360 -Blick auf die Kältemittelsituation

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1 auf die Kältemittelsituation Anforderungen an Kältanlagen in den nächsten 10 Jahren (Inspektionspflicht gem. F-Gase Verordnung) Einsatz und Weiterentwicklung von effizienten Techniken Einsatz von Fördermitteln Datum: Herr Hofmann Freier Dozent Herr Conrad Technischer Berater Kältemittel Westfalen AG 1

2 Wie alles begann Ammoniak Kohlendioxid Schwefeldioxid Methylchlorid Äthylchlorid Dimethylether Propan 3 Die Sicherheitskältemittel 1893 erstmals hergestellt durch SWARTS in Gent 1913 erste industrielle Produktion von R-11 und R industrielle Herstellung durch KINETIC CHEMICALS INC. in Wilmington, Del. unter dem Handelsnamen FREON In Deutschland durch HOECHST unter dem Namen FRIGEN In England durch IMPERIAL CHEMICALS INDUSTRIES (ICI) unter dem Namen ARCTON 4 2

3 Klare Einteilung nach Temperaturbereichen Verbote in Europa ab Mitte der 90er Tiefkühlung Pluskühlung Klima/Wärmepumpe R-502 R-12 R-22 5 Angebotene Lösungen Verbot der Neuinbetriebnahme ab 2000 Tiefkühlung Pluskühlung Klima/Wärmepumpe R-502 R-12 R-22 R-402A, R-403B, R-408A R-401A, R-409A Ersatzstoffe für bestehende Systeme R-404A, R-407A, R-507, R-22 R-134a, R-407B, R-22 R-407C Kältemittel für Neuanlagen 6 3

4 GWP > Angebotene Lösungen Tiefkühlung Pluskühlung Klima/Wärmepumpe R-502 R-12 R-22 R-402A, R-403B, R-408A R-422A R-404A, R-407A, R-507, R-22 R-401A, R-409A R-422D, R-437A R-134a, R-407B, R-22 R-422D, R-438A R-407C, R-410A Ersatzstoffe für bestehende Systeme Kältemittel für Neuanlagen 7 EG-VO Füllmenge in kg Dichtheitskontrollen per anno

5 R 134a R 134a R 404A R 404A Warum CO2 statt kg 3 kg CO 2 Äquivalent 3 kg CO 2 Äquivalent Warum CO2 statt kg CO 2 Äquivalent CO 2 Äquivalent 3 kg kg

6 R 134a Häufigkeit von Dichtheitskontrollen (Inspektionen) Ohne Leckageerkennungssystem Mit Leckageerkennungssystem CO 2 Äquivalent in Tonnen Dichtheitskontrollen per anno CO 2 Äquivalent in Tonnen Dichtheitskontrollen per anno Achtung: nur alle 24 Monate Beispiel für R-134a (Inspektionen) Füllmenge CO 2 Äquivalent in Tonnen Dichtheitskontrollen per anno 300 kg GWP = kg 3 kg 50 42,9 5 4,29 0 6

7 R 404A Beispiel für R-404A (Inspektionen) Füllmenge CO 2 Äquivalent in Tonnen Dichtheitskontrollen per anno 130 kg 13 kg GWP = ,3 kg 50 50,1 Laut Artikel 4, Abs.2 5 5,01 Ab Artikel 4, Absatz 1 (EU-VO ) Die Betreiber von Einrichtungen, die fluorierte Treibhausgase in einer Menge von fünf Tonnen CO2 Äquivalent oder mehr enthalten, stellen sicher, dass die Einrichtung auf Undichtigkeiten kontrolliert wird. Hermetisch geschlossene Einrichtungen, die fluorierte Treibhausgase in einer Menge von weniger als zehn Tonnen CO2 Äquivalent enthalten, werden den Dichtheitskontrollen nicht unterzogen Achtung: bis gilt weiterhin die 6 kg Grenze 14 7

8 Artikel 2, Absatz 11 (EU-VO ) hermetisch geschlossene Einrichtung eine Einrichtung, bei der alle Bauteile, die fluorierte Treibhausgase enthalten, durch Schweißen, Löten oder eine ähnliche dauerhafte Verbindung abgedichtet sind und die auch gesicherte Ventile oder gesicherte Zugangsstellen für die Wartung enthalten kann, die einer ordnungsgemäßen Reparatur oder Entsorgung dienen und die eine geprüfte Leckagerate von weniger als drei Gramm pro Jahr unter einem Druck von wenigstens einem Viertel des höchstzulässigen Drucks haben; 15 Position Umweltbundesamt Die für den Vollzug zuständigen Bundesländer haben sich daher zusätzlich darauf festgelegt, Kälteanlagen, in denen kältemittelführende Teile durch Flansche, Schraubverbindungen und/oder Bördel verbunden sind oder die halbhermetische Verdichter enthalten, nicht als hermetisch geschlossene Systeme. anzusehen. Schraderventile sind als gesicherte Ventile nach Auffassung des UBA zulässig. 16 8

