Manuelles oder automatisches Abtauen?

„Es ist harte Arbeit, aber irgendjemand muss es ja tun.“ Das haben wir uns alle schon einmal gedacht, wenn wir vor den lästigen Aufgaben stehen, die wir regelmäßig im Haus erledigen müssen – das Abtauen des Gefrierschranks ist eine davon.

Die allermeisten Kühlschränke in unseren Haushalten müssen manuell abgetaut werden. Bei Gefrierschränken und Laborgefrierschränken hingegen haben wir die Wahl: Es gibt Modelle mit automatischer und solche mit manueller Abtaufunktion.

Schauen wir uns an, woraus die beiden Vorgehensweisen bestehen, worin die Unterschiede liegen und schließlich die Vor- und Nachteile.

Was ist manuelles Abtauen?

Sowohl in Laborgefrierschränken als auch in herkömmlichen Gefrierschränken bildet sich im Inneren des Gefrierfachs häufig Frost und Eis. 

Dies wird durch das wiederholte Öffnen der Tür , wodurch warme Luft eindringt. Diese enthält mehr Feuchtigkeit als die gleiche Masse bei niedrigerer Temperatur. Beim Abkühlen verringert sich das Volumen der Luft, und die enthaltene Feuchtigkeit kondensiert. Da sie sich jedoch in einem Gefrierschrank befindet, gefriert sie zu Eis.

Zum manuellen Abtauen ziehen Sie zuerst den Netzstecker des Gefrierschranks. Lassen Sie die Tür dann offen und entfernen Sie das leicht zugängliche Eis. Die warme Luft hilft, das restliche Eis zu schmelzen. Das entstehende Wasser können Sie mit einem Schwamm auffangen.

Klimastresstests
durchführen

Entdecken Sie die neue Serie von Klimakammern für kontrollierte Klimatests.
Erfahren Sie mehr.

Was ist die automatische Abtaufunktion?

Bei einigen Modellen von Laborgefrierschränken ist ein Mechanismus zur automatischen Abtauung des Gefrierfachs vorhanden; aus diesem Grund werden sie auch als No-Frost-Gefrierschränke bezeichnet.

Bei dieser Art von Gefrierschrank erfolgt das Abtauen periodisch durch einen Mechanismus, der das Kühlelement (den sogenannten Verdampfer) für eine bestimmte Zeit erhitzt, um das darauf gebildete Eis zu schmelzen. 

Das entstehende Wasser wird in einer auf dem Kompressor installierten Auffangwanne gesammelt, sodass die dabei entstehende Wärme seine Verdunstung beschleunigt.

Manuelles Abtauen vs. automatisches Abtauen

Also, welches Modell sollten Sie wählen : einen Gefrierschrank mit manueller Abtaufunktion oder einen mit automatischer Abtaufunktion?

Es kommt ganz auf Ihre Bedürfnisse an.

Andererseits ist der Preis für deutlich niedriger als der für Gefrierschränke mit automatischer Abtaufunktion.

Es verbraucht außerdem weniger Energie und ist leiser.

Moderne selbstabtauende Gefrierschränkehingegen benötigen deutlich weniger Wartung und sind ideal für Labore, in denen die Geräte ständig in Betrieb und es unpraktisch wäre, sie zum Abtauen leeren zu müssen.

Sie finden nicht den perfekten Raum für Ihre Proben?

Gestalten Sie Ihre Umgebung direkt online, ganz nach Ihren individuellen Bedürfnissen.
Erfahren Sie mehr.

FDM-Gefrierschränke mit manueller und automatischer Abtaufunktion

Bei FDM – Environment Makers fertigen wir seit über 70 Jahren Klimakammern und Laborinstrumente. Unser Angebot an Gefrierschränken ist vielfältig und für alle Bedürfnisse geeignet. 

Tatsächlich bieten wir Modelle mit automatischer Abtaufunktion (wie die NC/BC-Serie) und andere mit manueller Abtaufunktion an.

Zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren, um mehr zu erfahren.

Benötigen Sie ein Angebot oder haben Sie Fragen zum Produkt?

Kontaktieren
Sie uns für weitere Informationen zu diesem Produkt.

Referenzstandards

• IEC 60068-2-1 — Umweltprüfungen – Teil 2-1: Prüfungen – Prüfung A: Kälte. Referenz für Kälteprüfungen und Eisbildungsprobleme in Klimakammern.
• IEC 60068-3-5 — Bestätigung der Leistungsfähigkeit von Temperaturkammern unter Berücksichtigung der Auswirkungen des Abtauzyklus auf die Stabilität.
• ISO 23953-2 — Kühlvitrinen – Teil 2: Klassifizierung, Anforderungen und Prüfbedingungen, einschließlich Spezifikationen zum Abtauzyklus.
• EN 441 — Kühlvitrinen – Prüfverfahren einschließlich der Messung des Energieverbrauchs beim Abtauen.
• ASHRAE-Handbuch – Kältetechnik (aktuelle Ausgabe) — Kapitel Abtauverfahren (Abtauen aus dem Zyklus, elektrisch, Heißgas, Umkehrzyklus).
• UNI EN ISO 23953-1 — Italienische Umsetzung spezifischer Klimaklassen und Abtauzyklen.
• EU-Verordnung 2019/2019 – Ökodesign-Anforderungen an Kühlgeräte, einschließlich Beschränkungen der Effizienz von Abtau-Systemen.

