Der Zweck heiligt die (Kälte)Mittel - Alternative Kältemittel ermöglichen das Erreichen der Ziele der F-Gas Regelung - Installation DKZ

Die Seite wird erstellt Tizian Lorenz
 
WEITER LESEN
Der Zweck heiligt die (Kälte)Mittel - Alternative Kältemittel ermöglichen das Erreichen der Ziele der F-Gas Regelung - Installation DKZ
Installation DKZ 9 l 2018                                                                   Kältemittel I 57

                                                                                                                    © Daikin
Der Zweck heiligt die (Kälte)Mittel
Alternative Kältemittel ermöglichen das Erreichen der Ziele der
F-Gas Regelung

2014 verabschiedete das EU Parlament die aktuelle F-Gas Verordnung mit dem sogenannten F-Gas
Phase-down, das zum Ziel hat, die Emissionen fluorierter Treibhausgase weiter zu reduzieren. Kern dieser
Regelung ist die schrittweise Begrenzung der Verkaufsmengen von teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoffen
(HFKW) bis 2030, um das CO2-Äquivalent der heutigen Verkaufsmengen verglichen mit dem Basisjahr 2015 auf
ein Fünftel zu reduzieren. Ein Niveau, das für die Kälte- und Klimabranche eine Herausforderung darstellt, dank
alternativer Kältemittel aber erreichbar ist.

Die F-Gas-Verordnung sieht kein      eingeführt. In diesen Fällen gilt ein   eingesetzte Kältemittel R-410A mit
komplettes Verbot von Kältemit-      Verwendungsverbot von Kältemit-         einschließt. In der stationären Käl-
teln mit hohem GWP (Global War-      tel mit GWP über dieser Grenze.         teerzeugung im Supermarkt wird
ming Potential = Treibhauspoten-     Dazu gehört beispielsweise der Ein-     ab 2020 das Kältemittel R-404A ver-
tial) vor, sondern eine Quotenre-    satz von Kältemitteln mit einem         boten und ab 2022 gilt für zent-
gelung über einen Stufenplan. Um     GWP ab 750 in Single-Split-Anla-        rale Multipack-Systeme mit über
den Phase-down zu unterstützen,      gen mit einem Füllmengengewicht         40 kW Leistung ein GWP-Limit ab
wird bei bestimmten Anwendun-        von weniger als 3 kg ab 2025, was       150. Die Quoten zur Reduzierung,
gen eine Höchstgrenze beim GWP       auch das aktuell am häufigsten          die basierend auf dem Jahr 2015
Der Zweck heiligt die (Kälte)Mittel - Alternative Kältemittel ermöglichen das Erreichen der Ziele der F-Gas Regelung - Installation DKZ
58 I Kältemittel                                                                         Installation DKZ 9 l 2018

Der Stufenplan der F-Gas Verordnung.

