Køleskabets historie: Fra norske isblokke til fremtidens kølemiddel

Jeg erindrer fra min barndom i begyndelsen af 1950’erne, at vi havde et køleskab i kælderen.

Det var nu ikke et rigtigt køleskab, men blot en stor trækasse foret med metal. Om sommeren kom ismanden med jævne mellemrum og anbragte en isblok i kassen, så fødevarerne kunne være friske og kølige.

Det var datidens køleskab for langt de fleste danske familier. Isblokkene kom fra store frysehuse, hvor de blev fremstillet af frysemaskiner, men det var også den eneste væsentlige forskel fra en langt ældre måde at bruge is på.

Siden middelalderen har man i Norden 'høstet' isen om vinteren og pakket den i isolerende halm, så den kunne bruges i de varme sommermåneder.

Den traditionelle teknik blev brugt langt op i 1800-tallet, hvor den udviklede sig til en stor og profitabel industri.

Isblok-eksport blev hovederhverv

I København skar hestevogne, forsynet med save, isen ud fra byens søer. Hvis isvinteren udeblev, blev isen importeret med skib fra Norge, hvorefter den gik videre til husholdninger og virksomheder. Med industrialisering og befolkningsvækst i byerne voksede behovet for naturlig is, der blev en eftertragtet handelsvare for især bryggerier og den voksende fødevareindustri.

Ved slutningen af århundredet var eksport af isblokke et hovederhverv i Norge, hvor en flåde på 100 skibe sørgede for at transportere isen til Storbritannien og andre lande.

Markedet voksede ikke mindst i USA, hvor store ladninger af is blev sendt med særligt isolerede skibe og jernbanevogne fra de nordlige områder til Sydstaterne – og endda så langt som til det varme Cuba. Mellem 1843 og 1856 eksploderede forbruget af is i New York City fra 12.000 tons til 100.000 tons.

Kan man fryse vand kunstigt?

Udbuddet af naturlig is haltede efter efterspørgslen, hvilket naturligt gav anledning til teknologiske innovationer. Kunne man ikke ad kunstig vej fryse vandet til is og derved undgå den ineffektive og dyre transport af naturlig is?

Der var forsøg til fremstilling af kulde allerede i 1700-tallet, hvor den skotske kemiker William Cullen (1710-1790) i 1755 havde konstrueret en lille kølemaskine ved at lade æter koge ved lavtryk. Når æteren fordamper, bruges der varme fra den omgivende luft. Selv om han på den måde kunne fryse små mængder vand til is, forblev opfindelsen en kuriositet, og vi skal helt op til 1859, før den franske ingeniør Ferdinand Carré (1824-1900) patenterede den første praktiske kølemaskine, der kunne lave is.

Hans maskine, der brugte ammoniak opløst i vand, kunne i sin tidlige version producere 200 kg is i timen, og det var kun en begyndelse. I 1877 fragtede et skib udstyret med Carrés kølemaskiner for første gang frosset kød fra Sydamerika til Europa.

Den slags transporter fra de sydlige kontinenter blev snart almindelige, og mellem 1882 og 1887 blev der sendt hele 172 skibsladninger frosset lammekød fra New Zealand til Storbritannien. De nye kølemaskiner revolutionerede både transport og opbevaring af kød, og den naturlige is i kølehusene blev udfaset i begyndelsen af det 20. århundrede.

\ Læs mere

Magnetisk køling – køleteknologi med en varm fremtid

Skabte forståelse af varmen som energiform

Mens dampmaskinens udvikling i 1700-tallet i det væsentligste var sket på et empirisk grundlag, stod kølemaskinerne i 1800-tallet i gæld til en videnskabelig forståelse af varmen som en energiform. Teorien bag enhver form for varme- og kuldemaskiner er termodynamikken, der var fuldt udviklet i 1860’erne og viste sig at have vigtige teknologiske anvendelser.

