HFKW IN KÄLTE- UND KLIMAANLAGEN: MINIMIEREN KLIMATISCHE AUSWIRKUNGEN, MAXIMIEREN SICHERHEIT

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1 HFKW IN KÄLTE- UND KLIMAANLAGEN: MINIMIEREN KLIMATISCHE AUSWIRKUNGEN, MAXIMIEREN SICHERHEIT

2 HFKW IN KÄLTE- UND KLIMAANLAGEN MINIMIEREN KLIMATISCHE AUSWIRKUNGEN, MAXIMIEREN SICHERHEIT Der von Kälte- und Klimaanlagen ausgehende Beitrag zum Treibhauseffekt wurde in der Vergangenheit hauptsächlich durch den Energieverbrauch der Anlagen und die Verwendung von FCKW-Kältemitteln in Anlagen mit vergleichsweise hohen Leckraten verursacht. Heute tragen Kältemittel der neuen Generation wie beispielsweise HFKW (*) und effizientere Anlagen zu einer Reduzierung der durch Kälteanlagen hervorgerufenen Treibhausgasemissionen um 60% bei. In dieser Hinsicht ist die Kälte- und Klimabranche einer der Sektoren, in dem die größten Fortschritte bei der Treibhausgasreduktion bereits erzielt wurden. Der Ersatz von FCKW durch HFKW und energieeffiziente Anlagen mit geringen Leckraten bedeuten eine Nettoreduzierung des Treibhauseffekts. Dies ist das Ergebnis einer pragmatischen und verantwortlichen Einstellung zu nachhaltiger Kältetechnik, die sowohl die Sicherheit des Anwenders als auch die Umweltbelange berücksichtigt. * HFKW: Hydro-Fluorkohlenwasserstoffe: Substanzen, die aus Wasserstoff-, Fluor- und Kohlenstoffatomen bestehen

3 UNSERE LEBENSQUALITÄT HÄNGT VON DER KÜHLUNG AB Kälte- und Klimaanlagen sind Teil unseres Lebens geworden; ohne sie auszukommen, ist kaum vorstellbar. Sie sind wesentlicher Bestandteil für die Aufrechterhaltung und Verbesserung unserer Lebensqualität. - Kälteanlagen ermöglichen Lagerung, Transport und Verwendung von Lebensmitteln unter idealen hygienischen Bedingungen und reduzieren Verluste und Verschwendung. - Klimaanlagen sorgen speziell in heissen Ländern für ein angenehmes Klima zu Hause und im Büro, in Geschäften und öffentlichen Verkehrsmitteln und tragen in Krankenhäusern zu hygienischen Bedingungen bei. - Kühlung vieler medizinischer Produkte wie Impfstoffe und Blut ist zur Konservierung unerlässlich. - Wärmeisolierung mit hocheffizienten Schäumen reduziert den Energieverbrauch in Gebäuden, bei Kühltransporten und in Kühlräumen. - Kühlung ist wesentlich für den Betrieb von Ausrüstungen wie beispielsweise großen EDV-Systemen bis hin zu hochentwickelten medizinischen Anwendungen. GESUNDHEIT, SICHERHEIT UND UMWELT: RESPEKTIEREN DER PRIORITÄTEN FÜR EINE BESSERE ZUKUNFT Die Vorteile von Kälte- und Klimaanlagen zu nutzen und gleichzeitig ihre Wirkung auf die Umwelt zu ignorieren, ist heute einfach nicht mehr möglich. Als Bürger, Industrielle und Politiker müssen wir die Herausforderungen im Umweltbereich verstehen. Nur dann können wir verantwortungsbewusste Entscheidungen treffen, um eine nachhaltige sozioökonomische Entwicklung sicherzustellen. Für die objektive Bewertung des tatsächlichen Treibhausbeitrags einer Kälteanlage ist es erforderlich, die Auswirkungen während des gesamten Lebenszyklus zu betrachten. Die Klimarelevanz von Kälteanlagen kann nicht ausschliesslich auf das benutzte Kältemittel reduziert werden. (A) (D) (C) (B) Wärmeentzug: Der Kältemittelkreislauf: Das Kältemittel nimmt als Energie - quelle für die Verdampfung Wärme ( ) aus dem geschlossenen Raum (A) auf. Der Dampf wird anschliessend komprimiert (B) und durch Wärmeabgabe ausserhalb ( ) (C) wieder verflüssigt. Das verflüssigte Kältemittel (D) steht für einen neuen Zyklus bereit.