9 Position Umweltbundesamt Splitsysteme, die mittels Schnellschlussverbindungen zusammengebaut werden, gelten unabhängig von ihrer Leckagerate ( selbst wenn ggf. < 3 g/a) als nicht hermetisch geschlossen. 17 Artikel 5 (EU-VO ) Absatz 1 Die Betreiber von Einrichtungen, die fluorierte Treibhausgase in einer Menge von 500 Tonnen CO2 Äquivalent oder mehr enthalten, stellen sicher, dass die Einrichtung mit einem Leckage- Erkennungssystem versehen sind, das den Betreiber oder das ein Wartungsunternehmen bei jeder Leckage warnt. Absatz 3 Die Betreiber stellen sicher, dass die Leckage-Erkennungssysteme mindestens einmal alle 12 Monate kontrolliert werden, um ihr ordnungsgemäßes Funktionieren zu gewährleisten. 18 9

10 Artikel 2, Absatz 29 (EU-VO ) Leckage-Erkennungssystem ein kalibriertes mechanisches, elektrisches oder elektronisches Gerät, das das Austreten fluorierter Treibhausgase aus Lecks feststellt und bei einer solchen Feststellung den Betreiber warnt. 19 Position Umweltbundesamt bisherige Position UBA: Ein Leckage-Erkennungssystem muss in der Lage sein, das Austreten fluorierter Treibhausgase aus Lecks festzustellen und den Betreiber in diesem Fall zu warnen und die Einhaltung der Kältemittelverluste der ChemKlimaschutzV zu ermöglichen aktuelle Position UBA: Ein Leckage-Erkennungssystem sollte solange nicht Gegenstand der neuen Verordnung sein, bis eindeutig festgelegt wird, was darunter zu verstehen ist

11 Position EU-Kommission In einer Informationsbroschüre der Europäischen Kommission heißt es hierzu: Als Faustregel gilt, dass ein System zur Erkennung von Leckagen durch Überwachung der Gegenwart von F-Gasen in der Luft,, in dem Maschinenraum oder, wenn ein solcher nicht vorhanden ist, so nahe wie möglich an dem Verdichter oder den Druckausgleichsventilen installiert wird und eine Empfindlichkeit besitzt, die eine effektive Leckageerkennung ermöglicht. Die Verwendung anderer Systeme, wie Systeme zur Erkennung von Leckagen durch elektronische Analyse des Füllstands oder anderer Daten, ist im angemessenen Umfang ebenfalls möglich. 21 Artikel 3 (EU-VO ) Vermeidung von Emissionen fluorierter Treibhausgase Wird eine Leckage solcher Gase entdeckt, stellt der Betreiber sicher, dass die Einrichtung unverzüglich repariert wird. Wurde bei einer Einrichtung eine Undichtigkeit repariert, gewährleistet der Betreiber, dass die Einrichtung innerhalb eines Monats nach der Reparatur von einer zertifizierten natürlichen Person geprüft wird, um zu bestätigen, dass die Reparatur erfolgreich war

12 182,9 Mio. t* 115,2 Mio. t 38,4 Mio. t Artikel 3 (EU-VO ) bisherige und aktuelle Position UBA: Es ist in den meisten Fällen ausreichend, wenn die Kontrolle auf Dichtheit direkt im Anschluss an eine Reparatur erfolgt. Damit würde die Kontrolle innerhalb eines Monats erfolgen. bisherige Position Europäische Kommission: Dieser Auslegung hat sich die Europäische Kommission bei der EG-VO angeschlossen. aktuelle Position Europäische Kommission: Die Europäische Kommission diskutiert z.z. ernsthaft, separate, spätere Nachkontrollen zu fordern. 23 Das Phase Down 120 % *Quelle: Cornelius Rhein, EU-Kommission

13 R-449A R-449A Formel für CO 2 -Äquivalente Masse fluorierter Treibhausgase und GWP nach Anhang 1 CO2 Äquivalent Masse GWP 70t CO2 18kg 3,9 t t CO2 kg kg ,4 t kg 25 Formel für CO 2 -Äquivalente 18kg 70t CO t 3,9 kg 2 Masse CO2 Äquivalente GWP 18kg 25t CO t 1,4 kg 2 Reduktion um 65 Prozent 26 13

14 Ø-GWP 2200 Ø-GWP 1400 Ø-GWP 600 Ø-GWP 2200 Ø-GWP 1400 Ø-GWP Ø-GWP pro Kilogramm Kältemittel 120 % Ø-GWP pro Kilogramm Kältemittel 120 % ?

