Jan Ebbinghaus führt durch ein Untergeschoss an der Hochschule. Karlsruhe.
"Hier sind wir im Forschungslabor des Instituts für Kälte-, Klima- und Umwelttechnik."
Der Ingenieur will die Herstellung von Eisbrei verbessern. In seinem Labor dreht sich eine Slushmaschine, ähnlich denen aus der Eisdiele. Sie hat in der Mitte einen Metallzylinder, dessen Oberfläche mithilfe eines Kältemittels gekühlt wird.
"Außenrum, auf der anderen Seite des Wärmeübertragers, befindet sich also die Wasser-Ethanol-Mischung und durch die Unterkühlung unter den Schmelzpunkt der Wasser-Ethanol-Mischung gefriert an der Oberfläche das Wasser fest. Es entsteht Eis und wenn wir die Anlage laufen lassen, dann dreht sich hier dieser Schaber und schabt von der Oberfläche des Wärmeübertragers das entstehende Eis ab. Und insgesamt rührt er dann auch noch den Eisbrei um und dann kriegen wir eine Mischung aus Eispartikel, Wasser und Ethanol."
Ethanol geben die Forscher in die Wasser-Eis-Mischung, um den Gefrierpunkt des Eisbreis auf bis zu minus 30 Grad Celsius absenken zu können. Mit Glykol oder Salz funktioniert das ebenfalls. Mit Eisbrei werden - umweltfreundlich - vor allem Lebensmittel und Gebäude gekühlt. Der Vorteil dieses Kälteträgers ist seine schonende und effiziente Kühlung.
Im Gegensatz zu Scherbeneis oder Eiswürfeln werden Lebensmittel wie etwa frisch gefangener Fisch mithilfe von Eisbrei nicht mechanisch verletzt, zudem fließt der Eisbreis direkt in alle Ritzen des zu kühlenden Lebensmittels. Die Eisbrei-Produktion in der Slushmaschine ist aber teuer und aufwendig. Zudem verschleißen die Schaber relativ schnell. Auf der Suche nach Alternativen stellten Jan Ebbinghaus und seine Kollegen schnell fest, dass noch viel Grundlagenforschung bei der Kristallisation von Gemischen zu leisten ist. Um dies zu beheben, haben sie einen Prüfstand gebaut:
Ein Topf wird von außen mit einer Spirale gekühlt; die Temperatur des Wassers im Innern wird über die Wand auf Null Grad Celsius reduziert. Der Clou ist ein sogenannter Kühlfinger; ein Stab, der in die Mitte des Topfes gehalten wird und die Temperatur des Gemischs blitzartig senkt.
"Der Kühlfinger taucht ein und unterkühlt und die Wand kühlt das gesamte Fluid und dann auf einmal findet die Kristallisation statt ... .Zack ... Und man sieht, das ist nicht ein Brocken, sondern es ist tatsächlich eine Art Schneematsch, also Eisbrei."
Damit soll auch geklärt werden, wann und wie bestimmte Gemische zu Eisbrei werden. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wollen die Karlsruher Tüftler neue Methoden entwickeln, um Eisbrei auch in größerem Mengen herstellen zu können. Dabei soll die Kristallisation direkt im Gemisch vonstatten gehen und nicht, wie bislang, an kalten Oberflächen, von denen die Kristalle erst abgeschabt werden müssen. Ein erster Prototyp steht gegenüber des Prüfstandes.
"Das hier ist jetzt die Anlage zur Herstellung von Eisbrei. Hier werden verschiedene Wärmeübertrageroberflächen ausprobiert, das sind hier zum Bespiel einmal Kupfer, einmal Stahl. Und hier haben wir einen Strömungskanal, über den wird Wasser geleitet und die verschiedenen Oberflächen werden gekühlt und dann sollen kleine Eiskristalle entstehen, aber vom Strom mitgerissen werden und weil das dann immer wieder durchläuft, soll so im Endeffekt Eisbrei entstehen."
Auf diese Weise sollen Kälteanlagen mit Eisbrei kleiner und billiger werden. Doch bis dahin wird es noch eine Weile dauern.