4 DIE AUSWIRKUNG EINER KÄLTEANLAGE AUF DAS GLOBALE KLIMA Kälte- und Klimaanlagen wirken sich sowohl durch den Energieverbrauch als auch durch Kältemittelemissionen auf die globale Erwärmung aus. ENERGIE- VERBRAUCH KÄLTEMITTEL- EMISSIONEN Kälteanlagen verbrauchen Strom, der im allgemeinen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe produziert wird, wobei CO 2 (Kohlendioxid) in die Atmosphäre abgegeben wird. Dieses Gas trägt am meisten zu den Treibhausgasemissionen bei, die zu einer globalen Erwärmung und klimatischen Veränderungen führen können. Allein aufgrund des Energieverbrauchs während der gesamten Laufzeit trägt jede Kälteanlage zu klimatischen Veränderungen bei. Dieser "indirekte Effekt kann mehr als 80% der Klimarelevanz der Anlage ausmachen. CO 2 Schlecht konstruierte oder gewartete Anlagen oder Kälteanlagen, die am Ende ihrer Nutzungsphase ohne Rückgewinnung oder Recycling des Kältemittels verschrottet werden, können zur Emission des Kältemittels in die Atmosphäre führen. Diese Emissionen werden als "direkter Effekt" bezeichnet.die grossen Fortschritte im Hinblick auf die Dichtheit neuer Anlagen und das Kältemittel-Recycling haben zu einer beträchtlichen Reduzierung dieser Emissionen geführt. Der direkte Treibhausbeitrag von Kältemitteln ist bereits heute relativ gering und nimmt weiter ab. INDIREKTER EFFEKT Energieverbrauch DIREKTER EFFEKT Kältemittelemissionen Die Reduzierung des Energieverbrauchs (indirekter Effekt) beim Betrieb von Kälteanlagen hat absoluten Vorrang.

