Überhitzung und Unterkühlung erklärt: Zwei Messgrößen, die jede F-Gas-Fachkraft beherrschen muss

Fragen Sie eine erfahrene Kältefachkraft, welche zwei Werte am meisten über eine Anlage aussagen, und Sie erhalten fast immer dieselbe Antwort: Überhitzung und Unterkühlung. Die Messung dauert nur wenige Minuten und erfordert außer Manometern und einem guten Temperaturfühler keine besondere Ausrüstung. Zusammen zeigen die beiden Werte, ob die Füllmenge stimmt, ob das Drosselorgan funktioniert und ob der Verdichter gefährdet ist.

Für alle, die sich auf die Prüfung für das EU-F-Gas-Zertifikat A1 vorbereiten, sind diese beiden Messgrößen sowohl für die praktische als auch für die theoretische Prüfung relevant. Wer sie versteht, kann mehrere Inhalte des Prüfungslehrplans anwenden.

 

 

Was die Überhitzung tatsächlich aussagt

Überhitzung ist die Temperaturdifferenz, um die dampfförmiges Kältemittel bei einem bestimmten Druck über seinem Siedepunkt liegt. Im Video wird es so formuliert:

„Sie zeigt uns, wie viel Wärme das Kältemittel aufgenommen hat, nachdem es im Verdampfer vollständig verdampft ist.“

Der letzte Teil ist entscheidend. Sobald das Kältemittel vollständig verdampft ist, erhöht jede weitere Wärmeaufnahme seine Temperatur, statt seinen Aggregatzustand zu ändern — und dieser Temperaturanstieg über die Sättigungstemperatur hinaus ist die Überhitzung.

Gemessen wird an der Saugleitung, unmittelbar bevor das Kältemittel in den Verdichter eintritt. Der Grund ist rein praktisch: Die Messung bestätigt, dass ausschließlich Dampf und keine Flüssigkeit am Verdichter ankommt. Flüssiges Kältemittel ist nicht komprimierbar. Gelangt ein Flüssigkeitsschwall in die Zylinder, drohen Ventilschäden, gebrochene Ventilzungen oder im schlimmsten Fall ein zerstörter Verdichter.

Die Berechnung ist einfach:

1. Lesen Sie den Saugdruck am Serviceanschluss ab.
2. Ermitteln Sie anhand einer Druck-Temperatur-Tabelle oder der im Messgerät hinterlegten Tabelle die zugehörige Sättigungstemperatur des verwendeten Kältemittels.
3. Messen Sie die tatsächliche Saugleitungstemperatur mit einem Klemm- oder Oberflächenfühler.
4. Ziehen Sie die Sättigungstemperatur von der Leitungstemperatur ab.

Das Rechenbeispiel aus dem Video: Liegt der Siedepunkt beim gemessenen Druck bei 40 °F (4,4 °C) und die tatsächliche Leitungstemperatur bei 55 °F (12,8 °C), beträgt die Überhitzung 15 °F (8,3 °C).

 

Was die Unterkühlung tatsächlich aussagt

Unterkühlung ist das Gegenstück dazu. Sie beschreibt, um wie viel die Temperatur des flüssigen Kältemittels bei einem bestimmten Druck unter seiner Verflüssigungstemperatur liegt — also wie weit das Kältemittel abgekühlt wurde, nachdem es im Verflüssiger vollständig verflüssigt wurde.

Gemessen wird an der Flüssigkeitsleitung, unmittelbar vor dem Drosselorgan. Auch hier ist der Grund praktisch: Eine ausreichende Unterkühlung stellt sicher, dass ausschließlich Flüssigkeit und kein Flashgas in das thermostatische Expansionsventil oder Kapillarrohr gelangt. Ein TEV ist für die Dosierung von Flüssigkeit ausgelegt. Wird ihm ein Gemisch aus Flüssigkeit und Dampf zugeführt, versorgt es den Verdampfer mit zu wenig Kältemittel, weil Dampf bei gleicher Masse wesentlich mehr Volumen einnimmt.

