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Jeder fünfte Supermarkt kühlt noch mit Ozon schädigendem Kältemittel R 22

Geld vom Staat für den schnellen Ausstieg Das Umweltbundesamt rät dazu, das Kältemittel R 22 schnell durch klimafreundliche Alternativen zu ersetzen. Der teilhalogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoff (HFCKW) kommt immer noch in Fleischereien, Großküchen, in der Raumklimatisierung oder in Supermärkten als Kältemittel zum Einsatz. Obwohl das Mittel die Ozonschicht schädigt, wenn es entweicht, kühlt noch jeder fünfte Supermarkt in Deutschland mit R 22. Die Europäische Union hat die Produktion von R 22 ab dem 1. Januar 2010 verboten, aber eine Übergangsfrist bis 2015 vorgesehen, in der Nutzerinnen und Nutzer recyceltes R 22 weiter einsetzen dürfen. Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes, rät aber schon jetzt dazu, von R 22 Abstand zu nehmen: „Nutzerinnen und Nutzer sollten ihre Kühlanlagen schnell auf klimafreundliche Kältemittel wie Kohlendioxid umstellen. Dafür gibt es sogar Fördermittel aus dem Klimaschutzprogramm der Bundesregierung.” Der Umstieg lohnt sich auch aus anderem Grund: Wegen des Produktionsverbots erwartet das ⁠ UBA ⁠ noch weit vor dem Jahr 2015 Engpässe beim Nachfüllen alter Anlagen mit R 22. Jährlich werden rund 1.000 Tonnen HFCKW benötigt, um durch Lecks entwichene Kältemittel in Kälteanlagen aufzufüllen. Experten des Umweltbundesamtes gehen davon aus, dass nach dem Produktionsverbot am 1. Januar 2010 nur noch rund 10 bis 15 Prozent des dazu benötigten R 22 auf dem Markt verfügbar sein werden. Wer eine alte Anlage nicht schnell genug umrüstet, hat so das Nachsehen. Beim schnellen Ausstieg aus R 22 sollte folgendes beachtet werden: Da Kälteanlagen 10 oder mehr Jahre halten, ist die Umrüstung alter R22-Anlagen auf ein neues Kältemittel meist nicht die optimale Lösung. Besser ist der Neubau einer modernen und optimierten Anlage. Diese ist in der Regel energieeffizienter und so auf Dauer wirtschaftlicher. Als Ersatz für R 22 sollten möglichst natürliche, halogenfreie Kältemittel wie Kohlenstoffdioxid (R 744) verwendet werden. Bei gewerblichen Anlagen fördert das ⁠ Klimaschutz ⁠-Impulsprogramm des Bundesumweltministeriums den Umstieg mit bis zu 25 Prozent der Nettoinvestitionskosten. Werden zusätzliche Maßnahmen zum Klimaschutz wie z.B. die Nutzung von Abwärme durchgeführt, können diese noch einmal mit bis zu 35 % der Nettoinvestitionskosten gefördert werden. Geld für Neuanlagen gibt es aber nur, wenn innovative, energiesparende Techniken eingesetzt und natürliche Kältemittel benutzt werden.

Unterstützung der Markteinführung von Pkw- Klimaanlagen mit dem Kältemittel CO2 (R744)

Im vorliegenden Forschungsvorhaben wurden zwei Pkw-Klimaanlagen hinsichtlich Leistungsfähigkeit und Effizienz untersucht und die Ergebnisse miteinander verglichen. Bei den beiden Anlagen handelt es sich um eine Serienklimaanlage mit dem Kältemittel R134a und um eine Prototypenanlage mit dem Kältemittel ⁠ CO2 ⁠ (R744). Die Untersuchungen erfolgten für beide Anlagen jeweils unabhängig voneinander im Fahrzeug auf einem Rollenprüfstand durch die Firma Obrist Engineering GmbH und auf einem Kalorimeterprüfstand durch das Institut für Thermodynamik der Technischen Universität Braunschweig. Während die Kalorimetermessungen vergleichbare Leistungen und Effizienzen für beide Anlagen ergaben, wurden im Fahrzeugeinbau Verbrauchsvorteile für die R744- Anlage durch die Firma Obrist ermittelt. Mit CO2 (R744) als Kältemittel für Klimaanlagen in Pkw steht damit eine insgesamt klimafreundliche Lösung zur Verfügung. Veröffentlicht in Texte | 64/2011.