"Hier sind wir im Forschungslabor des Instituts für Kälte-, Klima- und Umwelttechnik."
Der Ingenieur will die Herstellung von Eisbrei verbessern. In seinem Labor dreht sich eine Slushmaschine, ähnlich denen aus der Eisdiele. Sie hat in der Mitte einen Metallzylinder, dessen Oberfläche mithilfe eines Kältemittels gekühlt wird.
"Außenrum, auf der anderen Seite des Wärmeübertragers, befindet sich also die Wasser-Ethanol-Mischung und durch die Unterkühlung unter den Schmelzpunkt der Wasser-Ethanol-Mischung gefriert an der Oberfläche das Wasser fest. Es entsteht Eis und wenn wir die Anlage laufen lassen, dann dreht sich hier dieser Schaber und schabt von der Oberfläche des Wärmeübertragers das entstehende Eis ab. Und insgesamt rührt er dann auch noch den Eisbrei um und dann kriegen wir eine Mischung aus Eispartikel, Wasser und Ethanol."
Ethanol geben die Forscher in die Wasser-Eis-Mischung, um den Gefrierpunkt des Eisbreis auf bis zu minus 30 Grad Celsius absenken zu können. Mit Glykol oder Salz funktioniert das ebenfalls. Mit Eisbrei werden - umweltfreundlich - vor allem Lebensmittel und Gebäude gekühlt. Der Vorteil dieses Kälteträgers ist seine schonende und effiziente Kühlung.
Im Gegensatz zu Scherbeneis oder Eiswürfeln werden Lebensmittel wie etwa frisch gefangener Fisch mithilfe von Eisbrei nicht mechanisch verletzt, zudem fließt der Eisbreis direkt in alle Ritzen des zu kühlenden Lebensmittels. Die Eisbrei-Produktion in der Slushmaschine ist aber teuer und aufwendig. Zudem verschleißen die Schaber relativ schnell. Auf der Suche nach Alternativen stellten Jan Ebbinghaus und seine Kollegen schnell fest, dass noch viel Grundlagenforschung bei der Kristallisation von Gemischen zu leisten ist. Um dies zu beheben, haben sie einen Prüfstand gebaut:
Ein Topf wird von außen mit einer Spirale gekühlt; die Temperatur des Wassers im Innern wird über die Wand auf Null Grad Celsius reduziert. Der Clou ist ein sogenannter Kühlfinger; ein Stab, der in die Mitte des Topfes gehalten wird und die Temperatur des Gemischs blitzartig senkt.
"Der Kühlfinger taucht ein und unterkühlt und die Wand kühlt das gesamte Fluid und dann auf einmal findet die Kristallisation statt ... .Zack ... Und man sieht, das ist nicht ein Brocken, sondern es ist tatsächlich eine Art Schneematsch, also Eisbrei."
Damit soll auch geklärt werden, wann und wie bestimmte Gemische zu Eisbrei werden. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wollen die Karlsruher Tüftler neue Methoden entwickeln, um Eisbrei auch in größerem Mengen herstellen zu können. Dabei soll die Kristallisation direkt im Gemisch vonstatten gehen und nicht, wie bislang, an kalten Oberflächen, von denen die Kristalle erst abgeschabt werden müssen. Ein erster Prototyp steht gegenüber des Prüfstandes.
"Das hier ist jetzt die Anlage zur Herstellung von Eisbrei. Hier werden verschiedene Wärmeübertrageroberflächen ausprobiert, das sind hier zum Bespiel einmal Kupfer, einmal Stahl. Und hier haben wir einen Strömungskanal, über den wird Wasser geleitet und die verschiedenen Oberflächen werden gekühlt und dann sollen kleine Eiskristalle entstehen, aber vom Strom mitgerissen werden und weil das dann immer wieder durchläuft, soll so im Endeffekt Eisbrei entstehen."
Auf diese Weise sollen Kälteanlagen mit Eisbrei kleiner und billiger werden. Doch bis dahin wird es noch eine Weile dauern.