Im Beispiel aus dem Video beträgt die Sättigungstemperatur beim gemessenen Hochdruck 100 °F (37,8 °C) und die Temperatur der Flüssigkeitsleitung 90 °F (32,2 °C). Daraus ergibt sich eine Unterkühlung von 10 °F (5,6 °C).

Prüfungstipp: Prüflinge verwechseln häufig, zu welcher Anlagenseite die jeweilige Messgröße gehört. Merken Sie sich die Abfolge im Kreislauf: Der Verdampfer erzeugt Dampf, daher wird die Überhitzung am Dampf auf der Niederdruckseite gemessen; der Verflüssiger erzeugt Flüssigkeit, daher wird die Unterkühlung an der Flüssigkeit auf der Hochdruckseite gemessen.

 

Direkter Vergleich

	Überhitzung	Unterkühlung
Aggregatzustand des Kältemittels	Dampfförmig	Flüssig
Druckseite	Niederdruckseite	Hochdruckseite
Messung nach dem	Verdampfer	Verflüssiger
Messstelle	Saugleitung, vor dem Verdichter	Flüssigkeitsleitung, vor dem Drosselorgan
Schützt	Den Verdichter	Das Drosselorgan
Vergleich mit	Sättigungstemperatur bei der Verdampfung	Sättigungstemperatur bei der Verflüssigung

Zusammen zeigen beide Messwerte, ob die Anlage korrekt befüllt ist. Ein einzelner Wert allein ist nicht eindeutig — genau deshalb erfasst eine Fachkraft beide Werte, bevor sie zur Kältemittelflasche greift.

 

Fehler anhand der Messwerte diagnostizieren

Hier zeigen die beiden Werte ihren praktischen Nutzen. Das Video fasst die Auswertung treffend zusammen:

„Eine zu geringe Überhitzung könnte bedeuten, dass Flüssigkeit zum Verdichter gelangt. Das ist ein schlechtes Zeichen.“

So deuten Sie die einzelnen Zustände:

• Überhitzung zu niedrig — wahrscheinlich gelangt flüssiges Kältemittel zum Verdichter. Mögliche Ursachen sind eine Überfüllung, ein TEV, das zu viel Kältemittel zuführt oder dessen Fühler defekt ist, oder ein Fühler, der sich von der Saugleitung gelöst hat. Handeln Sie rasch; Flüssigkeitsrücklauf zerstört Verdichter.
• Überhitzung zu hoch — die Anlage enthält zu wenig Kältemittel oder der Verdampfer wird nicht ausreichend mit Kältemittel versorgt. Wie im Video erläutert, deutet dies darauf hin, dass das Kältemittel im Wärmeübertrager zu früh vollständig verdampft ist. Dadurch sinken Kälteleistung und Effizienz. Prüfen Sie auch auf einen verstopften Filtertrockner, ein verengtes oder zu wenig Kältemittel zuführendes TEV sowie einen unzureichenden Luftstrom am Verdampfer.
• Unterkühlung zu niedrig — zu geringe Füllmenge oder Flashgasbildung in der Flüssigkeitsleitung. Ursache kann eine Verengung vor der Messstelle sein, ebenso eine lange senkrechte Steigleitung für Flüssigkeit ohne ausreichende Unterkühlung.
• Unterkühlung zu hoch — Überfüllung oder eine Verengung auf der Verflüssigerseite, durch die sich Flüssigkeit im Wärmeübertrager zurückstaut. Ein teilweise verstopfter Verflüssiger oder ein verschmutzter Wärmeübertrager kann durch einen erhöhten Verflüssigungsdruck dieselbe Wirkung haben.

Beachten Sie das Muster: Eine zu geringe Füllmenge erhöht tendenziell die Überhitzung und senkt die Unterkühlung; eine Überfüllung bewirkt meist das Gegenteil. Wenn beide Messwerte auf dieselbe Diagnose hindeuten, können Sie sich Ihrer Einschätzung sicher sein. Widersprechen sie einander, liegt eher eine Verengung oder ein Fehler am Drosselorgan als ein Problem mit der Füllmenge nahe.