Umweltbundesamt für Kohlendioxid in Klimaanlagen

Tetrafluorpropen ist klima- und umweltschädlicher Das Umweltbundesamt (UBA) empfiehlt auch nach neueren technischen Untersuchungen, künftig in Fahrzeugklimaanlagen Kohlendioxid einzusetzen. Das von der Automobilindustrie favorisierte Kältemittel Tetrafluorpropen - chemisch abgekürzt als HFKW-1234yf - hält zwar die neuen EU-Vorgaben ein, ist aber gleichwohl klimaschädlicher als das Kältemittel CO2. Ab dem 1. Januar 2011 muss die Autoindustrie die ⁠ Emission ⁠ aus Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen senken. Um die Vorgaben der EU-Richtlinie 2006/40/EG zu erfüllen, plant die internationale Automobilindustrie zukünftig das chemische Kältemittel Tetrafluorpropen einzusetzen. Die Substanz ersetzt das bisherige Kältemittel HFKW‑134a. Ende Mai 2010 gaben die deutschen Hersteller bekannt, dass sie sich dieser Entscheidung anschließen. Dem wesentlich klima- und umweltfreundlicheren Kältemittel Kohlendioxid (CO 2 ) erteilte die deutsche Autoindustrie damit eine Absage. Als Kältemittel hat Kohlendioxid neben dem geringeren Treibhauspotential im Vergleich zu Tetrafluorpropen weitere Vorzüge: Es ist nicht brennbar, weltweit günstig verfügbar und hat eine gute Kälteleistung. Zudem entstehen bei CO 2 keine Abbauprodukte wie bei fluorierten Kältemitteln. Neue Untersuchungen, die die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) im Auftrag des ⁠ UBA ⁠ durchgeführt hat, bestätigen Risiken beim Einsatz von Tetrafluorpropen. So kann sich im Falle eines Fahrzeugbrandes Fluorwasserstoff (Flusssäure) bilden. Dieser ist giftig und wirkt stark ätzend. Tetrafluorpropen selbst ist leicht entzündlich. Hinzu kommt eine weitere kritische Eigenschaft: Bereits bevor sich die Chemikalie entzündet, können hohe Konzentrationen an Flusssäure auftreten. Hierzu sind heiße Metalloberflächen mit einer Temperatur von 350°C ausreichend, wie sie beispielsweise am Abgaskrümmer und am Katalysator beim Betrieb des Fahrzeugs vorkommen können. UBA-Präsident Jochen Flasbarth: „Es kann sein, dass die Klimatisierung mit Tetrafluorpropen eine einfache und schnelle Lösung und mit Blick auf den internationalen Markt naheliegende Lösung ist. Die für den ⁠ Klimaschutz ⁠ Beste ist sie eindeutig nicht. Die Vorteile aus Sicht von Umwelt und Technik sprechen für Kohlendioxid.“ Ein Dienstfahrzeug des UBA fährt seit über einem Jahr mit einer CO 2 -Klimaanlage. 26.08.2010

Umweltbundesamt: Sicherheitsrisiken bei Pkw-Klimaanlagen nicht auszuschließen?

