31.10.2016 Prüfgasmethoden für Wärmetauscher

Allein Automobilzulieferer haben im Jahr 2014 weltweit fast 400 Mio. Wärmetauschersysteme produziert. Man darf davon ausgehen, dass diese Zahl in den nächsten drei bis vier Jahren noch um 4 bis 5%/a wachsen wird. Und die Dichtheitsanforderungen an Wärmetauscher in der Automobilindustrie steigen. Ein wichtiger Grund: Das altbekannte Kältemittel R134a wird als hoch klimaschädliches fluoriertes Treibhausgas von neuen, alternativen Kältemedien abgelöst. Dazu zählt R1234yf (chemisch: 2,3,3,3-Tetrafluorpropen), das allerdings als hochentzündlich klassifiziert ist und zudem unter Hitzeeinwirkung zu hochätzender Flusssäure reagieren kann. Zudem ist R1234yf kostspieliger als R134a. Hersteller kalkulieren deswegen gerne mit einer geringeren Reserve an Kältemittel für ihre Anlage, was wiederum die Dichtheitsanforderungen erhöht. Favorisiert wird R1234yf derzeit von Autobauern in Asien und den USA. Eine unter deutschen Autoherstellern populäre Alternative ist Kohlendioxid (CO2). Dieses stellt allerdings ganz andere technische Anforderungen an eine Klimaanlage, weil es mit einem deutlich höheren Betriebsdruck von bis zu 120 bar eingesetzt wird. Gleichzeitig bringt der Siegeszug der Downsizing-Motoren mit Turboaufladung eine immer größere Zahl an Ladeluftkühlern mit sich. Der Bedarf an Dichtheitsprüfung in der Fertigung steigt also aus verschiedensten Gründen – und die Anforderungen werden strenger. Dabei stellen gerade Wärmetauscher und Kühler mit ihrer komplexen Geometrie eine besondere Herausforderung für viele Dichtheitsprüfmethoden dar (Bild 1).