Autoritative Quellen

• ASHRAE, eine amerikanische Gesellschaft und weltweit führend im Bereich HLK-R, veröffentlicht das Kältetechnik-Handbuch mit Kapiteln, die sich mit Abtauverfahren befassen.
• IIR – Internationales Institut für Kältetechnik. Wissenschaftlich-technische Einrichtung für Kältetechnik mit technischen Leitfäden zu Abtauung und Leistung.
• IEC – Internationale Elektrotechnische Kommission. IEC 60068-Reihe über Klimaprüfkammern und deren Qualifizierung.
• Eurovent-Zertifizierung. Europäische Zertifizierungsstelle für HLK-R-Systeme, die die Leistung von Kälteanlagen zertifiziert.

Häufig gestellte Fragen zum Auftauen

Welche Haupttypen von Entfrostern gibt es und wie wählt man den richtigen aus?

Es gibt vier Hauptmethoden. Off-Cycle- Abtauung) stoppt den Kompressor und lässt die Verdampfertemperatur über 0 °C ansteigen. Sie hat einen langsamen Zyklus von 30–90 Minuten und eignet sich für Räume zwischen +1 °C und +10 °C. Die elektrische Abtauung nutzt Heizelemente am Verdampfer. Sie hat einen Zyklus von 15–45 Minuten und wird üblicherweise in Räumen bis zu −25 °C eingesetzt. Die Heißgasabtauung leitet heißes Kältemittelgas vom Kompressorausgang über ein Bypassventil zum Verdampfer. Sie hat einen schnellen Zyklus von 8–20 Minuten und ist 30–50 % energieeffizienter als die elektrische Abtauung. Sie wird in industriellen Anlagen mit einer Leistung von über 50 kW eingesetzt. Die reversible Abtauung kehrt die Kältemittelstromrichtung um (Wärmepumpenbetrieb), was bei Wärmepumpen und häufig genutzten Kühlräumen üblich ist. Die Wahl der Methode hängt von der Betriebstemperatur, der Häufigkeit der täglichen Zyklen, dem Energiebudget und dem Ökodesign ab.

Wie wirkt sich das Abtauen auf die Stabilität einer Klimakammer aus?

Während des Abtauvorgangs steigt die Kammertemperatur kurzzeitig um +2 bis +8 °C über den Sollwert an. Dieser Temperaturanstieg dauert 10–30 Minuten. Bei kritischen Umwelttests (Klimakammern nach IEC 60068) ist dies eine inakzeptable Abweichung, wenn der Test eine kontinuierliche Kühlung erfordert. Lösungen: (1) Doppelverdampfer mit alternierendem Betrieb (einer taut ab, der andere kühlt), wodurch der Temperaturanstieg auf ± 0,5 °C reduziert wird; (2) adaptive Abtauung , die nur bei Bedarf eingreift (Rückluftdruck- oder Feuchtigkeitssensor); (3) Vorkühlung vor dem Abtauen durch Absenken des Sollwerts um 3–5 °C; (4) Softwarekompensation des Testzeitraums. Die Qualifizierung nach IEC 60068-3-5 muss einschließlich Abtauzyklen durchgeführt werden, um reale Einsatzbedingungen abzubilden.

Wie dimensioniert man einen Abtauzyklus (Zeit, Häufigkeit, Beendigung)?

Die kritischen Parameter sind Frequenz (Zyklen/Tag), Dauer (Minuten) und Abschaltlogik. Typische Einstellungen für eine −20 °C-Kammer: 4–6 Zyklen/Tag, Dauer jeweils 25–35 Minuten , Abschaltung bei einer Verdampfertemperatur von +15 °C (Kontaktsensor). Zur Reduzierung des Energieverbrauchs wird eine adaptive Logik eingesetzt: Abschaltung bei Differenzdruck am Luftfilter (≥ 50 Pa), Abschaltung bei Rückluftfeuchtigkeit (< 60 % deutet auf geschmolzenes Eis hin) und bedarfsgesteuerte Abtauung mit optischen oder Ultraschallsensoren zur Erkennung der Eisschicht. Ein schlecht kalibrierter Abtauzyklus führt zu: (a) unvollständiger Abtauung mit fortschreitender Eisakkumulation (COP-Effizienz -10–30 % in 30 Tagen); (b) übermäßiger Dauer mit Temperaturüberschwingen und Energieverschwendung. Bei der Dimensionierung muss die Umgebungsfeuchtigkeit berücksichtigt werden: Bei 80 % relativer RH kann sich die Anzahl der Zyklen im Vergleich zu RH 40 %

Welche Probleme verursacht das manuelle Auftauen im Labor?

Die manuelle Abtauung erfordert einen Eingriff des Bedieners: Gerät ausschalten, Tür öffnen, Eis mit einem Kunststoffschaber entfernen (niemals mit einem Metallschaber, da die Gefahr besteht, den Verdampfer zu beschädigen), innen trocknen und den Kühlzyklus neu starten. Hauptprobleme: (1) Betriebsunterbrechung von 2–6 Stunden, da Proben in den Ersatzkühlschrank umgelagert werden müssen (GDP-Kühlkettenrisiko); (2) hoher Energieverbrauch für die Wiederherstellung des Sollwerts (+30–50 % im Vergleich zum kontinuierlichen Zyklus); (3) Kontaminationsrisiko bei längerem Öffnen (Eindringen von Feuchtigkeit und Mikroorganismen); (4) nicht nachvollziehbar bei GMP-Audits ohne entsprechende Standardarbeitsanweisung und Protokoll. Für Labore, die rund um die Uhr mit GDP/GMP-Materialien arbeiten, bevorzugen die WHO-PQS- und EMA-GDP-Richtlinien die automatische Abtauung mit No-Frost-Technologie und doppelter Thermoregulierung, um die kontinuierliche Rückverfolgbarkeit der Parameter zu gewährleisten. Die manuelle Abtauung wird derzeit nur bei kostengünstigen Kühlschränken oder in nicht kritischen Anwendungen eingesetzt.