Neue Untersuchungen mit dem Kältemittel HFKW-1234yf bestätigen Gefahren beim Einsatz Das Umweltbundesamt (UBA) hat sich für die Verwendung des natürlichen Kältemittels R744 und gegen die Verwendung des teilfluorierten Kohlenwasserstoffs HFKW-1234yf (Tetrafluorpropen) als Kältemittel in Pkw-Klimaanlagen ausgesprochen. Vor allem deutsche Hersteller favorisierten bisher das natürliche Kältemittel R744 (CO2). Eine klare Entscheidung der Automobilindustrie ist aber bisher nicht zu erkennen. UBA-Präsident Jochen Flasbarth plädierte vor dem Hintergrund neuer Studien für eine rasche Festlegung der deutschen Automobilindustrie für die umweltfreundliche Ausstattung der Pkw-Klimaanlagen mit CO2 als Kältemittel. „Es hat sich noch nie ausgezahlt, bei Umweltinnovationen im Automobilbereich zu warten und EU-Regelungen nicht ernst zu nehmen. Pkw-Klimaanlagen mit CO2 als natürlichem Kältemittel sind serienreif entwickelt. Dagegen belegen Studien, dass mit dem Einsatz des synthetischen Kältemittels HFKW-1234yf in Automobilklimaanlagen bisher nicht ausreichend bewertete Risiken verbunden sein können.” Wenn sich das HFKW-1234yf entzündet, beispielsweise bei einem Motorbrand, entsteht der sehr giftige und stark ätzende Fluorwasserstoff (Flusssäure), von dem ein erhebliches zusätzliches Risiko  ausgeht. Bereits im Jahr 2006 hat die EU beschlossen, dass die europäische Automobilindustrie ab 2011 in Klimaanlagen neuer Typen von Pkw und kleinen Nutzfahrzeugen keine Kältemittel mit einem Treibhauspotential (GWP) größer 150 (150 mal mehr als CO 2 ) mehr einfüllen darf. Das ⁠ UBA ⁠ empfiehlt hier schon seit langem, auf CO 2 zu setzen. CO 2 ist ungiftig, nicht brennbar und überall kostengünstig verfügbar. Seit einem Jahr bewährt sich im UBA ein Dienstfahrzeug mit CO 2 -Klimaanlagentechnik im alltäglichen Einsatz. Anlässlich der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) im September 2007 verkündete der Verband der Deutschen Automobilindustrie (VDA), dass die deutschen Fahrzeughersteller zukünftig in Pkw-Klimaanlagen „als weltweit erste Unternehmen der Automobilindustrie das besonders umweltfreundliche natürliche Kältemittel R744 (CO 2 )” einsetzen werden. Noch im Oktober 2008 teilte der VDA mit, HKFW-1234yf sei im Ergebnis von eigenen Bewertungen für die „Mehrzahl der Unternehmen … keine Option”. In Serie werden Klimaanlagen mit CO 2 als Kältemittel aber bis heute nicht produziert und es mehren sich die Hinweise, dass dies auch in absehbarer nicht geschehen wird. Jochen Flasbarth dazu: „Die deutsche Automobilindustrie hat seit vielen Jahren intensiv in die Entwicklung der CO 2 -Technik investiert. Es wäre fatal, zugunsten einer unsicheren Übergangslösung mit dem synthetischen Kältemittel HFKW-1234yf die Chance zu verspielen, mit der innovativen CO 2 -Klimatechnik den Weltmarkt anzuführen. Der Impuls für den weltweiten Umstieg auf natürliche Kältemittel im Pkw-Sektor sollte aus Deutschland kommen.” HFKW-1234yf ist brennbar und enthält Fluor. Im Brandfall und bei Kontakt mit heißen Oberflächen bildet sich stark ätzende, giftige Flusssäure. Flusssäuredämpfe bilden ein zusätzliches Risiko für Insassen und Brandhelfer bei Unfällen und beim Umgang mit HFKW-1234yf. Die Brennbarkeit und der hohe Fluorgehalt von HFKW-1234yf veranlassten das Umweltbundesamt, Messungen an HFKW-1234yf zu beauftragen. Untersucht wurde zunächst die Bildung zündfähiger, das heißt explosionsfähiger Gemische bei Raumtemperatur. Interessant für den technischen Einsatz als Kältemittel ist aber auch das Explosionsverhalten, wenn zusätzlich gasförmige Kohlenwasserstoffe in der Luft sind. Quelle von gasförmigen Kohlenwasserstoffen können zum Beispiel das Kälteöl selbst, Benzin, Motoröle oder Reinigungsmittel sein - also Stoffe, die regelmäßig im Pkw vorhanden sind. Ab einer Konzentration von 6,2 Prozent bildet HFKW-1234yf bereits mit Luft explosionsfähige Gemische. Sind gleichzeitig geringe Mengen Kohlen­wasserstoffe - für die Messungen verwendete die BAM Ethan - in der Luft, ist das ⁠ Gemisch ⁠ von HFKW-1234yf schon bei weit kleineren Konzentrationen explosionsfähig. Um mit geringen Mengen von HFKW-1234yf (ab zwei Prozent) explosionsfähige Gemische in der Luft zu bilden, reichen bereits Konzentrationen von nur 0,5 bis 1,3 Prozent Kohlenwasserstoffe aus. In weiteren Versuchen untersucht die BAM die Zersetzung und Brennbarkeit von HFKW-1234yf. Bereits die vorliegenden Erkenntnisse zeigen, dass die sicherheitstechnischen Fragen des Einsatzes von HFKW-1234yf als Kältemittel in Pkw-Klimaanlagen nicht gelöst sind. Dessau-Roßlau, 12.02.2010 (4.865 Zeichen)

