Nach einem halben Jahr Betrieb platzte beim Kunden plötzlich ein Kupferrohr und Kältemittel trat aus – wir ermittelten 3 Wochen, bis wir den wahren Übeltäter fanden

An einem Nachmittag im März rief der Kunde an, im scharfen Ton:

„Was ist mit Ihrem Filtertrockner los? Nach einem halben Jahr Betrieb ist das Kupferrohr des Wärmetauschers gerissen, das ganze Kältemittel ist ausgetreten! Für diese Lieferung haften Sie.“

Nach dem Auflegen sagte in der Werkstatt niemand ein Wort. Alle wussten, was das bedeutet – gerissenes Kupferrohr plus Kältemittelaustritt ist der ärgerlichste und teuerste Unfall der Kältebranche. Anlagenstillstand, Schadensersatzforderungen des Kunden, Imageschaden – jedes Einzelne davon ist schon schlimm genug.

Doch auch uns beschlich ein Zweifel: Der Molekularsieb-Filtertrockner ist der „Torwart“ im Kältesystem, er nimmt Wasser und Verunreinigungen auf und reinigt das Kältemittel. Er selbst erzeugt keine Spannung und keine Wärme – wie konnte er das Kupferrohr zum Reißen bringen?

Der Verdacht des Kunden war nicht unbegründet, und unser Unbehagen war echt. Wo lag das Problem wirklich?

Erste Prüfrunde: Rohrhersteller, erklären Sie sich

Als das Muster eintraf, war unsere erste Reaktion wie bei den meisten Unternehmen: den Kupferrohrhersteller zur Rede stellen.

Denn beim Reißen ist der Rohrwerkstoff selbst der häufigste Sündenbock – tiefe Kratzer auf der Außenfläche, Riefen an der Innenwand, Oxidation an der Innenwand sind alles harte Mängel ab Werk. Beim Aufweiten und Bördeln wirkt Zugspannung auf die Oberfläche, und an der Fehlstelle reißt das Rohr sofort.

Noch in der Nacht schickten wir das defekte Rohr zur Wirbelstromprüfung und metallografischen Untersuchung. Das Ergebnis: Die Prüfprotokolle des Rohrherstellers ab Werk waren vollständig, keine ursprünglichen Fehlstellen, das Gefüge normal. Der Rohrhersteller schickte uns einen kompletten Prüfbericht und erklärte selbstbewusst: „Das Material ist in Ordnung, geben Sie mir nicht die Schuld.“

Erste Runde: abgeblitzt.

Zweite Prüfrunde: Fertigungsprozess, gibt es Probleme mit Ihrer Verarbeitung?

Wenn das Rohr in Ordnung ist, liegt es zu achtzig Prozent an der Verarbeitung – überdehntes Biegen, zu großes Aufweiten, Schnittgrate, ungleiche U-Rohrlängen. Jede Prozessabweichung kann dazu führen, dass das Kupferrohr nach einem halben Jahr nach dem Prinzip des „Froschs im warmen Wasser“ reißt.

Wir zogen die Prozessparameter und Fertigungsaufzeichnungen jener Verflüssigercharge heran, prüften die Toleranzen Punkt für Punkt und entnahmen Stichproben der gebogenen und aufgeweiteten Teile derselben Charge – alles im Normbereich. Kein überdehntes Biegen, kein Aufweiten über die Grenze, die Längendifferenz der U-Rohre unter 2mm.

Zweite Runde: wieder eine Sackgasse.

Wendepunkt: ein übersehenes Detail

Als die Untersuchung feststeckte, sagte der Servicetechniker vor Ort beiläufig: „Komisch, dieses Gerät läuft beim Kunden am Meer. Alle anderen Maschinen sind in Ordnung, nur diese eine ist gerissen.“

Dieser Satz brachte den ganzen Fall ins Rollen.

Meer, Feuchtigkeit, und von derselben Lieferung fielen nur die Maschinen in dieser speziellen Umgebung aus – diese drei Informationen zusammen ließen unseren technischen Leiter innerlich zusammenzucken: Das war kein gewöhnlicher mechanischer Riss, es sah vielmehr nach einem korrosionsbedingten Riss aus. Bei einem reinen Verarbeitungs- oder Materialproblem wäre die ganze Charge betroffen, nicht nur die Geräte in einer bestimmten Umgebung.

Wahrheit ans Licht: Chloridionen – der "unsichtbare Killer" im Kältemittel

Mit dieser Vermutung schickten wir die rissige Stelle zur SEM-Rasterelektronenmikroskopie + EDS-Energiespektralanalyse und schnitten parallel Proben für die Metallographie.