(100 %) festgelegt wurden, berech-     1. Reduktion der Emissionen neuer      GWP insbesondere aufgrund der
nen sich entsprechend nach den         Geräte durch die Verwendung von        hohen Stückzahlen, die jährlich in
CO2-Äquivalenten der Kältemittel-      Kältemitteln mit niedrigem GWP         Europa installiert werden, notwen-
menge (Kältemittelmenge x GWP):        und geringeren Füllmengen.             dig. Ein in der Praxis und Anwen-
                                                                              dung bereits erprobtes Kältemittel
2016-2017: 93 %                        2. Reduktion des Einsatzes von         für den Einsatz in der Klimatechnik
2018-2020: 63 %                        Kältemitteln mit hohem GWP für         ist R-32, das heute von vielen Her-
2021-2023: 45 %                        Service und Wartung von beste-         stellern forciert wird. Ein rascher
2024-2026: 31 %                        henden HLK-Anlagen (u.a. Ver-          Umstieg auf bestehende Lösun-
2027-2029: 24 %                        bot von Anlagen mit dem Käl-           gen im Split-Bereich verschafft dem
2030: 21 %                             temittel R-404A ab 2020).              VRF-Bereich die benötigte Zeit für
                                                                              die Entwicklung neuer, für die-
Notwendige Maßnahmen zur               3. Verstärkte Wiederaufbe-             sen Anwendungsbereich geeigne-
Zielerreichung                         reitung und Wiederverwen-              ter Kältemittel mit geringem GWP.
                                       dung von Kältemitteln.                 Um zukunftsfähig zu wirtschaf-
Da die F-Gas-Verordnung eine stu-                                             ten und Marktanteile zu sichern, ist
fenweise Reduktion der CO2-Äqui-       Preisanstieg und Verknap-              ein frühzeitiger Wechsel auf Sys-
valente vorschreibt, bleibt es         pung durch starke Mengen-              teme mit alternativen, umwelt-
dem Markt überlassen, an wel-          reduktion                              schonenden Kältemitteln für Pla-
chen Stellschrauben er zuerst                                                 ner und Anlagenbauer unerläss-
dreht, um die Ziele zu erreichen.      Von der F-Gas-Verordnung am            lich. Denn schon jetzt führt die
Die europäische Interessensver-        stärksten betroffen ist die Kälte-     Verordnung zu einer Verknappung
tretung der Klimatechnik- und          technik, da hier bislang haupt-        und zu einem Preisanstieg bei Käl-
Wärmepumpen-Industrie „Euro-           sächlich R-404A mit einem hohen        temitteln wie R-404A oder R-134a.
pean Partnership for Energy and        GWP von 3.922 Verwendung fin-          Zum 1. Januar 2018 trat die erste
the Environment” (EPEE) zeigt          det. Doch auch die Klimatech-          große Reduktion der zulässigen
auf, dass der Phase-down mit-          nik mit Split-Geräten ist gefor-       Verkaufsmenge an CO2-Äquiva-
tels umfangreicher Umstellungen        dert. Hier ist ein schneller Umstieg   lente auf 63 % in Kraft. Mengen-
in drei Bereichen umsetzbar ist:       auf Kältemittel mit niedrigerem        mäßig bedeutet das eine Reduktion
Der Zweck heiligt die (Kälte)Mittel - Alternative Kältemittel ermöglichen das Erreichen der Ziele der F-Gas Regelung - Installation DKZ
Installation DKZ 9 l 2018                                                                                 Kältemittel I 59

 Anlagentyp                   Aktuell häufig im Einsatz       Alternativen                Daher wird auch Daikin weiter-
                                                                                          hin auf unterschiedliche Kältemit-
 Stationäre Kälteanlagen      R-134a, R-404A, R-410A,         R-407H, R-448A,
                              R-507A, R-717 (Ammoniak),       R-449A, R-32, HFOs          tel setzen und jeweils das Kälte-
                              R-290 (Propan), R-744 (CO2)                                 mittel einsetzen, das die Aspekte
 Stationäre Klimageräte       R-410A                          R-32, R-290 (Propan),       Sicherheit, Umweltverträglichkeit,
 und Wärmepumpen                                              R-1234ze                    Wirtschaftlichkeit und Energieef-
 Kaltwassersätze und          R-410A, R-134a, R-717           R-32, R-1234ze,             fizienz in dem jeweiligen Anwen-
 Lüftungstechnik              (Ammoniak)                                                  dungsbereich am besten erfüllt.