Natürliches Kältemittel für Pkw-Klimaanlagen

Kohlendioxid als Kältemittel verringert Ausstoß an Treibhausgasen Dass die bisher in Autoklimaanlagen enthaltenen synthetischen Kältemittel unser Klima schädigen, ist inzwischen weltweit anerkannt. Im Juni beraten Experten auf zwei internationalen Treffen in den USA erneut über Alternativen zu den bisher in Klimaanlagen verwendeten klimaschädlichen Kältemitteln. Die klimafreundlichste Lösung ist aus Sicht des Umweltbundesamtes (UBA) der Ersatz der synthetischen Kältemittel - wie R134a - durch das natürliche Kältemittel Kohlendioxid (R744). „Um die Atmosphäre wirksam zu entlasten, reicht eine europäische oder gar deutsche Insellösung mit Kohlendioxid nicht aus. Wir müssen weltweit handeln”, betont UBA-Präsident Prof. Dr. Andreas Troge. Das UBA unterstützt diese klimaschonende Technik, indem es ein Fahrzeug mit einer R744-Klimaanlage ausrüsten lässt, um die Praxistauglichkeit der innovativen Technik zu demonstrieren. Weltweit verfügen schon heute 400 Millionen Fahrzeuge über eine Klimaanlage. Bis zum Jahr 2015 sollen es nach Schätzungen von Klimafachleuten fast eine Milliarde Fahrzeuge sein. Im Jahr 2015 werden allein deren Klimaanlagen nach Schätzungen des Weltklimarates Kältemittel im Umfang von mindestens 270 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten in die ⁠ Atmosphäre ⁠ emittieren und damit den ⁠ Treibhauseffekt ⁠ weiter verstärken. Bisher kommt in Klimaanlagen als Kältemittel das stark klimawirksame fluorierte ⁠ Treibhausgas ⁠ Tetrafluorethan, das den Handelsnamen R134a trägt, zum Einsatz. An Alternativen zu den fluorierten Kältemitteln forschen die Entwickler und Ingenieure bereits seit Anfang der neunziger Jahre. Dabei entdeckten sie ein natürliches, bereits seit über 100 Jahren bekanntes Kältemittel neu: Kohlendioxid (R744). R744 ist 1300-mal weniger klimaschädlich als R134a, hat eine gute Kälteleistung, ist ungiftig, bereits heute weltweit preisgünstig verfügbar und wird direkt aus der Luft gewonnen. Strittig in der internationalen Fachwelt ist immer wieder der Energieverbrauch der Klimaanlagen mit Kohlendioxid, der höher als sein soll als bei Anlagen mit R134a. Erfahrene Entwickler der Kohlendioxid-Klimaanlagen belegen dagegen mit Messungen sogar einen verringerten Verbrauch. Das ⁠ UBA ⁠ wird unabhängige Messungen durchführen, um zu prüfen, ob R744-Klimaanlagen auch energetisch vorteilhaft sind. Erste Ergebnisse erwartet das Amt im Herbst 2008. Vom 10. bis 12. Juni 2008 veranstaltet die Gesellschaft der Fahrzeugingenieure (SAE) in der Nähe von Phoenix, USA, das neunte internationale Symposium zu alternativen Kältemitteln für Pkw. Am 13. Juni 2008 findet am selben Ort auch das diesjährige Treffen zu Pkw-Klimaanlagen der US-Umweltbehörde EPA statt. Die Fachleute beraten dort über Alternativen zum Kältemittel R 134a, wobei sie neben R744 auch andere synthetische Kältemittel mit kleinem Treibhauspotential in Erwägung ziehen. In Europa ist der Weg zum Ersatz der hoch treibhauswirksamen, fluorierten Kältemittel vorgezeichnet. Nach der EU-Richtlinie 2006/40/EG dürfen ab 1. Januar 2011 Hersteller neue Pkw-Typen nur noch verkaufen, wenn die Klimaanlage Kältemittel enthält, die deutlich weniger klimaschädlich sind als R 134a: Das neue Kältemittel darf maximal eine 150-fach stärkere Treibhauswirkung im Vergleich zur gleichen Menge Kohlendioxid haben. Die deutschen Automobilhersteller beschlossen bereits im Herbst 2007, die Klimaanlagen neuer Pkw-Typen auf Kohlendioxid als Kältemittel umzustellen. Wegen des notwendigen produktionstechnischen Vorlaufs arbeiten die deutschen Pkw-Hersteller und ihre Zulieferfirmen schon heute mit Hochdruck an der Umstellung der Serienproduktion zum Jahr 2011. Mit einer weltweiten Umstellung auf R744 würden gleich mehrere Ziele erreicht: Die Automobilhersteller hätten eine langfristige, nachhaltige und einheitliche technische Lösung, die den Beitrag der Pkw zum Treibhauseffekt weltweit deutlich verringern würde. Wegen der technischen Besonderheiten einer R 744-Anlage bestünde - im Gegensatz zu diskutierten synthetischen Kältemittelalternativen – keine Gefahr, dass im Leckagefall wieder stark klimaschädliche Kältemittel in die Anlage eingefüllt würden.