5 EINE FRAGE DER VORRANGIGKEIT: ENERGIEEFFIZIENZ Die Reduzierung der Klimarelevanz von Kälte- und Klimaanlagen muss im Wesentlichen über die Verbesserung ihres Energieverbrauchs erfolgen. Drei Hauptparameter wirken sich auf den Energieverbrauch aus. Die Qualität der Systemkomponenten Die Anpassung und Optimierung der Komponenten, aus denen sich eine Kälteanlage zusammensetzt, spielt eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung von Anlagen, die weniger Energie verbrauchen. Es ist zudem wichtig, Kälteanlagen einer Dichtheitskontrolle zu unterziehen, um Kältemittelverluste zu verhindern. Die Qualität der Geräteisolierung Eine gute Isolierung sorgt dafür, dass die gekühlten Bereiche kalt bleiben, und ermöglicht einen sparsamen Energieeinsatz. Bei wärmedämmenden Hartschäumen bestimmt hauptsächlich das eingeschlossene Gas nicht das Polymermaterial den Grad der Isolierung. Ökobilanzstudien zeigen, dass Hartschäume zur Wärmedämmung, die als Zellgas HFKW verwenden, effizienter und dauerhafter sein können als dies bei der Verwendung anderer Zellgase wie Kohlenwasserstoffe, Wasser oder CO 2 der Fall ist. Die Wahl des Kältemittels Das perfekte Kältemittel für alle Anwendungen gibt es nicht. Kältemittel werden aufgrund ihrer thermodynamischen und sicherheitstechnischen Eigenschaften ausgewählt. Ammoniak und einige Kohlenwasserstoffe sind gute Kältemittel, aber stark brennbar oder toxisch und erfordern strenge s icherheitstechnische Vorsichtsmassnahmen. Wenn beispielsweise Ammoniak als Kältemittel in Tiefkühltruhen in Supermärkten eingesetzt wird, ist als Sicherheitsmassnahme der Einsatz eines doppelten" Kreislaufsystems erforderlich, bei dem das Ammoniak nur im Kreislauf außerhalb des Gebäudes eingesetzt wird. Die Übertragung von Wärme von einem Kreislauf auf den anderen führt unausweichlich zu einem Wirkungsgradverlust, was enen höheren Energieverbrauch zur Folge hat. Dadurch erhöhen sich der Stromverbrauch und die damit verbundenen Kosten deutlich. HFKW erfordern keine vergleichbaren Sicherheitsvorkehrungen. Sie können über einen weiten Temperaturbereich selektiv verwendet und optimal im Hinblick auf die Systemeffizienz ausgewählt werden. Deshalb werden hauptsächlich HFKW als Kältemittel verwendet. HFKW-VERLUSTE GEMEINSAM REDUZIEREN Umweltbewusstsein, die zunehmende Wiederverwertung von Kältemitteln, verbesserte Wartung und Dichtheit der Anlagen sind Wege, um direkte Emissionen von Kältemitteln auf ein Mindestmass zu reduzieren. Optimale Dichtigkeit Die rapide Entwicklung bei der Gerätekonstruktion in den letzten Jahren hat die Dichtigkeit von Kälte- und Klimaanlagen dramatisch verbessert und Emissionen stark reduziert. Systematische Wiederverwertung von Kältemitteln HFKW lassen sich leicht aufarbeiten und können von Servicetechnikern für Kälteanlagen wiederverwendet werden. Die Hersteller von HFKW-Kältemitteln haben sich den Grundsätzen einer verantwortungsbewussten Nutzung von HFKW verschrieben, die die Förderung von Rückgewinnung und Wiederverwertung umfassen. Eine vorgeschlagene Richtlinie der Europäischen Union zur Wiederverwertung von elektrischen und elektronischen Geräten sieht das Recycling von Haushaltsgeräten vor. Unter anderem wird dies auch den Ausbau von Systemen zur Sammlung gebrauchter Kältemittel fördern. Training und Normen Zertifizierung von Unternehmen und Schulung von Wartungspersonal, vorgeschriebene Wartungsverträge sowie Überwachung und Verifizierung all dieser Aktivitäten werden dafür sorgen, dass die Ziele bei der Reduzierung von Treibhausgasemissionen aus Kälte- und Klimaanlagen erreicht werden.

6 DIE WELT DER KÄLTEMITTEL Ammoniak Hydrofluorchlorkohlenwasserstoffen - oder H-FCKW Kohlend CO2 Ammoniak war das erste Kältemittel, das im grossen Massstab eingesetzt wurde. Es ist effizient, aber auch sehr toxisch und brennbar. Aus diesem Grund wurden oft sicherere Kältemittel bevorzugt, und Ammoniak wird heute im allgemeinen nur dann eingesetzt, wenn eine Überwachung durch Fachpersonal gewährleistet ist (beispielsweise in Kühlhäusern, Molkereien und Brauereien). Derartige Ammoniak- Kälteanlagen, die den notwendigen Sicherheitsstandards genügen, sind bis zu 40% teurer als Anlagen mit HFKW-Kältemitteln. H-FCKW wurden parallel zu FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffen) entwickelt und sorgten gemeinsam für die spektakuläre Entwicklung von sicherer, preiswerter und effektiver Kälteerzeugung. Da H-FCKW ebenfalls eine geringe Auswirkung auf die Ozonschicht haben, wurden sie ab 1990 als Übergangssubstanzen bezeichnet, deren Produktion und Verwendung stufenweise eingestellt wird. Der Gesamtbeitrag der H-FCKW zu den Treibhausgasemissionen im Jahr 1990 betrug nur 0,5% der Gesamtemissionen in diesem Jahr. Kohlendioxid (CO wurde in der Verga genheit vielfach a Kältemittel genutz später jedoch weg besserer Wirkun grade und niedriger Systemdrücke dur Fluorchlorkohlenwas erstoff-kältemitt ersetzt. Beim Einsa von CO2 sind bedin durch sehr hoh Drücke vollständ

