Im Zuge der EU-F-Gas-Verordnung und der Ökodesign-Richtlinie verschiebt sich der Fokus der Kältebranche zunehmend hin zu energieeffizienten und natürlichen Kältemitteln. Zu den bewährten Lösungen zählen Kohlenwasserstoffe und Ammoniak (R-717), die einen Großteil der gängigen Anwendungen abdecken. Ein oft übersehener, aber äußerst vorteilhafter Vertreter ist jedoch das älteste bekannte Kältemittel: Wasser (R-718).
Wasser zeichnet sich durch seine herausragenden Umweltvorteile aus – es besitzt kein Ozonabbau- oder Treibhauspotenzial, ist weder giftig noch brennbar und bietet eine hohe Energieeffizienz. Kälteanlagen, die Wasser als Kältemittel verwenden, hinterlassen daher nur minimale ökologische Fußabdrücke. Die Anwendung von R-718 bringt jedoch einige technische Herausforderungen mit sich. Aufgrund des niedrigen Dampfdrucks sind Kreislaufprozesse im Grobvakuum erforderlich, und die geringe volumetrische Kälteleistung erfordert Kompressoren mit großen Volumenströmen, wie sie beispielsweise bei Turboverdichtern zum Einsatz kommen. Durch die relativ hohen Druckverhältnisse kann die Verdichtung mehrstufig erfolgen, was jedoch dem Stand der Technik entspricht. Unter Berücksichtigung dieser Aspekte ist Wasser ein ideales Kältemittel für zahlreiche Anwendungen oberhalb von 0 °C.
Der speziell für Wasser als Kältemittel entwickelte eChiller nutzt diese Vorteile optimal und erreicht derzeit Kälteleistungen von bis zu 45 kW pro Anlage. Seit seiner Markteinführung im Jahr 2016 wird der eChiller industriell eingesetzt und hat im Vergleich zu Anlagen mit HFKW-Kältemitteln Energieeinsparungen von bis zu 80 % ermöglicht.
Bei geänderten Anforderungen können diese Kaltwassersätze auch als Wärmepumpe zur Erzeugung von Wärme verwendet werden. In Kombination mit Kohlenstoffdioxid (CO₂) wird sich der Leistungsbereich in Zukunft erweitern.