Den tyske ingeniør og professor i maskinlære Carl von Linde (1842-1934) kombinerede videnskabelig viden med praktisk og forretningsmæssig sans. I 1876 konstruerede han en is- og kølemaskine, der i første omgang vandt indpas i de store bryggerier, herunder Carlsberg. I den såkaldte kompressionsmaskine blev et kølemiddel (som ammoniak eller svovldioxid) bragt til at fordampe ved lavt tryk, hvorefter det blev fortættet ved højere tryk, og det hele gentog sig cyklisk og kontinuert.

Lindes maskine indeholdt de tre centrale komponenter, man stadig finder i et køleskab:

• Fordamper
• Kompressor
• Kondensator

Hans selskab blev en kommerciel succes og udviklede sig snart til en vidtforgrenet industrikoncern, der stadig eksisterer og i dag beskæftiger 60.000 ansatte.

Som reklame for selskabet præsenterede Linde ved en industriudstilling i Nürnberg i 1892 en hel skøjtebane lavet af kunstig is. Hvor forunderligt: Man kunne stå på skøjter midt om sommeren.

Rene gasser bliver udledt fra luft

Entreprenøren Linde nøjedes ikke med at lave kølemaskiner til bryggeri- og fødevareindustrien, han var også pioner i en helt ny type industri, baseret på rene gasser udledt fra luft. Atmosfæren består hovedsagelig af ilt og kvælstof, der har kogepunkter på henholdsvis –183 °C og –196 °C. De to gasser kan altså adskilles ved at fortætte luften, men det kræver yderst stærk nedkøling.

I 1895 lykkedes det Linde at udvinde ren ilt ud fra destilleret luft, og fire år senere kunne han ved verdensudstillingen i Paris forevise den første maskine til kommerciel produktion af ilt og kvælstof ud fra samme teknik.

Stålflasker med den rene ilt under højt tryk fandt straks et marked i jern- og stålindustrien og blev også anvendt i hospitaler og til svejseopgaver. Der er ikke blot ilt og kvælstof i luften, men også 1% argon – en gas, man oprindelig anså som kommercielt værdiløs.

Men senere blev argon brugt i lysstofrør, til svejsning og som beskyttelsesgas i metal- og halvlederindustrien. Linde-gruppen er i dag verdens største selskab inden for industrigasser, tæt fulgt af det multinationale franske selskab Air Liquide, der blev grundlagt i 1902.

For dyre og klodsede til husholdningen

Kølemaskiner til industriel brug var på grund af deres størrelse og pris ganske uanvendelige til den daglige husholdning, der ellers var et tillokkende marked for de nye køleteknologier.

I 1910 var befolkningerne i Europa og Nordamerika stadig henvist til isskabe af samme slags, som man havde haft 100 år tidligere. Men omkring ti år senere kunne de amerikanske husmødre købe de første elektriske køleskabe med vandkølet kompressor enten indbygget i skabet eller anbragt i et tilstødende værelse.

Apparaterne var klodsede, prisen var høj og afsætningen beskeden. I 1923 var der blot 20.000 køleskabe i det store land. Den første type køleskab, der for alvor vandt indpas i amerikanske hjem, blev introduceret af General Electric i 1927. Modellen havde kompressoren stående oven på skabet, og som kølemiddel brugte den enten svovldioxid eller methylformiat (C₂H₄O₂), der begge er giftige og skadelige stoffer.

Denne første generation af køleskabe virkede udmærket, men var ikke uden problemer, da de af og til lækkede. Alligevel solgte General Electric i løbet af fem år over en million køleskabe – næsten alle i USA.

\ Læs mere

Magnetisk køleskab halverer elregningen

1 million kompressionskøleskabe i 1936

Kompressionskøleskabe havde ikke monopol på markedet. Alternativet var den absorptionsteknik, Carré havde brugt allerede i 1859, og som i 1922 blev udviklet til et køleskab helt uden elektrisk drevet kompressor. Opfinderne var to studerende ved Den kgl. Tekniske Højskole i Stockholm, Baltzar von Platen (1898-1984) og Carl Munters (1897-1989), der brugte deres viden om termodynamik til at konstruere et køleskab baseret på brint og ammoniak.