7 Kohlenwasserstoffe - Propan oder Isobutan Fluorkohlenwasserstoffe - HFKW e Anlagenauslegen und Bauteile orderlich; wobei 2 -Systeme einen der Regel etwa 30% niedrigeren rkungsgrad als gleichbare HFKWteme aufweisen. Kohlenwasserstoffe (LPG) sind ebenfalls effiziente Kältemittel. Sie sind jedoch stark brennbar, können explosive Gemische in Luft bilden und sind daher gefährlich. In einigen Ländern ist ihr Einsatz an öffentlichen Plätzen und in grossen Gebäuden eingeschränkt oder nicht gestattet.kohlenwasser -stoffe tragen auch zur Luftverschmutzung in Ballungs-gebieten bei, da sie die Bildung von bodennahem Ozon auslösen. Ihr Treibhauspotenzial ist gering, aber Sicherheit - sanforderungen können den Energie-verbrauch und damit CO 2 - Emissionen wesentlich erhöhen. HFKW sind praktisch ungiftig und nicht brennbar. Sie können in einer grossen Anzahl von Anwendungen und Geräten eingesetzt werden, deren Wartung unproblematisch ist. HFKW stellen selbst im Fall eines zufälligen Lecks ein nur geringes Risiko dar. Ausserdem weisen sie sehr gute energetische Eigenschaften auf. Sie haben keine Wirkung auf das stratosphärische und troposphärische Ozon, sind jedoch Treibhausgase.

8 HFKW HABEN NUR GERINGE AUSWIRKUNGEN AUF DAS KLIMA Tabelle 1: Vergleichszahl GWP-Werte nach 100 Jahren Kohlendioxid (CO 2 ) 1 Methan 21 Distickstoffmonoxid (N 2 O) 310 ODS (1) 100 bis 8,000 HFKW 140 bis 11,700 PFKW (2) 6,500 bis 9,200 Schwefelhexafluorid (SF 6 ) 23,900 (1) ODS: Ozone Depleting Substances, geregelt unter dem Montreal- Protokoll (2) PFKW: perfluorierte Kohlenwasserstoffe Tabelle 2: Menge Treibhausgas-Emissionen im Jahr 2000 CO 2 Methan N 2 O ODS HFKW PFKW SF 6 30,800,000,000 t 350,000,000 t 11,000,000 t 600,000 t 140,000 t 20,000 t 6,000 t Falls das Kyoto-Protokoll erfolgreich in Kraft gesetzt wird, beginnen die Gesamt-Emissionen der Treibhausgase zu fallen BILD 1: Atmosphärische Verweilzeit VERGLEICHSZAHL Treibhauspotenzial (Global Warming Potential, GWP) Noch in der Atmospäre befindlicher Anteil 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 CO 2 HFKW 134a Das Treibhauspotenzial (GWP) ist eine Vergleichszahl, die das Wirkungsvermögen eines Treibhausgases mit dem von Kohlendioxid vergleicht. Aufgrund einer Festlegung beruht die Berechnung des GWP jeden Gases auf einem Zeitraum von 100 Jahren (Tabelle 1). Auf dieser Skala ist das GWP eines Kältemittels wie z.b HFKW 134a 1300, was bedeutet, dass die Emission von einem Kilogramm in einem Zeitraum von 100 Jahren dieselbe Wirkung hätte wie die Emission von 1300 kg CO 2. Doch das GWP muss in der richtigen Perspektive gesehen werden. Die gesamten Emissionen sind für die Berechnung des tatsächlichen Treibhausbeitrags ausschlaggebend Verweilzeit in Jahren