Tabelle 1: Kältemittel-Alternativen für Kälte-, Klima-, Kaltwasser- und Lüftungstechnik
                                                                                          Regulierungen am
                                                                                          Kältemittelmarkt

                                                                                          Die ersten Regulierungen des Käl-
                                                                                          temittelmarktes wurden mit dem
 Zeitpunkt      Produktgruppe
                                                                                          Montreal-Protokoll 1989 beschlos-
 1.1.2020       • Kühl- und Gefriergeräte für den gewerbli-                               sen. In Deutschland trat diese inter-
                chen Gebrauch mit GWP ≥ 2.500
                                                                                          nationale Vereinbarung mit der
                • Stationäre Kälteanlagen mit GWP ≥ 2.500
                • Mobile Raumklimageräte mit GWP ≥ 150                                    FCKW-Halon-Verbots-Verordnung
                                                                                          von 1991 und der Chemikalien-
 1.1.2020       • Nur für R-404A Anlagen < 40 Tonnen CO2-Äquivalent ist neues
                  Kältemittel für Nachfüllung oder Service erlaubt. Für Anla-             Ozonschichtverordnung 2006 in
                  gen mit Füllmengen ab 40 Tonnen CO2-Äquivalent ist nur                  Kraft. Sie sahen ein Verwendungs-
                  noch recyceltes oder aufgearbeitetes R-404A zulässig                    verbot von HFCKWs und damit
 1.1.2022       • Gewerbliche Kühl- und Gefriergeräte (hermetisch geschlossene            ein ODP (Ozone Depletion Poten-
                  Einrich-                                                                tial = Ozonabbaupotential) von 0
                  tungen) mit einem GWP ≥ 150                                             vor, um den Abbau der Ozonschicht
                • stationäre Verbundanlagen mit Kälteleis-
                                                                                          einzudämmen. Im ersten Schritt
                tung > 40 kW mit GWP ≥ 150
                  (Ausnahme: Kältemittel im Primarkreis                                   reagierten Kältemittelhersteller mit
                  von Kaskaden mit GWP < 1500)                                            einem Wechsel von chlorhaltigen
 1.1.2025       • Monosplit-Raumgeräte mit Füllgewicht < 3 kg und GWP ≥ 750               hin zu fluorhaltigen Kältemitteln.
                                                                                          Die erste F-Verordnung trat in 2006
Tabelle 2: Verwendungsverbote                                                             in Kraft. Ab Juli 2011 wurde an
                                                                                          der Überarbeitung dieser Verord-
                                                                                          nung gearbeitet und die Veröffent-
der ursprünglich pro Jahr verkauf-            Kältemittels muss deshalb indi-             lichung der aktuell gültigen Ver-
ten fluorierten Treibhausgase von             viduell entschieden und Investi-            ordnung 517/2014 hat eine weitere
durchschnittlich knapp 183 Mio. t             tions-, Installations- sowie Betriebs-      Verschärfung für halogenierte Käl-
auf nur noch 115 Mio. t, die auf den          kosten der jeweiligen Anlagen kri-          temittel mit sich gebracht. Die sich
Markt gebracht werden dürfen. Bis             tisch hinterfragt und bewertet              stetig ändernden gesetzlichen Rege-
2030 muss eine Senkung auf 21 %               werden. Denn das richtige Zusam-            lungen führen dazu, dass sich der
des Basiswerts, das bedeutet knapp            menspiel zwischen Kältemittel und           Markt ständig in Bewegung befin-
38,4 Mio. t CO2-Äquivalente, erfol-           Systemdesign ist entscheidend für           det. Kältemittelhersteller arbeiten
gen. Die Verfügbarkeit der Kälte-             die Gesamteffizienz der Anlage.             kontinuierlich an der Entwicklung
mittel mit hohem GWP wird sich                Für die Kältemittel-Auswahl ist             neuer sicherer, energieeffizienter
dadurch in den nächsten Jahren                die gesamte Klima- und Wärme-               und umweltfreundlicher Lösungen.
drastisch verschlechtern und die              pumpenleistung im Lebenszyklus              (Tabelle 1)
Preise ebenso drastisch ansteigen.            der Produkte entscheidend. Teil-
                                              weise verlangen alternative Kälte-          Verwendungsverbote
Der Anwendungsfall be-                        mittel konstruktive Änderungen an
stimmt die Kältemittelwahl                    den Bauteilen, wie z. B. Vergröße-          Durch die F-Gas-Verordnung
                                              rung der Wärmetauscherflächen,              werden keine Kältemittel ver-
Je nachdem, welcher Anlagentyp                um gleiche oder höhere Effizienz-           boten. Es werden lediglich für
– ob Kälteanlage, Klimagerät, Kalt-           werte zu erreichen. Dies erhöht             gewisse Anwendungen Käl-
wassersatz etc. – installiert wer-            unter Umständen die Produktkos-             temittel oberhalb bestimm-
 den soll, sind unterschiedliche              ten, wirkt sich aber positiv in der         ter GWP-Grenzwerte verboten:
Kältemitteleigenschaften gefragt.             Betriebsphase im Primärenergieein-          (Tabelle 2)
Bei der Auswahl des geeigneten                satz und den Betriebskosten aus.
60 I Kältemittel                                                                                Installation DKZ 9 l 2018