15 Unsicherheit In den PKW-Klimaanlagen darf die Automobilindustrie ab 2017 in der EU erstzugelassenen Fahrzeugen nur noch Kältemittel mit einem GWP < 150 einsetzen. Das verschafft der Branche etwa 10 % Gewinn der gesamten Äquivalente. Dagegen werden in 2017 die in die EU eingeführten und mit fluorierten Treibhausgasen vorgefüllten Einrichtungen und Geräte in das Phase Down eingerechnet. Ergibt etwa 11 % Verlust der gesamten Äquivalente. 29 Neue Einteilung der Sicherheitsgruppen Höhere Entflammbarkeit Geringe Entflammbarkeit A3 A2 B3 B2 mbv 10 cm/s A2L B2L Keine Entflammbarkeit A1 Geringe Toxizität B1 Hohe Toxizität 30 15

16 Tiefkühlung Hochdruckkältemittel A2L A1 R-455A (Solstice L40X) R-454A (Opteon TM XL40) R-444B (Solstice L20) R-449A (Opteon TM XP40) R-407A R-407F (Genetron Performax LT ) R-404A R-454C (Opteon TM XL20) R-448A (Solstice N40) R-452A (Opteon TM XP44) R Pluskühlung Mitteldruckkältemittel A2L A1 R-1234yf R-513 (Opteon TM XP10) R-134a R-1234ze(E) (Solstice ze) R-450A (Solstice N13)

17 Klimatechnik/Wärmepumpen Niederdruckdruckkältemittel? A2L A1 R-32 R-410A R-454B (Opteon TM XL41) R-452B (Opteon TM XL55) R-447A (Solstice L41) R-407C Nicht reportpflichtige und natürliche Kältemittel A3 B2 A2L A1 R-290 (Propan) R-717 (NH3) R-1234yf R-744 (CO2) R-600a (Isobutan) R-1270 (Propen) R-1234ze Solstice ze R-1233zd Solstice zd R-1336mzz(Z) 34 17

18 Turbo-Verdichter Quelle: DKV-Tagung , Dresden Dr. N. Achaichia, S.Schuessler; Honeywell 35 COP bei 0 C/+40 C 3,75 3,7 3,68 3,65 3,6 3,58 3,55 3,5 3,45 3,4 3,38 3,52 3,54 3,53 3,41 3,53 3,53 3,52 3,47 3,35 3,3 3,25 3,2 R-22 R-404A R-407A R-407C R-407F R-417A R-422D R-438A R-448A R-449A DR

19 R 134a R 404A COP bei -35 C/+40 C 1,5 1,47 1,45 1,4 1,35 1,36 1,4 1,38 1,34 1,37 1,36 1,35 1,3 1,25 1,26 1,27 1,2 1,15 R-22 R-404A R-407A R-407C R-407F R-438A R-448A R-449A R-452A DR-7 37 Verbote des Inverkehrbringens (EU-VO ) Haushaltskühl- und gefriergeräte mit HFKW mit einem GWP

20 R 134a R 407C R 404A R 410A R Verbote des Inverkehrbringens (EU-VO ) Ortsfeste Kälteanlagen mit HFKW mit einem GWP Ausnahme: Anwendungen zur Kühlung von Produkten -50 C 39 Verbote des Inverkehrbringens (EU-VO ) Mobile Raumklimaanlagen mit HFKW mit einem GWP

21 R 134a R 134a R 440A R 404A Verbote des Inverkehrbringens (EU-VO ) Kühl- und Gefriergeräte für die gewerbliche Verwendung (hermetisch geschlossene Systeme) m. HFKW mit GWP Verbote des Inverkehrbringens (EU-VO ) Kühl- und Gefriergeräte für die gewerbliche Verwendung (hermetisch geschlossene Systeme) m. HFKW mit GWP