 

Typische Sollwerte

Die im Video genannten Werte sind ein guter Ausgangspunkt für die meisten Anlagen mit Direktverdampfung:

• Überhitzung: 10 bis 20 °F (5,6 bis 11,1 °C), abhängig von Anlagentyp und Last.
• Unterkühlung: 8 bis 15 °F (4,4 bis 8,3 °C) sind bei den meisten Anlagen üblich.

Vor allem den abschließenden Hinweis des Videos sollten Sie sich jedoch merken:

„Halten Sie sich aber immer an die Herstellervorgaben.“

Die Sollwerte unterscheiden sich je nach Anlagentyp erheblich. Ein überfluteter Verdampfer, eine Tiefkühl-Verbundanlage, eine Wärmepumpe im Heizbetrieb und ein kleines Splitgerät mit Kapillarrohr benötigen jeweils andere Werte. Elektronische Expansionsventile in modernen Anlagen arbeiten oft mit einer geringeren Überhitzung, als ein mechanisches TEV tolerieren würde. Nutzen Sie die allgemeinen Bereiche zur Plausibilitätsprüfung und die Angaben auf dem Typenschild oder im Inbetriebnahmeprotokoll als verbindliche Vorgabe.

 

Warum dies im Rahmen der Verordnung (EU) 2024/573 wichtig ist

Überhitzung und Unterkühlung sind Messgrößen zur Beurteilung der Anlagenleistung. Sie helfen Ihnen aber auch, Ihre Pflichten gemäß Verordnung (EU) 2024/573 zu erfüllen.

• Art. 4 verpflichtet Betreiber, Vorkehrungen gegen die unbeabsichtigte Freisetzung fluorierter Treibhausgase zu treffen und bei festgestellten Leckagen unverzüglich für Reparaturen zu sorgen. Eine messtechnische Diagnose einer zu geringen Füllmenge hilft, eine mögliche Leckage von einer Verengung mit ähnlichen Symptomen zu unterscheiden. Das Nachfüllen von Kältemittel erfüllt nicht die Pflicht, eine festgestellte Leckage zu reparieren.
• Art. 5 legt Anforderungen an Dichtheitskontrollen für erfasste Einrichtungen fest, die Gase aus Anhang I ab 5 Tonnen CO2-Äquivalent oder Gase aus Anhang II Abschnitt 1 ab 1 kg enthalten, vorbehaltlich der Ausnahmen. Die regulären Intervalle betragen 12, 6 und 3 Monate bei Schwellenwerten von 5, 50 und 500 Tonnen CO2-Äquivalent beziehungsweise 1, 10 und 100 kg. Diese Intervalle verdoppeln sich, wenn ein Leckage-Erkennungssystem installiert ist. Wer erkennt, wie sich ein tatsächlicher Kältemittelverlust an den Manometern zeigt, kann besser entscheiden, ob eine Anlage sofort kontrolliert werden muss.
• Art. 8 verlangt die Rückgewinnung von F-Gasen aus ortsfesten Kälteanlagen, Klimaanlagen und Wärmepumpen durch entsprechend zertifiziertes Personal. Nach der Außerbetriebnahme müssen zurückgewonnene Gase recycelt, aufgearbeitet oder zerstört werden. Die korrekte Auswertung der Unterkühlung hilft, eine unnötige Kältemittelentnahme und erneute Befüllung zu vermeiden, wenn ein mechanischer Fehler vorliegt. Art. 4 untersagt die absichtliche Freisetzung, soweit sie für die vorgesehene Verwendung technisch nicht notwendig ist.
• Art. 10 legt zusammen mit der Durchführungsverordnung (EU) 2024/2215 die Zertifizierungsanforderungen fest. Anhang I der Durchführungsverordnung beschreibt die Kenntnisse und praktischen Fertigkeiten, die für das Zertifikat A1 geprüft werden. Dazu gehören Überhitzung, Unterkühlung, Anlagenprüfungen und der Umgang mit Kältemitteln.

