Verbraucht ein voller Kühlschrank weniger Energie als ein leerer?
Man liest immer mal wieder, dass volle Kühlschränke angeblich weniger Energie als leere verbrauchen würden. Deshalb wird mitunter sogar empfohlen, den Kühlschrank mit Flaschen aufzufüllen.
Meine fundierten Kenntnisse der technischen Thermodynamik widersprechen dem aber, nach meinen Berechnungen verbraucht ein voller Kühlschrank bei gleichem Betrieb sogar mehr Energie.
Wie passt das zusammen und wie kann ich besser Energie sparen?
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Ähnlicher Themenbereich: man liest auch, dass man ein Haus bei Abwesenheit nicht vollständig auskühlen lassen soll, da das energetisch ungünstiger ist. Wie siehst du das?
Das hat vermutlich etwas damit zu tun, wie man das Haus wieder aufheizen lässt. Wenn man dafür die Heizung extra groß aufdreht, könnte es schon Sinn ergeben.
11 Antworten
Da fehlt eine Antwort: "Das ist egal".
Warum braucht man eigentlich einen Kältekompressor (Wärmepumpe), der Strom verbraucht und damit Wärme vom Inneren nach Außen in die Umgebung transportiert?
Wäre der Kühlschrank adiabat, also ideal Wärmeisoliert, würde man gar keinen Kompressor brauchen und damit auch keine Energie verbrauchen. Nun ist es aber ziemlich unpraktisch, Kühschränke mit 10 m dicken Isolationsschichten auszurüsten, um ein Eindringen von Wärme von außen nach innen zu verhindern. Die Isolationschichten, die den Kühlschrank verkleiden, sind nur wenige cm dick. Die stellen alles andere als eine ideale, also vollständige Isolation dar und das führt dazu, dass Wärme aus der warmen Umgebung ständig nach Innen in den Kühlraum strömt. Damit der Kühlschrank seine Innentemperatur konstant hält, muss diese eindringende Wärme wieder nach Außen gepumpt werden und genau das erzeugt Energieverbrauch. Wieviel Wärme nach Innen strömt und wieder rausgepumpt werden muss, hängt ausschließlich von der Wärmeleitfähigkeit der Wände, der Oberfläche der Wände und der Temperaturdifferenz zwischen Innen und Außen ab. Was sich im Kühlschrank befindet hat keinen Einfluss auf die durch die Wände eindringende Wärme und deshalb ist die Füllung im geschlossenen Zustand auch völlig egal, was den Energieverbrauch angeht.
Einen leichten Einfluss auf den Energieverbrauch hat die Füllung beim Öffnen der Tür. Bei einem vollen Kühlschrank wird nicht so viel Luft ausgetauscht wie bei einem leeren. Wenn man die Tür nicht ständig auf und zu macht, ist der Effekt aber nahezu vernachlässigbar, zumal die Wärmekapazität von Luft recht gering ist, sodass die eingedrungene Raumluft sehr schnell um ein paar Grad abgekühlt ist, ohne dass sich das im Gesamntenergieverbrauch kaum bemerkbar macht.
weil ein größerer Teil der "Kälte" in Feststoffen gespeichert ist und nicht bei jedem Türöffnen ausgetauscht wird. Aber mit dem Nutzungsverhalten steht und fällt alles:
- man kann argumentieren, dass ein leerer Kühlschrank weniger verbraucht, denn wenn nichts drin ist, holt ja auch niemand etwas raus, und die Tür bleibt immer zu.
- man kann argumentieren, dass in einem vollen Kühlschrank vielleicht ein hoher Durchsatz an Feststoffen herrscht, weil viel Kaltes entnommen wird und auch viel Warmes dazukommt, und der Verbrauch dadurch höher ist.
Danke, es ging mir aber bewusst um einen identischen Betrieb und das Auffüllen mit für den eigentlichen Betrieb unwichtigen Platzhaltern.
Kurz: Mein Betrieb bleibt gleich, aber sollte ich so Flaschen reinpacken?
Die kalte Luft eines leeren Kühlschranks fällt beim Öffnen der Tür nach unten raus und wird oben durch warme ersetzt. Beim vollen Kühlschrank ist dieser Effekt geringer.
... glaube ich. Leider habe ich keine fundierten Kenntnisse der Thermodynamik.
Du suchst einen Grund, um möglichst viele Flaschen leeren zu können ;)
Voraussetzten muss man bei dieser Argumentation, dass der Inhalt als "Ballast" im Kühlschrank verbleibt.