Das Ergebnis war überraschend und doch erwartbar: In der Metallographie zeigt der Riss die typische Y-förmige Verzweigung – kein Ermüdungsriss, sondern der "Fingerabdruck" von Spannungsrisskorrosion (SCC).

Die EDS-Energiespektralanalyse wies an der Rissstelle eine deutliche Anreicherung von Chloridionen (Cl) nach, bei gleichzeitig erhöhtem Sauerstoffgehalt (O) und erniedrigtem Kupfergehalt (Cu).

Endlich kam die Wahrheit ans Licht: Das Kupferrohr dieses Geräts stand langfristig unter Zugspannung + Chloridionen + feuchter Umgebung und erlitt Spannungsrisskorrosion (SCC).

Kupfer verliert in chloridionenhaltiger Umgebung seinen Passivierungsschutz; die Chloridionen "fressen" sich entlang der Spannungskonzentrationspunkte in die Korngrenzen und breiten sich Stück für Stück aus. Dieser Prozess ist langsam und verborgen – ein halbes Jahr, genau die Zeit von der Rissbildung bis zum Durchbruch. Wenn an der Oberfläche ein Riss sichtbar wird, ist das Innere längst voller Schäden.

Woher kamen die Chloridionen? Nach umfassender Prüfung zeigten sich drei Quellen:

• Kältemittel oder Kälteöl war gealtert und setzte unter hoher Temperatur und hohem Druck chlorhaltige Stoffe frei;
• Reinigungs-/Entfettungsmittelreste, die bei der Installation ins System gelangten und nicht vollständig ausgeblasen wurden;
• Feuchte Küstenumgebung: Salz aus der Luft drang langfristig über Mikroleckstellen ein.

Zudem bestehen am Kupferrohr an Biege- und Aufbördelstellen von Natur aus Eigenspannungen – genau die Stellen, an denen die Spannungsrisskorrosion am liebsten "zubeißt".

Trägt unser Molekularsieb-Filter daran eine Schuld?

Zurück zur ursprünglichen Frage des Kunden. Der Filtertrockner trägt keine Schuld, aber er hat den "Wert, Probleme aufzudecken".

Der Molekularsieb-Filtertrockner ist im System verbaut und hat die Aufgabe, Wasser und Verunreinigungen aufzunehmen und das Kältemittel zu reinigen. Er hält Feststoffverunreinigungen und Feuchtigkeit zurück, aber keine Chloridionen, die bereits im Kältemittel gelöst sind – das liegt außerhalb seiner Möglichkeiten, so wie ein Pförtner Menschen aufhalten kann, aber keine Viren in der Luft.

Aber gerade weil wir über einen vollständigen Prüfablauf verfügen – Sichtprüfung, Probeschnitt, Metallographie, Härteprüfung, SEM/EDS-Zusammensetzungsanalyse, Rückverfolgbarkeitsaufzeichnungen –, drehten wir uns nicht im "Du bist schuld, ich bin schuld"-Gezerre im Kreis, sondern lokalisierten mit Beweisen den wahren Täter: Spannungsrisskorrosion durch Chloridionen.

Fazit: Aus "wessen Problem" wird "das Problem welcher Stufe"

Diese Untersuchung dauerte insgesamt 3 Wochen. Hätten wir damals nach alter Gewohnheit dem Kunden einfach "mit unserem Filter ist alles in Ordnung" entgegengeschleudert oder umgekehrt klein beigegeben und gezahlt, wäre die Sache für immer ein unklares Kapitel geblieben.

Der Wert der Untersuchung liegt darin, aus "wessen Problem" das "Problem welcher Stufe" zu machen:

• Rohrmaterialfehler? Mit Prüfnachweisen zum Lieferanten gehen – sachlich und belegt.
• Problem bei Verarbeitung/Schweißen? Den Prozess nachbessern, um die nächste Charge zu schützen.
• Korrosive Medien in der Einsatzumgebung? Dann dem Kunden helfen, Kältemittel und Reinigungsverfahren zu ändern und Oberflächenschutz vorzusehen – das ist echter Mehrwert und der Beginn der nächsten Zusammenarbeit.

Nach diesem Vorfall ist uns eines umso klarer: Das Teuerste in der Kältebranche ist nie das Material, sondern das "Raten". Beim nächsten Riss nicht gleich mit Schuldzuweisungen loslegen. Diesen Ablauf einmal durchgehen, und die Antwort tritt von selbst zutage.