Kernaussage: Jeder unnötige Anschluss von Manometern an eine Anlage birgt das Risiko einer kleinen Emission am Serviceanschluss. Wenn Sie von Anfang an genaue Messwerte erfassen und richtig deuten, müssen Sie seltener in den Kreislauf eingreifen.

 

Wo dies in der Prüfung für das EU-F-Gas-Zertifikat A1 vorkommt

Überhitzung und Unterkühlung betreffen mehrere Themen der EU-Ausgabe:

• Thermodynamik und Kältekreislauf — die theoretischen Grundlagen von Sättigung, latenter und sensibler Wärme sowie das Ablesen des Kreislaufs in einem Druck-Enthalpie-Diagramm.
• Verdichter, Verflüssiger, Verdampfer und Expansionsventile — das Verhalten der Anlagenkomponenten und die Auswirkungen eines zu geringen oder zu hohen Kältemitteldurchflusses.
• Prüfungen vor Inbetriebnahme und nach Instandhaltung — die Kontrolle des Anlagenbetriebs und die Dokumentation der Prüfergebnisse.
• Lecksuche — das Erkennen der Anzeichen eines Kältemittelverlusts und ihre Abgrenzung von mechanischen Fehlern.
• Umgang mit Kältemitteln und Rückgewinnung — das Erkennen, ob Kältemittel unterkühlt, gesättigt oder überhitzt ist, sowie die Anwendung der richtigen Befüllungsmethode und Füllmenge.

Die Prüfung für das EU-F-Gas-Zertifikat A1 umfasst theoretische und praktische Prüfungen gemäß Durchführungsverordnung (EU) 2024/2215. Der Prüfungslehrplan behandelt die Definitionen von Überhitzung und Unterkühlung, die Auswertung von Druck-Temperatur-Daten, den emissionsarmen Anschluss von Manometern und den Einsatz von Messgeräten für indirekte Dichtheitskontrollen. Die Wahl der richtigen Messstelle ist entscheidend: Ein Temperaturwert aus dem falschen Rohrleitungsabschnitt lässt sich nicht für die vorgesehene Berechnung verwenden.

 

Wie F-Gas Exam Prep Sie dabei unterstützt

Überhitzung und Unterkühlung sind ein gutes Beispiel dafür, dass die Kenntnis einer Definition allein noch nicht genügt, um eine Prüfungsfrage dazu zu beantworten. Prüfungsnahe Fragen können verlangen, mehrere Messwerte auszuwerten, die richtige Messstelle auszuwählen oder den Fehler zu bestimmen, der eine bestimmte Kombination aus hoher Überhitzung und niedriger Unterkühlung verursacht.

Die App F-Gas Pro – A1-Prüfungsvorbereitung bietet Übungen für die Prüfung zum EU-Zertifikat A1:

• Über 540 prüfungsnahe Fragen zu 15 Themen, mit Übungen nach Thema.
• Übungsprüfungen mit Zeitlimit, um das Beantworten von Fragen innerhalb einer vorgegebenen Zeit zu üben.
• Lernkarten zum Wiederholen von Definitionen und zentralen Konzepten.
• 12 Rechner zur Unterstützung bei Berechnungen.
• Ausführliche Erklärungen zu jeder Antwort, damit Sie nachvollziehen können, warum eine Antwort richtig ist.

Die App ist für iOS und Android verfügbar. Sie ist eine unabhängige Lernhilfe, steht in keiner Verbindung zu einer Zertifizierungsstelle und ersetzt weder einen anerkannten Lehrgang noch eine Prüfung. Üben Sie, beide Messgrößen korrekt zu erfassen und gemeinsam auszuwerten, um sich auf die theoretische und praktische Prüfung vorzubereiten.