Klimaklasse, Vorrangschaltung oder Nennstrom erklärt das Glossar; alle Themen stehen auf der Startseite.