Autoklimaanlagen mit Kohlendioxid sind klimafreundlich und effizient

CO2-Autoklimaanlage erstmals öffentlich präsentiert: UBA stellt Auto auf der IAA Nutzfahrzeuge in Hannover vor Klima schützen mit Kohlendioxid – klingt paradox? Auf den ersten Blick scheint es widersprüchlich, mit einem Treibhausgas das Klima schützen zu wollen, aber das ist es nicht, wenn es um Kältemittel in Autoklimaanlagen geht. Dort bietet Kohlendioxid (CO2) eine klimafreundliche Alternative zum bislang eingesetzten Kältemittel Tetrafluorethan. CO2 schädigt das Klima bis zu 1300 Mal weniger als das fluorierte Treibhausgas. Da Kohlendioxid erheblich klimafreundlicher ist als Tetrafluorethan, spricht sich das Umweltbundesamt (UBA) für CO2 als Kältemittel in Autoklimaanlagen aus. Auf der 62. IAA Nutzfahrzeuge in Hannover stellt - erstmals öffentlich - das ⁠ UBA ⁠ ein Fahrzeug mit CO2‑Klimaanlage vor. Das Umweltbundesamt beauftragte die Firma Obrist einen serienmäßigen Volkswagen (VW) Touran mit einer CO2‑Klimaanlage auszustatten. Messungen belegen nun die Leistungsfähigkeit des Kältemittels ⁠ CO2 ⁠ in Autoklimaanlagen. „Einen Beitrag zum ⁠ Klimaschutz ⁠ zu leisten, ist die zentrale Herausforderung für die Automobilindustrie in den nächsten Jahren. Die CO2‑Klimaanlage ist ein Baustein für weniger klimabelastende Fahrzeuge. Sie ist serienreif und ein herausragendes Beispiel für Klimaschutz durch technische Innovation”, sagte UBA-Vizepräsident Dr. Thomas Holzmann. „Die Zeit des Handelns ist gekommen: Die Automobilindustrie muss diese innovative und klimafreundliche Technik jetzt einsetzen”, so Holzmann. Autoklimaanlagen sind bisher echte Klimasünder. Als Kältemittel kommt das stark klimawirksame fluorierte ⁠ Treibhausgas ⁠ Tetrafluorethan (Kältemittelbezeichnung R134a) zum Einsatz. Pro Kilometer verursacht ein Auto mit Klimaanlage bei mittlerer ⁠ Fahrleistung ⁠ – allein durch die Freisetzung von Tetrafluorethan – eine zusätzliche ⁠ Emission ⁠ von umgerechnet sieben Gramm CO2. Daher beschloss die EU, dass nur noch gering treibhausschädliche Kältemittel in Autoklimaanlagen verwendet werden dürfen – EU-Richtlinie 2006/40/EG. Das bisher verwendete Tetrafluorethan ist in der EU als Kältemittel in Klimaanlagen für neu zugelassene Fahrzeugtypen ab 2011 verboten. Ab 2017 gilt das Verbot für alle neuen Fahrzeuge. Bei der Suche nach Alternativen zeigte CO2 (Kältemittelbezeichnung R744) klare Vorteile: Es hat eine hohe Kälteleistung, ist nicht brennbar und sofort weltweit kostengünstig verfügbar. Obwohl der Termin der Umstellung immer näher rückt, zögern die Automobilhersteller mit der Entscheidung, das umweltfreundliche CO2 für Autoklimaanlagen einzusetzen. Kritiker der CO2‑Lösung haben immer wieder behauptet, der Energieverbrauch von CO2‑Klimaanlagen sei höher als bei Anlagen mit Tetrafluorethan. Das UBA hat daher eines seiner Dienstfahrzeuge, einen handelsüblichen VW Touran, mit einer CO2‑Klimaanlage umgerüstet. Messungen zeigen: Die CO2‑Klimaanlage kühlt sehr gut und die Anlage arbeitet energieeffizient – in normalen europäischen Sommern ist der Energieverbrauch der CO2‑Klimaanlage sogar geringer als der einer R134a‑Serienklimaanlage. Messergebnisse des Allgemeinen Deutschen Automobil-Clubs (ADAC) bestätigen dieses Ergebnis. „CO2 als nicht brennbares und effizientes Kältemittel in Pkw-Klimaanlagen ist eine langfristig nachhaltige Lösung. Weltweit eingesetzt ergäben sich enorme Reduktionspotentiale für die Kältemittelemission von Automobilklimaanlagen”, so UBA-Vizepräsident Holzmann. Kältemittelemissionen im Umfang von weltweit mindestens 270 Millionen Tonnen CO2-Äquivalenten pro Jahr könnten zukünftig verhindert werden, das entspricht der Menge an CO2, die 150 Millionen Kleinwagen bei einer ⁠ Fahrleistung ⁠ von 15 000 Kilometer pro Jahr emittieren.

Nachhaltige Kälteerzeugung – Untersuchung der Energieeffizienz natürlicher Kältemittel in Transportkälteanlagen

Energieeffizienz und jährliche ⁠ Treibhausgas ⁠-Gesamtemissionen von zweistufig ausgelegten Transportkälteanlagen mit verschiedenen Kältemitteln wurden simulativ ermittelt. Betrachtet wurden Ein- und Zweikammerfahrzeuge für den Einsatz im Verteilerverkehr in unterschiedlichen Klimazonen. Die Simulationen beruhen u.a. auf Daten umfangreicher Prüfstandsmessungen an einer praxisnahen zweistufigen Laboranlage für Kohlendioxid (R744), die mit ein- oder zweistufigen Kompressoren betrieben wurde. Der Vergleich zeigt, dass natürliche Kältemittel wie R744 (Kohlendioxid) und R1270 (Propen) umweltverträgliche Alternativen sind, um treibhauswirksame fluorierte Kältemittel in Kühlfahrzeugen zu ersetzen. Veröffentlicht in Climate Change | 09/2017.