Ich ziehe eine analytische Lösung einer empirischen Kenntnis vor. Ich will ja nicht nur wissen, dass es so ist - sondern auch warum.
Voraussetzten muss man bei dieser Argumentation, dass der Inhalt als "Ballast" im Kühlschrank verbleibt.
Was meinst du damit? Sobald der Inhalt der Flaschen im Kühlschrank verbleibt, müsste sich die benötigte Energie ja wieder erhöhen. Optimal wäre eine Verringerung des Volumens ohne eine Erhöhung der Wärmekapazität, oder?
Ich meine, man müsste den "Ballast" erst herunterkühlen (was bei vollen Flaschen sicher mehr Energie benötigt), dann ist es aber, wenn es drin bleibt, neutral.
Frage wäre allerdings, warum man dann nicht gleich einen kleineren Kühlschrank kauft...
In deiner Voraussetzung schreibst du nur von Flaschen, nichts von ihrem Füllungszustand. Ob die Theorie passt, kann man evtl. empirisch widerlegen. Vermutlich (ohne fundierte Thermodynamikkenntnisse!) lässt sich eine leere Flasche schneller herunterkühlen als eine volle. Wenn es nur am von von mir vermuteten Luftaustausch liegt, müsste sich das durch Messung nachweisen lassen.
dann ist es aber, wenn es drin bleibt, neutral
Sicher? Der Inhalt der Flaschen kühlt ja die warme Luft mit und muss dafür aber selbst später wieder auf die Betriebtstemperatur gebracht werden. Die insgesamt abzuführende Wärmemenge bleibt gleich (da die gleiche Menge an Luft gekühlt werden muss) - die Mitteltemperatur dieser Wärmeabgabe verringert sich aber, da die vollen Flaschen die niedrigere Temperatur halten.
Da Wärmepumpen für kältere Temperaturen mehr Energie benötigen, steigt somit auch wieder der Verbauch.
Die Flaschen müssten ja auf Dauer drin bleiben. Sonst sollte man es ganz lassen.
Und damit wären wir wieder beim kleineren Kühlschrank.
Das hab ich jetzt nicht verstanden. Wenn man den Kühlraum als System mit einer bestimmten Temperatur auffasst, wird beim Öffnen von außen warme Luft zugeführt, die durch Abfuhr von Wärme gekühlt werden muss. Wenn die Flaschen dazu beitragen, müssen sie entsprechend der aufgenommenen Wärmemenge auch wieder auf die Anfangstemperatur abgekühlt werden
Genau so ist es - die Wärmemenge bleibt gleich. Der Temperaturverlauf des Kühlschranks nach dem Schließen wird aber von den kalten Flaschen beeinflusst, da sie ja erstmal Wärme aus der neuen Umgebungsluft aufnehmen werden.
Ein leerer Kühlschrank verbraucht weniger, weil er weniger oft geöffnet wird! Aber nur deshalb...
Denn sonst fehlt die entscheidende Antwort: ES IST EGAL.
Klar braucht viel Ware runterkühlen (ab Zimmertemperatur) mehr Energie als wenig Ware.
Aber im Betrieb geschieht der Kälteverlust nur durch die Aussenwand und eben durchs Öffnen der Tür. Da ist es egal, was drin ist.
Am besten sparst du also Kühl-Energie,
- wenn du den Kühlschrank nur so gross zulegst, wie du wirklich zwingend brauchst, bzw. den bestehenden allenfalls gegen einen kleineren eintauschst (natürlich keinen neuen, wegen der grauen Energie)
- wenn er an einem "naturgemäss" kühleren Ort steht
- wenn der Kühlschrank seine Wärme aussen ungehindert abgeben kann! Und nicht damit den ganzen Hohlraum in der Küchenkombination um den Kühlschrank um 5 oder 10 Grad erhöht!
- wenn du ihn möglichst selten öffnest
Die Fragestellung ist zu unspezifisch, um sie eindeutig beantworten zu können. Denn "bei gleichem Betrieb" kann, je nachdem, wie der Betrieb abläuft, dies oder das bedeuten. Deshalb auch der offensichtliche Aufwand, mit dem Ihr dies nun hinterher zu klären versucht.
Ja, das ist definitiv ein relevanter Effekt. Bei jedem Öffnen des Kühlschranks wird ein Großteil der Luft des Kühlschrankes ausgetauscht. Je geringer dieses Luftvolumen, desto weniger Luft muss wieder neu gekühlt werden.
Grundsätzlich würde sich daraus ableiten, dass leere Flaschen eine gute Lösung sind.