Ultratiefkühlgeräte -86°C bis -150°C

-86°C Ultratiefkühlgeräte werden für die Langzeitlagerung von biologischem Material eingesetzt. Die entscheidende Temperaturschwelle liegt bei -70°C.

Bei Temperaturen unterhalb dieser Grenze kommen biologische Prozesse weitgehend zum Erliegen. Gewebeproben, Mikroorganismen, Stammsammlungen, Enzyme, DNA und RNA können über Jahre gelagert werden. Unterschreitet man -130°C, nimmt Wasser eine glasartige Struktur an, wodurch alle chemischen Vorgänge gestoppt werden. Diese Kryokonservierung wird mit -150°C-Truhen erreicht.

In der Praxis werden Ultrafreezer bei niedrigeren Temperaturen von -75°C bis -80°C betrieben, um negative Begleiterscheinungen beim Öffnen der Türen zu vermeiden. Zum Erreichen dieser Temperaturen, sind spezielle Kältemaschinen notwendig, sog. Kaskaden. Zwei Kompressoren bzw. Kühlkreisläufe werden hintereinandergeschaltet. Der erste erreicht ca. -40°C und kühlt damit den zweiten, der bis auf -86°C kommt.

Diese klassische Konfiguration wurde in den letzten Jahren in wesentlichen Bereichen verbessert:

1. VIP-Isolationspaneele, die in Polyurethan eingeschäumt werden, optimieren die Isolation und reduzieren die Gehäusestärke und damit den Platzverbrauch.
2. Die Optimierung der Kompressoren und weiterer Komponenten verbessern die Effizienz der klassischen Kaskaden und verringern den Stromverbrauch.
3. Der Einsatz frequenzgeregelter Kompressoren reduziert den Stromverbrauch auf ein Minimum.
4. Dualkühlsysteme gewährleisten ein Maximum an Probensicherheit, da beim Ausfall eines Kompressors der zweite in der Lage ist, dauerhaft eine Lagertemperatur von -70°C bis -80°C sicherzustellen.
5. Die Kombination von Dualkühlsystemen mit frequenzgeregelten Kompressoren stellen derzeit das Optimum dar.
6. Zunehmend werden Ultrafreezer mit übersichtlichen LCD-Touchscreens ausgestattet, die dem Betreiber mit einem Blick das Überwachen der relevanten Betriebsparameter ermöglicht.