Verdichterausfälle: Warum sauberes Evakuieren sehr wichtig ist

Säure und Kupferplattierung können Verdichter langfristig zerstören. Timo Rozema von Bitzer erklärt im Interview, wie sich solche Schäden vermeiden lassen und warum Know-how beim Vakuumieren von Kälte- und Wärmepumpensystemen so wichtig ist.

Im Tages-Kurs «Vakuumieren von Kälte und Wärmepumpenanlagen» der Schweizerischen Technischen Fachschule Winterthur (STFW) lernen die Teilnehmer, wie ein Kältekreislauf schnell und zuverlässig auf das Zielvakuum gebracht wird, bevor das Kältemittel eingefüllt wird. Wer diesen Schritt vernachlässigt, riskiert Schäden – manchmal erst Jahre später, aber mit teils gravierenden Folgen. Um besser zu verstehen, wie häufig mangelhaftes Evakuieren tatsächlich zu Verdichterausfällen führt und woran sich entsprechende Schäden erkennen lassen, hat Renato Huber (RH), STFW-Fachlehrer Kälte- und Wärmepumpenanlagen, ein Interview mit Timo Rozema (TR), Berater After Sales Service bei Bitzer, durchgeführt.
 

RH: Steigen wir direkt ein: Was bekommt ihr alles auf den Tisch?

TR: Rund 2000 Verdichter werden bei Bitzer pro Jahr analysiert. Darunter sind Rückläufer, die z. B. zum Abschluss eines Feldtests genau untersucht werden. Diese Verdichter gehen nach der Analyse häufig zurück an den Kunden. Zum anderen klären wir im Schadensfall, zum Beispiel in der Gewährleistungszeit oder im Auftrag von Kunden, die Ursache eines Schadens.
 

RH: Also echte Spurensuche?

TR: Absolut. Es ist oft verblüffend, wie vielfältig die Schadensbilder sind.


RH: Welche typischen Schäden deuten auf ein schlecht evakuiertes System hin?

TR: Zwei Klassiker sind: Säurebildung und Kupferplattierung.


RH: Wie erkennt man diese Schäden?

TR: Säure lässt sich optisch kaum erkennen. Das Öl kann völlig unauffällig aussehen und trotzdem eine viel zu hohe Säurezahl aufweisen. Hinweise liefert etwa ein Feuchtigkeitsindikator im Schauglas. Zeigt dieser Feuchtigkeit an, sollte der Filtertrockner getauscht und gegebenenfalls eine Ölanalyse bei einem zertifizierten Prüflabor beauftragt werden. Weist die Ölanalyse eine zu hohe Säurezahl auf oder riecht das Öl gar unangenehm, muss es ersetzt werden. Gegebenenfalls muss ein Säurefilter ergänzt werden. Kupferplattierungen sieht man am ehesten bei nichthermetischen Systemen – oft als kupferfarbene Ablagerungen an den Arbeitsventilen von Hubkolbenverdichtern.
 

Kupferplattierung an der Zylinderlaufbahn eines Hubkolbenverdichters

 

RH: Woher kommt die Säure eigentlich?

TR: Sie entsteht zum Beispiel durch Hydrolyse, wenn ein hygroskopisches Öl mit zu viel Feuchtigkeit reagiert. Die dabei entstehenden Säuren greifen Bauteile an, wobei Schmutz und Fremdstoffe als Katalysator wirken. Hohe Druckgastemperaturen beschleunigen diesen Prozess zusätzlich.


RH: Und die Kupferplattierung?

TR: Die Säuren greifen das Kupfer in den Rohrleitungen an. Die Kupferionen wandern mit dem Ölstrom in den Verdichter und lagern sich an Reibungsstellen ab – das führt zu Materialaufbau, erhöhter Reibung und letztlich zu mechanischem Versagen. Besonders betroffen sind etwa Wellenlager, Kolben oder Arbeitsventile – dort kann die Plattierung zu Verschleiss führen und in der Folge den Ausfall des Verdichters bedingen.
 

RH: Betrifft das auch die Motorwicklung?

TR: Weniger stark. Die heutigen Einbaumotoren sind deutlich unempfindlicher geworden, da deren elektrische lsolationssysteme inzwischen sehr gut sind. Der Fokus liegt klar auf der Mechanik.


RH: Wie schnell kommt es zum Ausfall bzw. wie lange dauert es, bis ein Verdichter wegen Säure versagt?

TR: In Extremfällen schon nach einem Jahr, meist jedoch zwischen vier und sechs Betriebsjahren – manchmal auch erst nach acht oder mehr Jahren. Ältere Verdichter werden allerdings seltener zur Untersuchung eingesendet.

 

RH: Und wie viele Ihrer Rückläufer gehen tatsächlich auf ungenügendes Evakuieren zurück?

TR: Wir schätzen, dass rund acht Prozent der Fälle unter anderem durch zusätzliche Einwirkung von Säure oder Kupferplattierung verursacht werden.


RH: Das klingt nach einer hohen Dunkelziffer im Feld.

TR: Davon ist auszugehen, ja. Viele Systeme mit Spätausfällen werden nicht mehr eingesendet – das verzerrt das Bild zusätzlich.


RH: Wie lassen sich solche Schäden vermeiden?

TR: Der Schlüssel ist ein sauberes und trockenes System. Ist die Feuchtigkeit einmal im Öl, bekommt man sie nur schwer wieder raus. Daher ist ein sauberes Erstvakuum enorm wichtig für die Lebensdauer des Verdichters.
 

Kupferplattierung an einem Pleuellager eines Hubkolbenverdichters



RH: Welche konkreten Massnahmen helfen?

TR: In der Fertigung: Verdichter mit hygroskopischem Öl so lange wie möglich unter Stickstoff halten. Rohrleitungen sind vor äusseren Einflüssen zu schützen. Bei der Inbetriebnahme: Trockenen Stickstoff durchblasen, um Luft und Feuchtigkeit auszuspülen. Bei abgesperrter Pumpenleistung muss ein «stehendes Vakuum» kleiner als 1 mbar erreicht werden. Ohne dieses finale Vakuum sind alle vorherigen Massnahmen nur begrenzt wirksam.


RH: Also ist das richtige Vakuumieren der kritische Punkt.

TR: Genau. Leider fehlt hier oft noch das nötige Wissen – das zeigen uns die Rückläufer deutlich.


RH: Angesichts dieser Erkenntnisse stellt sich die Frage: Was heisst das konkret für die Praxis und wie kann man Fachwissen dazu gezielt aufbauen?

TR: Hier kommt der Kurs « Vakuumieren von Kälte- und Wärmepumpensystemen » ins Spiel. Dort lernen die Teilnehmer nicht nur Theorie, sondern üben in praktischen Challenges, wie man zuverlässig das Zielvakuum erreicht. Wer das Thema ernst nimmt, trägt aktiv zur Vermeidung von Verdichterschäden bei.