Der Mensch sei ein Mängelwesen, schrieb der Philosoph Arnold Gehlen 1940. Darin scheint der Fortschrittsmythos zu gründen: Weil seine in der Evolution entwickelten Organe zu schwach sind, versucht der Mensch diesen Mangel mittels Technik auszugleichen, um Probleme zu lösen. Dumm nur: Zahlreiche Probleme, denen er sich gegenübersieht, hat der Mensch sich selbst eingebrockt. Also setzt er seine technische Fantasie in Bewegung, um ein Ding zu erfinden, das es besser kann als er. Und immer nagt der Zweifel weiter: Ist das schon gut genug, oder kann man das noch besser machen? Zum Beispiel: Der Kühlschrank

Das Problem

Alles Essen fault und schimmelt, wenn man es liegen lässt. Dass es sich länger hält, wenn man es kühl lagert, zum Beispiel in Kammern oder Erdlöchern, dürften Menschen schon zu Urzeiten entdeckt haben. In Mesopotamien wurden vor 3.700 Jahren die ersten Häuser gebaut, in denen Eisblöcke der Kühlung dienten. Die Europäer fertigten in der Neuzeit "Eisschränke" aus Holz an, mit Blech, Kork und Fell als Isolierung. Im viktorianischen England waren diese Schränke reich verzierte Möbelstücke der besseren Gesellschaft. Aber irgendwann schmilzt das Eis, und dann muss neues her.

Ist das schon gut genug?

Kühlung bedeutet, einem Objekt oder Raum Wärme zu entziehen. Das Grundprinzip demonstriert William Cullen 1755 an der Universität Edinburgh: Wenn eine Flüssigkeit verdampft, wird die Energie dieser Zustandsänderung der Umgebung entzogen – die sich daraufhin abkühlt. In den folgenden 100 Jahren macht sich ein Heer von Tüftlern daran, mit diesem Effekt ein Kühlgerät zu konstruieren. Jacob Perkins entwickelt 1834 einen Prototyp, 1854 baut James Harrison dann die erste Eismaschine. Die theoretischen Grundlagen hatte 30 Jahre zuvor Nicolas Carnot beschrieben: Eine Flüssigkeit wird durch ein sich verengendes Rohr geleitet. Dadurch verringert sich ihr Druck. Sie verdampft und nimmt Wärme aus dem zu kühlenden Raum auf. Das Gas wird dann in einem Kompressor wieder verdichtet und erwärmt sich. An der Außenwand des Kühlgefäßes gibt das verdichtete Gas Wärme an die Umgebung ab, verflüssigt sich und gelangt wieder in das verengte Rohr. So schließt sich der Kreis.

Ist es jetzt gut genug?

Es war die richtige Fährte. Carl von Linde konstruiert ab 1871 die erste industriell nutzbare Kältemaschine. Aber 1911 kostet ein Kühlschrank 1.000 Dollar, doppelt so viel wie ein Auto. Die Firma Kelvinator kommt 1918 mit einem automatisch geregelten Kühlschrank für Haushalte auf den Markt, dem Urahn unserer heutigen Geräte. Doch da ist ein Problem: das Kühlmittel. Die frühen Geräte arbeiten mit hochgiftigen oder brennbaren Verbindungen wie Schwefeldioxid und Ethylbromid. Leckt der Kompressor mit seinen sich ständig bewegenden Bauteilen, kann es zu Unfällen kommen. Nun gabelt sich die Entwicklung. Der Chemieriese DuPont entwickelt ein Kühlmittel namens Freon, einen Fluorchlorkohlenwasserstoff (FCKW), der ab den dreißiger Jahren zum Industriestandard bei Kompressionskältemaschinen wird. Zwei Schweden, Baltzar von Platen und Carl Munters, gehen einen anderen Weg: Statt eines Kompressors verwenden sie einen Kocher, um das Gas zu erwärmen. Vorteil dieser Absorptionskältemaschine": keine beweglichen Teile, keine Geräusche, geringere Unfallgefahr. Albert Einstein und Leó Szilárd sind davon so beeindruckt, dass sie diese Konstruktion gemeinsam weiterentwickeln, jedoch ohne kommerziellen Erfolg. Der Absorptionskreislauf ist weniger effizient und setzt sich nur in Camping- und Hotelkühlschränken durch.

Und nun? Endlich fertig?

Dieser Text stammt aus dem ZEIT WISSEN Magazin 5/17.

Mitnichten. FCKW als Kühlmittel sind ein Beispiel für das, was der Designtheoretiker Lucius Burckhardt an den Apparaten des 20. Jahrhunderts kritisierte: das Lösen von Einzelproblemen ohne den Blick fürs Ganze. Das Ganze offenbart sich Anfang der achtziger Jahre als das Ozonloch über dem Südpol – verursacht durch FCKW. Was nun? Greenpeace stellt 1992 mit der sächsischen Firma Foron einen Kühlschrank mit Isobutan vor. Anfangs bekämpft, ist dieses Kühlmittel in der Industrie heute weithin anerkannt. Aber der Kühlschrank ist damit noch nicht zu Ende erfunden. Einige Ingenieure erinnern sich an den 1881 von Emil Warburg entdeckten "magnetokalorischen Effekt": Auch die Zustandsänderung eines Magnetfelds kann der Umgebung Wärme entziehen. 2009 bauen James Moore und Lesley Cohen den Prototyp eines Magnetkühlschranks, der einen besseren Wirkungsgrad als herkömmliche Geräte hat. BASF präsentiert so ein Gerät 2015 in der Größe eines Weinkühlers. Und noch eine Idee aus dem späten 19. Jahrhundert wird hervorgekramt: John Rayleigh hatte damals über die Wärmeübertragung mittels Schallwellen nachgedacht. David Ceperley entwickelte daraus 1979 das Konzept für einen "thermoakustischen" Kühlschrank. Vorteil von beiden Ansätzen: keine Chemikalien, keine Motoren oder Pumpen. Vielleicht macht einer bis 2050 das Rennen.