Green Cooling Summit

Die Online-Konferenz"Green Cooling Summit" vom 25. bis 27. Mai 2021 brachte verschiedene Akteursgruppenaus der Kälte-und Klimatechnikbranche zusammen und vermittelteein umfassendes Bild zum Thema nachhaltige Kühlung. Veranstalter waren das Umweltbundesamt, die Deutsche Gesellschaft für internationale Zusammenarbeit (GIZ) und das Bundesministerium für Umwelt Naturschutz und nukleare Sicherheit.Der "Summit" bot einenÜberblick zur Frage, wie der HFKW Phase-down gemäß des Beschlusses von Kigali zum Montrealer Protokoll am besten mit der Nutzung vonnatürlichen Kältemitteln und verbesserter Energieeffizienz umgesetzt sowie politisch und technisch beschleunigt werden kann. Seitens der Vortragenden und Teilnehmenden wurde ein breites Kompetenzspektrum abgebildet. Sie repräsentierten politische Entscheidungsträger, Wissenschaftler, technische Beraterund Hersteller nachhaltiger Kühl-und Klimatechniken. Die Konferenz erstreckte sich über drei Tage, wobei jeder Tag einem anderen Schwerpunktthema gewidmet war. Der erste Tag konzentrierte sich auf die politischen Ansätze zur Umsetzung des HFKW Phasedown mit natürlichen Kältemitteln. Nachhaltige Kühl-und Klimatechniken sowie die sichere Nutzung natürlicher Kältemittel standen am zweiten Tag im Fokus. Am letzten Tag wurden neueste Forschungsergebnisse zu verschiedenen Themen, welche für Kühlung und Klimatisierung relevant sind, vorgestellt und diskutiert. Während der Konferenz konnten die Teilnehmenden auf die begleitende Veranstaltungsplattform zugreifen, dieu.a.mit einer virtuellen Messe,einer Kontaktvermittlungsoption und einer Auswahl an Videos zu klimafreundlichen Kühltechniken aufwartete. Die Einblicke und gute-Praxis-Beispiele, welche auf der Konferenzpräsentiert wurden, boten eine gute Grundlage die derzeitige Praxis im Kälte-/Klimabereich einer kritischen Überprüfung zu unterziehen und ermöglichten den Teilnehmerinnen und Teilnehmern, sich ein Bild von nachhaltigen Kühlungskonzepten, Standards und politischen Ansätzen zu machen. Insgesamt zeigten die Vorträge und Diskussionen, dass natürliche Kältemittel eine ökonomisch tragfähige und ökologisch nachhaltige Option darstellen, teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFKW) und teilhalogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (HFCKW) zu ersetzen und damit das HFKW Phase-down gemäß des Beschlusses von Kigali zum Montrealer Protokoll einzuhalten. Es wurde jedoch auch deutlich, dass die bloße Einhaltung des Beschlusses nicht ausreichend ist, um einen ausreichend wirksamen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Folgerichtig haben manche Staaten und Unternehmenbereits angekündigt, über die Ziele des Beschlusses von Kigali hinauszugehen, zum Beispiel der Inselstaat Grenada, der anstrebt, die erste HFKW-freie Insel der Welt zu werden. Der belgische Lebensmitteleinzelhändler Colruyt plant eine vollständige Umstellung seiner Märkte auf natürliche Kältemittel bereits bis zum Jahr 2030. Der überwiegende Teil der Vortragenden und Podiumsdiskussionsteilnehmenden stimmten darin überein, dass der Ersatz halogenierter Kältemittel durch natürliche jetzt erfolgen muss und keinen Aufschub duldet. Regierungshandeln wurde oft als einer der wichtigsten Faktoren für die breite Anwendung natürlicher Kältemittel genannt. Dies beinhaltet - Eine zeitnahe Umsetzung des Beschlusses von Kigali und beschleunigter HFKW Phase-down, - Anreize für die Nutzung von Techniken mit natürlichen Kältemitteln wie etwa verminderter Importsteuer und Förderprogramme (wie z.B.in Ghana), - Einschränkung und Verbotder HFKW-Nutzung (wie in der EU F-Gas-Verordnung EU umgesetzt), um einen verlässlichen Rahmen für Hersteller und Endverbraucher zu gewährleisten und - Weiterbildung von Kältetechnikern und Kapazitätsaufbau im Kälte-/Klimasektor. Nach Einschätzung einiger Sachverständiger liegt das Marktpotential von Anlagen und Geräten mit natürlichen Kältemitteln im gesamten Kälte-/Klimasektor zwischen 75 und 85 %. Andere gehen sogar davon aus, dass ein vollständiger Ersatz von HFKW nicht nur möglich, sondern folgerichtig ist. Anlagen und Geräte mit natürlichen Kältemitteln sind deutlich energieeffizienter (20-50 %) im Vergleich zu HFKW-Techniken. Im Fall von R290-Monosplit-Klimageräten ist ein Energieeffizienzvorteil von 10 bis 16 % in Abhängigkeit der Außentemperaturen im Vergleich zu R22-Gerätenzu verzeichnen. Interessanterweise weisen auch gewerbliche HFKW-Anlagen, die auf R290 (Propan) umgerüstet wurden, eine verbesserte Energieeffizienz auf. Solche Umrüstungen erfordern sorgfältige Begutachtung und Sicherheitsmaßnahmen, um die potentielle Brandgefahr auszuschließen. Der sichere Einsatz brennbarer Kältemittel wurde nicht als Hindernis, sondern eher als Herausforderung angesehen, dermit einem angemessenem Anlagenkonzept und technischen Maßnahmen wie etwa Gassensoren, Außenaufstellung und mehreren Kältekreisläufen in Flüssigkeitskühlern um die Füllmenge zu reduzieren, begegnet wird. Die Brennbarkeit ist in internationalen Normen sehr restriktiv adressiert, Änderungen sind jedoch bereits auf den Weg gebracht, z.B. in der Gerätenorm IEC 60335-2-40. Die überarbeitete Norm erleichtert den Einsatz von R290-Splitgeräten, auch bei solchen mit größerer Nennkälteleistung (bis zu 15 kW). Der informelle Sektor in Entwicklungsländern wird als Sicherheitsproblem wahrgenommen, da unzureichend ausgebildete Techniker ohne Zertifizierung oft in unangemessener Art und Weise mit brennbaren Kältemitteln umgehen. In mehreren Wortmeldungen und Diskussionen wurde angemerkt, dass die Überbetonung der Sicherheitsaspekte und die Aufschiebung des Übergangs zu natürlichen Kältemitteln nicht auf wissenschaftlichen Erkenntnissen basiert bzw. auf einen Mangel an halogenfreien Kühltechniken zurückzuführen ist. Dies ist vielmehr dem Eigeninteresse der Kältemittelindustrie geschuldet, welche die Vermarktung ihres Produktportfolios über entsprechende Einflussnahme auf die Normung vorantreibt, unter anderem auch durch die Errichtung von Hindernissen für natürliche Kältemittel. Darüber hinaus werden diese Profitinteressen seitens einiger Vertragsstaaten des Montrealer Protokolls unterstützt. Die Gewinnspannen natürlicher Kältemittel, welche teilweise Nebenprodukte der Öl-und Gasgewinnung sind oder im Falle von CO2(R744) aus Emissionengewonnen werden, sind vergleichsweise niedrig. Folglich werden diese von Herstellern von synthetischen Kältemitteln nicht in Betracht gezogen. Neueste Erkenntnisse zum Verbleib des ungesättigten HFKW-1234ze, welcher als Kältemittel und Treibmittel in der Polyurethanschaumherstellung verwendet wird, zeigten, dass dieser in der Atmosphäre zunächst zu Trifluoracetaldehyd (CF3COH) und anschließend zu HFKW-23 mit einer Ausbeute von 9 bis 12% abgebaut wird.Das bedeutet, dass die Klimawirkung von HFKW-1234ze mit einem GWP (Global Warming Potential) von 1.400 insgesamt deutlich größer ist als bisher angenommen. Dieser Befund wird dadurch gestützt, dass er in der Lage ist, den kürzlich beobachteten Anstieg der HFKW-23-Konzentration in der Atmosphäre zu erklären. HFKW-1234ze wird als Alternative für R134a (GWP=1.430) eingesetzt. Dieser Sachverhalt zeigt, dass falsche Entscheidungen bei der Auswahl der Anlagentechnik getroffen werden, wenn bei der Einschätzung der Umweltwirkung von Kältemitteln deren atmosphärische Zerfallsprodukte nicht berücksichtigt werden. Der urbane Hitzeinseleffekt, der den thermischen Komfort und die Gesundheit von Stadtbewohnern erheblich beeinträchtigt, kann durch Begrünung (Baumpflanzung, Errichtung grüner Fassaden und Dächer), blaue Infrastruktur (Teiche, Seen, Brunnen), Minderung von anthropogenen Wärmequellen, Verschattung und weitere Maßnahmen reduziert werden. Während die einen Sachverständigen angeben, dass Hitzeinseln die thermische Behaglichkeit in Innenräumen beeinflussen, gehen andere davon aus, dass dies zumindest im gemäßigten Breiten eher vernachlässigbar ist. Der Einfluss von Maßnahmenpaketen gegen den Hitzeinseleffekt ist relativ klein (1 bis 2 K) wenn lediglich Außenlufttemperaturen betrachtet werden. Im Gegensatz dazu können erhebliche Effekte von -10 K und mehr insbesondere durch Verschattungsmaßnahmen wie Baumpflanzungen und Sonnensegel beobachtet werden, wenn der Indikator Physiologisch äquivalente Temperatur (PET) herangezogen wird. Quelle: Forschungsbericht

