Das Produkt, das die meisten von uns für selbstverständlich halten, sorgt dafür, dass unsere Autos den ganzen Winter über (und das ganze Jahr über) laufen

Es ist Januar, in weiten Teilen der USA ist es kalt. (während ich dies schreibe, liegen die Höchsttemperaturen in den meisten Teilen des Landes unter 50 Grad), und Frostschutzmittel sorgen dafür, dass die Autofahrer warm und auf der Straße bleiben.

Die meisten Autofahrer wissen nicht viel über Frostschutzmittel, außer dass es sich dabei um ein dickes grünes Zeug handelt, das man in den Kühler gießt, um den Automotor vor Überhitzung zu schützen. Es trägt auch zur Beheizung des Fahrgastraums bei. Wenn die Menge des Frostschutzmittels zu niedrig ist, steigt oft Dampf unter der Motorhaube auf und der Innenraum wird nicht richtig warm. Die typische Abhilfe für diese Situation besteht darin, mehr Frostschutzmittel zu kaufen, es in den Kühler zu gießen und das Beste zu hoffen.

In diesem ersten Blog des Jahres 2020 (und des neuen Jahrzehnts) sehen wir uns genauer an, was Frostschutzmittel ist, wie es funktioniert und wie es hergestellt wird.

Was ist Frostschutzmittel?

Wie bereits erwähnt, ist Frostschutzmittel am besten dafür bekannt, die optimale Betriebstemperatur von Automotoren zu erhalten. Es wird auch in industriellen HVAC-Systemen, Solar-Wassererhitzern und elektronischen Anwendungen verwendet.

Die meisten Frostschutzmittel werden aus Ethylenglykol hergestellt. Charles-Adolphe Wurtz, einem französischen Chemiker, wird die Entwicklung von Ethylenglykol Mitte des 18. Jahrhunderts zugeschrieben. Jahrhunderts wurde es erstmals kommerziell in der Dynamitherstellung verwendet (Crankshift). Automobile Anwendungen folgten etwa zehn Jahre später in den 1920er Jahren.

Frostschutzmittel ist oft hellgrün gefärbt. Frostschutzmittel kann aber auch rot, orange, gelb, rosa und blau sein. Die Farbe ist nicht willkürlich. Sie gibt die Art des Frostschutzmittels an. Frostschutzmittel mit anorganischer Säuretechnologie (IAT) ist grün. Es wird manchmal aus Propylenglykol (PG) hergestellt, wenn die Toxizität ein Problem darstellt. Frostschutzmittel mit organischer Säuretechnologie (OAT) sind orange, rot, grün, rosa oder blau. Hybrid Organic Acid Technology (HOAT) Frostschutzmittel sind orange oder gelb (Peak Auto).

Wie Frostschutzmittel funktionieren

Wasser kann auch in verschiedenen Anwendungen zur Temperaturkontrolle verwendet werden. Sein relativ hoher Gefrierpunkt und sein niedriger Siedepunkt schränken jedoch die Einsatzmöglichkeiten ein. Ethylenglykol hat einen niedrigeren Gefrierpunkt als Wasser und einen höheren Siedepunkt. Das macht es zu einem idealen Frostschutzmittel für die rauen Bedingungen, denen Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen oft ausgesetzt sind.

Im Gegensatz zu Wasser gefriert Ethylenglykol in kalten Wintermonaten nicht und bleibt in heißen Sommermonaten in der flüssigen Phase. Dadurch wird sichergestellt, dass der Motor auch an den bittersten Januartagen richtig gekühlt wird und die Komponenten ihre Integrität behalten (d. h., dass keine Schläuche aufgrund der Ausdehnung von Wasser beim Gefrieren platzen).

Wie Frostschutzmittel hergestellt wird

Ethylenglykol wird durch Hydrolyse von Ethylenoxid hergestellt. Ethylen (Ethen) ist ein farbloses Gas, das in der petrochemischen Industrie hergestellt wird. Ethylenoxid wird in einer Reihe von Verfahrensschritten mit Wasser gemischt, um Ethylenglykol herzustellen. Speziell für Kfz-Flüssigkeiten formulierte Farbstoffe werden dem Ethylenglykol beigemischt, um ihm die entsprechende Farbe für die Verwendung in Fahrzeugen zu verleihen.