9 KUNG AUF UMWELT HFKW = FREIGESETZTE VERGLEICHSZAHL X MENGE CO 2 Der GWP-Wert als Masszahl beschreibt die Klimawirkung eines Treibhausgases offensichtlich nicht zufriedenstellend. Trotz des niedrigen GWP-Werts von CO 2 bedeuten die ungeheuren Emissionsmengen und seine lange atmospärische Verweilzeit, dass es einen weitaus grösseren Einfluss auf das Klima hat als HFKW. Gegenwärtig machen CO 2-Emissionen 64 % der gesamten Treibhausgas-Emissionen aus und sind im Steigen begriffen. Im Gegensatz dazu tragen HFKW heute weniger als 1 % bei und werden Erwartungen zufolge bis zum Ende des Jahrhunderts maximal 3 % erreichen. MENGE Die emittierten Mengen LEBENSDAUER Lebensdauer der Treibhausgase in der Atmosphäre Die Atmosphäre enthält von Natur aus Treibhausgase wie CO 2, Methan und Wasserdampf, die eine stabile mittlere Erdtemperatur von ca. 15 C aufrechterhalten haben. Der Mensch gibt durch die Nutzung von fossilen Brennstoffen zur Stromerzeugung, für den Transport, die Industrie oder Kühlung zusätzlich Kohlendioxid in die Atmosphäre ab. Die Landwirtschaft führt zu Methanemissionen. Diese starken Zunahmen an Treibhausgasen ändern das Gleichgewicht des Klimas. Wenn man die Wirkungen in Betracht zieht, müssen die relativen Mengen der in die Atmosphäre abgegebenen Treibhausgase berücksichtigt werden; HFKW werden im Vergleich zu CO 2 oder Methan in sehr geringen Mengen emittiert (Tabelle 2). Je länger ein Treibhausgas in der Atmosphäre verbleibt, desto stärker ist sein kumulierter Aufheizeffekt. Die Lebensdauer ist daher bei längerfristiger Betrachtung ebenfalls ein wichtiger Parameter, obwohl sie bei den GWP-Werten bis zu einem Zeitraum von 100 Jahren bereits erfasst ist. CO 2 hat eine sehr lange Lebensdauer. Es bleibt mehrere tausend Jahre in der Atmosphäre; nach den dem GWP-Wert zugrunde liegenden100 Jahren hat CO 2 weniger als ein Viertel seiner Klimarelevanz entwickelt. Im Gegensatz dazu betragen die Lebensdauern von HFKW nur einige Jahrzehnte oder weniger. Anders als bei HFKW, die relativ schnell aus der Atmosphäre entfernt werden, bedeutet die lange Lebensdauer von CO 2 einen beträchtlichen Beitrag zu Klimaveränderungen bis weit in die Zukunft hinein (Bild 1).