22 R 134a R 404A R 507 R 134a R 407C R 404A R 410A R Verbote des Inverkehrbringens (EU-VO ) Mehrteilige zentralisierte Kälteanlagen für die gewerbliche Verwendung mit einer Nennleistung 40 kw, die HFKW mit einem GWP 150 enthalten oder zu ihrem Funktionieren benötigen, außer im primären Kältemittelkreislauf in Kaskadensystemen, in dem HFKW mit einem GWP verwendet werden dürfen Primärkreis: Sekundärkreis: 43 Verbote des Inverkehrbringens (EU-VO ) Mono Splitklimageräte mit 3kg mit HFKW mit GWP

23 Beschränkung der Verwendung (EU-VO ) Ab dem ist die Verwendung von fluorierten Treibhausgasen mit einem GWP von oder mehr zur Wartung oder Instandhaltung von Kälteanlagen mit einer Füllmenge von 40 Tonnen CO 2 oder mehr untersagt. 1. Ausnahme: Militärausrüstungen oder Einrichtungen, für Anwendungen zur Kühlung von Produkten auf unter -50 C 2. Ausnahme: bis für recycelte und aufgearbeitete HFKW mit einem GWP Ist R-404A ab 2020 für Servicezwecke verboten? Beispiele für einige Kältemittel (Frischware): Kältemittel GWP nachfüllen ist bei max. Anlagenfüllmenge R 134a unbegrenzt erlaubt, da GWP R 404A begrenzt erlaubt (GWP>2 500) 10,2 kg R 407C unbegrenzt erlaubt, da GWP R 410A unbegrenzt erlaubt, da GWP R begrenzt erlaubt (GWP>2 500) 2,7 kg bei Anwendungen über -50 C 46 23

24 Gibt es vielleicht ein Kältemittel, das allen Anforderungen entspricht? 47 Wasserstoff Es Gibt stehen es vielleicht nur 8 Elemente ein Kältemittel, für die Bildung das allen eines Anforderungen Kältemittels zur entspricht Verfügung? Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff Fluor Schwefel Chlor Brom 48 24

25 Back to the Roots Ammoniak Kohlendioxid Schwefeldioxid Methylchlorid Äthylchlorid Dimethylether Propan 49 R-744 / Kohlenstoffdioxid / CO 2 R-744 mit sehr hoher Drucklage Effizienz abhängig von den Aufstellungsbedingungen Sehr aufwendiges Anlagendesign Detektion von Undichtigkeiten schwierig Hoher Kenntnisstand im Reparaturfall 50 25

26 165 Jahre Ammoniak als Kältemittel 1851 führte der Franzose Ferdinand Carré Ammoniak als Kältemittel ein Standardkältemittel in der Industriekälte Einführung im gewerblichen Bereich problematisch Kupfer und Kupferlegierungen nicht anwendbar Potential liegt z.b. in Kaltwasserund Kaltsolebereitern Hohe Sicherheitsstandards 51 Kohlenwasserstoffe Erstellung der Systeme, Aufbau und Funktion sind der Gewerbekälte vertraut Deutlich höhere Anforderungen an die Sicherheit Es fehlen Richtlinien ( Kultur im Umgang ) zur sicheren Verwendung von Kohlenwasserstoff-Kältemitteln Besondere Gefährdungen bei Instandsetzungsarbeiten 52 26

27 Wie geht es weiter? R-134a R-32 R Einsatz von Fördermitteln Das Bundesumweltministerium fördert Maßnahmen an Kälte- und Klimaanlagen.. Die mit Investitionszuschüssen geförderten Anlagen verbrauchen durch die Verwendung hocheffizienter Komponenten und Systeme erheblich weniger Energie und verursachen geringere CO2-Emissionen.. Zugleich werden Kältemittel mit geringer Treibhauswirkung eingesetzt, wodurch auch die direkten Emissionen reduziert werden. Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) ist für die Bearbeitung der Förderanträge sowie die Auszahlung der Zuschüsse zuständig. Einzelheiten zum Antrags- und Förderverfahren, Formulare, Rechtsgrundlagen sowie Publikationen zum Förderprogramm finden Sie auf den nachfolgenden Seiten, zu denen Sie über die Navigationsspalte links gelangen

28 Einsatz von Fördermitteln Ansprechpartner: Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle Referat 525 Kältetechnik Frankfurter Straße Eschborn Telefon: Telefax: Sie erreichen uns unter der o.g. Nummer Mo. Do.: 9:00 Uhr bis 15:00 Uhr Fr.: 9:00 Uhr bis 14:00 Uhr 55 Einsatz von Fördermitteln

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