Nachhaltige Kälteerzeugung - Untersuchung der Energieeffizienz natürlicher Kältemittel in Transportkälteanlagen

Energieeffizienz und jährliche Treibhausgas-Gesamtemissionen von zweistufig ausgelegten Transportkälteanlagen mit verschiedenen Kältemitteln wurden simulativ ermittelt. Betrachtet wurden Ein- und Zweikammerfahrzeuge für den Einsatz im Verteilerverkehr in unterschiedlichen Klimazonen. Die Simulationen beruhen u.a. auf Daten umfangreicher Prüfstandsmessungen an einer praxisnahen zweistufigen Laboranlage für Kohlendioxid (R744), die mit ein- oder zweistufigen Kompressoren betrieben wurde. Der Vergleich zeigt, dass natürliche Kältemittel wie R744 (Kohlendioxid) und R1270 (Propen) umweltverträgliche Alternativen sind, um treibhauswirksame fluorierte Kältemittel in Kühlfahrzeugen zu ersetzen. Quelle: http://www.umweltbundesamt.de/

Ressourceneffizienz durch Wärmerückgewinnung

Eine Pharmafirma stellt Generika her, welche in chemischen Batch-Reaktoren produziert werden. Um in den Prozessreaktoren jederzeit die benötigten Temperaturen herstellen zu können und damit die Reaktionen genau und kontrolliert ablaufen zu lassen, werden Betriebsmedien mit drei unterschiedlichen Temperaturniveaus zur Verfügung gestellt. Das warme Wasser und das kalte Propylenglykol-Wasser-Gemisch müssen im Rücklauf vom Prozess erneut von 70 auf 90 °C erhitzt bzw. von -4 auf -10 °C gekühlt werden. Dabei erfolgte die Erhitzung des Wassers bisher über einen konventionellen Kessel-Heizprozess, der auf fossilen Brennstoffen basierte. Die Kälteerzeugung zur Kühlung des Propylenglykol-Wasser-Gemisches fand über eine herkömmliche Kältemaschine statt. Prozesswärme und -kälte wurden getrennt erzeugt. Das betreffende Pharmaunternehmen wurde zu diesem Prozess von der Firma thermea Energiesysteme GmbH beraten. Dieses mittelständische Unternehmen stellt in Deutschland unter dem Markennamen „thermeco₂“ Hochtemperaturwärmepumpen, Kältemaschinen und Drucklufttrockner für den industriellen Einsatz und die Gebäudetechnik her. Das folgende Beispiel basiert auf Informationen der thermea. Da bei dem Pharmaunternehmen sowohl Kühl- als auch Heizprozesse stattfinden, lag es hier nahe, eine Wärmepumpe als Bindeglied zwischen beiden Prozessen einzubauen. Das Prinzip des thermea-Wärmepumpen-Kreisprozesses ist analog dem linksläufigen Kreisprozess bei herkömmlichen Kompressionskältemaschinen bzw. Wärmepumpen. Mit dieser Wärmepumpe wird auf der Kaltwasserseite das PropylenglykolWasser-Gemisch von -4 auf -10 °C gekühlt und auf der Warmwasserseite das Wasser von 70 auf 90 °C erhitzt. Die Wärmepumpe wird mit dem natürlichen Kältemittel CO2 betrieben. So wird der bestehende Heizprozess (Gaskessel) im Rücklaufsystem ersetzt und hauptsächlich nur noch als Redundanz benötigt. Zur Erreichung der hohen Wassertemperaturen wird in der thermea-Wärmepumpe das CO2 bis in den überkritischen Bereich verdichtet. Die Energie des überkritischen Kältemittels wird isobar an Wasser abgegeben. Durch den Einbau der Wärmepumpe konnten 100 % Wärmeenergie im Rücklaufsystem gespart werden. Die thermea. Energiesysteme GmbH schätzt den bisher im Jahresdurchschnitt angefallenen Stromverbrauch auf circa 595.000 kWh. Bei einem durchschnittlichen Stromverbrauch von 525.000 kWh pro Jahr durch die neue Wärmepumpe konnte eine Reduktion von ~ 70.000 kWh pro Jahr erzielt werden. Ein weiterer positiver Nebeneffekt zur Energieeinsparung zeigt sich in der Reduzierung des Einsatzes klimaschädlicher Treibhausgase, da die bisher eingesetzte Kältemaschine ein Kältemittel mit hohem Treibhauspotenzial enthielt. Die neue Wärmepumpe verwendet CO2 als Kältemittel und ist damit weniger klimaschädlich.

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