Von der F-Gas-Verordnung am stärksten betroffen ist die Kältetechnik

Sichere Handhabung von                      deren Einsatz. In den meisten Kli-     Fazit:
2L Kältemitteln                             maanlagen und Wärmepumpen-
                                            Anwendungen können 2L Kältemit-        Die F-Gas Verordnung erfordert in
Die Klassifizierungsnorm ISO                tel jedoch gefahrlos verwendet wer-    den kommenden Jahren eine drasti-
817:2014 stuft Kältemittel nach ihrer       den. Voraussetzung ist – wie bei       sche Reduktion der Menge an CO2-
Entflammbarkeit in vier Klassen             allen Kältemitteln – dass die Anwei-   Äquivalenten am Kältemittelmarkt.
ein. Einige Kältemittel mit niedri-         sungen der Gerätehersteller und der    Das führt dazu, dass das heute häu-
gem GWP wie beispielsweise R-32,            Lieferanten von Kältemittelgasfla-     fig eingesetzte Kältemittel R-404A
Ammoniak und HFO-Kältemittel                schen eingehalten werden. Grund-       vom Markt verschwinden wird.
sind in Klasse 2L eingestuft und gel-       sätzlich gilt, dass im Umgang mit      R-134a wird folgen. Kältemittelge-
ten damit als schwer entflammbar.           2L Kältemittel für ausreichend         mischen mit geringer Brennbarkeit
                                            Belüftung bei allen Arbeiten gesorgt   wird in Zukunft in der Gewerbe-
• Klasse 1:                                 werden muss und geeignetes Werk-       kälte ein Marktanteil von 25 % vor-
 keine Flammenausbreitung                   zeug verwendet wird. Die Füll-         ausgesagt. Bei kleineren und mitt-
• Klasse 2L      –                          menge muss zudem entsprechend          leren Split-Klimaanlagen muss
 schwere Entflammbarkeit                    der Größe des Raumes ausgewählt        ebenfalls unverzüglich gehandelt
• Klasse 2       –                          werden, so ist sichergestellt, dass    und beispielsweise auf R-32 Anla-
 entflammbar                                sich kein brennbares Luft-Kältemit-    gen umgestiegen werden. Dies ver-
• Klasse 3       –                          tel-Gemisch bilden kann. Diese bei-    schafft dem Markt eine „Reserve“
 leichte Entflammbarkeit                    den Maßnahmen sind Grundlage           an Kältemitteln für jene Anwen-
                                            für das Einhalten der Gefahrstoff-,    dungen, bei denen noch keine
Obwohl 2L Kältemittel schwer ent-           Arbeitsstätten- und Betriebssicher-    Alternativen verfügbar sind. t
flammbar sind, galt die Brenn-              heitsverordnung, die im Rahmen
barkeit für viele Anwender bis-             der geforderten Gefährdungsana-        Autor: Volker Weinmann,
her als wesentliche Barriere für            lyse dokumentiert werden muss.         Beauftragter Politik, Umwelt,
                                                                                   Verbände bei der DAIKIN Aircon-
                                                                                   ditioning Germany GmbH
Sie können auch lesen