10 SICHERHEIT UND KÄLTEERZEUGUNG Trotz aller Vorsichtsmassnahmen kann es durch einen Unfall oder Unachtsamkeit zu Kältemittelemissionen kommen. Wenn es sich dabei jedoch um einen geringen und begrenzten zufälligen HFKW-Verlust handelt, hat dies keine grossen Folgen für das globale Klima. Wird jedoch ein toxisches oder explosives Gas emittiert, könnte ein solcher Vorfall katastrophal für die Betroffenen sein. Solche Unfälle mit toxischen oder brennbaren Kältemitteln sind schon vorgekommen - mit schwerwiegenden Folgen! Das statistische Todesfallrisiko bezogen auf 1 Million Ammoniak-Kälteanlagen liegt schätzungsweise bei mindestens 1,5 pro Jahr. Wenn die 30 Millionen kommerziellen und industriellen Kälteanlagen alle mit Ammoniak betrieben würden, könnte dies jedes Jahr zu zusätzlichen Todesfällen führen. Bei grösseren Anlagen mit höherer Kältemittelfüllung sind die Risiken bei Kohlenwasserstoffen aufgrund der hohen Brennbarkeit wahrscheinlich noch höher als bei Ammoniak. EINE NACHHALTIGE UND VERANTWORTUNGSBEWUSSTE LÖSUNG FÜR DIE ZUKUNFT: KEIN KOMPROMISS MEHR ZWISCHEN SICHERHEIT UND EFFIZIENZ NÖTIG Emissionen handhaben Durch die Begrenzung der HFKW-Emissionen wird ihre Wirkung unbedeutend. Die Anwendungssicherheit von gut konstruierten, effizienten Kälteanlagen führt zu geringeren Umweltauswirkungen. Selbst wenn alle in der Kältetechnik verwendeten HFKW in die Atmosphäre gelangen würden, würde ihre Auswirkung auf die globale Erwärmung (selbst im schlimmsten Fall) in der nahen Zukunft nicht mehr als 1,6% des Treibhauseffekts betragen. In der Praxis werden Emissionen in diesem Ausmass jedoch nicht auftreten, und es werden weiterhin die grössten Bemühungen unternommen, Kältemittelverluste aus Anlagen zu eliminieren. Wichtige Vorteile - Für die Kühlung: Aufgrund ihrer guten kältetechnischen Eigenschaften und ihrer Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Betriebsbedingungen sind HFKW die optimale Wahl. Das Sortiment an HFKW und die vielen möglichen Kombinationen bedeuten, dass wir eine Mischung wählen können, die genau die für eine bestimmte Anlage erforderlichen kältetechnischen Eigenschaften aufweist, ob es sich dabei um Haushaltskälte, Gewerbekälte, Kühllager oder Klimaanlagen handelt. - Als Isolierung: Isolationsschäume mit HFKW haben eine hervorragende Ökobilanz gezeigt. - Sicherheit aus der Sicht von Anwendern und Verbrauchern: HFKW stellen ein minimales Risiko dar. Sie sind praktisch nicht toxisch und nicht brennbar und bieten eine zuverlässige Alternative, die das Unfallrisiko im industriellen und öffentlichen Bereich, in Wohngebieten und beim Transport minimiert.

11 Der Einsatz von HFKW reduziert erheblich die Klimarelevanz von Kälte- und Klimaanlagen, ohne dass Kompromisse bei der Sicherheit gemacht werden müssen. Dieser Schritt in Richtung nachhaltige Entwicklung im Kältesektor markiert den konsequenten Weg, zum Klimaschutz beizutragen. Weniger CO 2 Deshalb sind HFKW Bestandteil der idealen Lösung: Energieeffizienz HFKW-Einsatz Sicherheit + Klimaschutz

12 SIEBEN LÖSUN ZUR RED KÄLTE-

13 Konzentration auf die Verbesserung der Energieeffizienz bei der Kälteerzeugung durch essere Anlagenauslegung, bessere Installation und besseren Betrieb der Geräte. Dies reduziert die indirekten Emissionen, die über 80% der klimarelevanten Gesamtemissionen ausmachen Konzentration auf die Reduzierung der Treibhausgasemissionen, wie vom Kyoto-Protokoll gefordert, und nicht auf die Regulierung ihrer Verwendung Förderung Etablierung eines strukturierten Rückgewinnungs- und Recyclingsystems für Kältemittel und Beseitigung unnötiger, durch Vorschriften bedingte Barrieren und Unterstützung von freiwilligen Initiativen mit dem Ziel, Treibhausgasemissionen zu verhindern, wobei deren Verifizierung für ihren Erfolg wesentlich ist Beibehaltung einer Auswahl an Kältemitteln für optimale Leistung im Sinne von Effizienz, Umweltauswirkung und Kosten 3 7 Missbilligung diskriminierender Verordnungsinitiativen, die keinen objektiven Vorteil für Umwelt und Sicherheit bieten. Erhalt der öffentlichen Sicherheit als wichtigstes Kriterium bei der Wahl von Kältemitteln. Es gibt keinen Grund, das vorhandene Sicherheitsniveau in Frage zu stellen 4 EN IERUNG DER KLIMABEEINFLUSSUNG DURCH D KLIMAANLAGEN

14 European Partnership for Energy and the Environment EPEE Secretariat, 40 Rue d Arlon, 1000 Brussels, Belgium Tél: , Fax: , secretariat@epeeglobal.org,