Deres apparat blev i 1925 opkøbt af virksomheden Electrolux, der netop var startet som producent af støvsugere, men det slog ikke rigtigt an. I 1930’erne satsede Electrolux derfor på kompressionsteknikken, som man havde mere held med, idet selskabet i 1936 nåede op på at producere sit køleskab nr. 1 million.

De nye køleapparater til køkkenet var nu så småt ved at vinde indpas i middelstandens hjem, i hvert fald i USA og Sverige. I Danmark så det anderledes ud. Køleskabet var kendt, men næsten alle hjem klarede sig med isskabe eller et koldt spisekammer. Sidst i 1940’erne havde kun 5 procent eget køleskab, og hjemme- eller dybfrysere blev først almindelige et godt stykke op i 1960’erne.

I øvrigt var absorptionskøleskabe af den type, som von Platen og Munters havde opfundet, ikke ude af billedet. Faktisk var de første dansk-producerede køleskabe af denne type. De blev fra 1945 lavet af firmaet Atlas, der i en periode havde monopol på det danske køleskabsmarked, men i 1968 solgte sin afdeling for køleskabe til Electrolux. Da absorptionskøleskabe ikke kræver elektricitet, men kan virke med blot flaskegas eller petroleum, bliver de stadig anvendt til lejrture, campingvogne og sejlskibe.

Mindre og billigere køleskabe med freon

En vigtig grund til køleskabets gennembrud i 1930’erne var opfindelsen af kølemidlet freon, der var sikrere og havde langt bedre egenskaber end tidligere stoffer som svovldioxid, ammoniak og methylchlorid. Med det nye kølemiddel blev køleskabene mindre og billigere, og salget blev hjulpet af et smartere design og massive reklamekampagner.

Resultatet var, at over halvdelen af amerikanske husstande havde køleskabe i slutningen af 1930’erne. Først 30 år senere nåede man i Danmark samme niveau. Med køleskabets indtog i hjemmene ændredes også forbrugsmønstret, idet man nu kunne købe stort ind i forvisning om, at madvarerne ville holde sig.

Freon er handelsnavnet for en klasse af fluorforbindelser, der blev syntetiseret af forskere ved General Motors og fra 1930 blev produceret af kemikoncernen Du Pont. Eksempler er trichlorfluormethan (CFCl₃) og difluordichlormethan (CF₂Cl₂).

Freon var en kæmpesucces, men ikke helt problemfrit

Freon var en kæmpesucces, men selv om det var ugiftigt og lugtfrit, viste det sig i længden at have skadelige virkninger.

Britiske forskere havde nemlig i 1985 opdaget et stort 'hul' i det lag af ozon (det ustabile iltmolekyle O₃), der i den øvre atmosfære beskytter Jorden mod Solens ultraviolette stråling, og det stod snart klart, at udslip af freon og lignende gasser var synderen.

Højt oppe i atmosfæren vil deres chloratomer nemlig medvirke til, at ozon omdannes til almindelig ilt (O₂). Nu blev freon pludselig et berygtet snarere end berømmet stof, og i 1996 anbefalede FN helt at stoppe brugen af det.

I store industrilande er freon nu under udfasning og erstattes i køleskabe af andre stoffer, der er mindre skadelige for ozonlaget. Det er et område, der stadig forskes i, og man har endnu ikke fundet en fælles standard for fremtidens kølemiddel.

En ting er dog sikker: Køleskabet er kommet for at blive – skadelige miljøeffekter eller ej. En verden uden køleskabe og frysere var en realitet i vore oldefædres generation, men i dag er den nærmest utænkelig.

\ Læs mere

'Køleskabet skal være erotisk'