WAS HAT DIE KÄLTETECHNIK MIT KLIMASCHUTZ ZU TUN? 27. Sitzung KYOTO Forum BMLFUW

Transkript

1 WAS HAT DIE KÄLTETECHNIK MIT KLIMASCHUTZ ZU TUN? 1

2 Einführung Historie TEWI Lösungen 447. Verordnung EU 2

3 3

4 Kältemittelkreislauf und Hauptkomponenten Kondensator Verflüssiger Verdichter Kompressor Verdampfer 4

5 Kältemittel Lebenszyklus Natural Refrigerants? Natural Refrigerants 1886 Today HFCs CO 2, NH 3 HCs CFCs H-CFCs NH 3 CFCs CO 2, NH 3 HCs 5

6 TEWI total equivivalent warming impact DIREKT INDIREKT 6

7 DIREKT Kältemittel - GWP Kältemittel Zusammensetzung GWP (global warming potential) 100a R 404a R 507 R 134a R 407c R 410A R 152a R 744 R 723 R 717 R 290 R125/143a/134a R125/143a CF3CH2F R32/125/134a R32/125 CHF2CH3 CO2 NH3DME NH3 CH3CH2CH (1)

8 Was bedeutet GWP (global warming potential) 1 kg R404a = km Autofahrt R 404a Anwendungen Fast allen Kälteanwendungen im TK Bereich Fast allen Anwendungen im NK Bereich Klimatisierung Betrifft z.b.: alle Supermärkte mit Füllmengen bis zu 1000 kg. 8

9 Auswirkungen Für das deutsche Amt für Umweltschutz spricht bei Anlagen mit einem Verlust von unter 10% der Gesamtfüllmenge von dichten Anlagen Bei mobilen Anlagen gilt eine Leckagerate von bis zu 35% Die Statistik zeigt, dass 53% aller Anlagen diese Kriterien erfüllen, jedoch 7% eine Rate von über 50% aufweisen. W. Adebar, Ministerium für Umwelt+Verkehr Stuttgart 9

10 Supermarkt Standard (500m²) dichte Anlage Füllmenge: kg dichter Verlust pro Jahr: 8-10 kg Betriebszeit 10 Jahre: kg CO2 Ausstoß durch dichte Anlage: 80 x 3800 = kg CO2 = 1, km Autofahren!! 10

11 Beispiel 2005/2006 Ein Supermarkt 3.500m² Füllmenge R404a: 600kg Verlust Sept Feb. 2006: 770kg CO2 Potential: 3800 x 770 = 2, kg = t CO2 11

12 INDIREKT 12

13 Situation Supermarkt 13

14 EINSPARUNG? Auswahl des Kältemittels Kälteerzeugung Betrieb 14

15 Auswahl des Kältemittels R 134a R404a COP 2,61 COP 2,35 15

16 Kälteerzeugung jedes K = 1-2% Einsparpotential z.b.: 35 C Kondensationstemperatur anstatt 36 C = Einsparungspotential 1-2% der gesamten Energiekosten each K = 4-6% Einsparpotential z.b.: -22 C anstatt of -23 C = Einsparungspotential 4-6% der gesamten Energiekosten 16

17 Kälteerzeugung PACKEN SIE DIE WASSERKÜHLUNG BEI IHREM AUTO IM SOMMER AUCH WARM EIN? Exkurs Kosten Verflüssigung 17

18 447. Verordnung Betrifft: Alle mobilen und stationären Kälteanlagen ab ALTANLAGEN: Dürfen weiterbetrieben werden aber: Nur wenn eine Umrüstung technisch aufwendig und nicht verhältnismäßig ist. 18

19 447. Verordnung MELDEPFLICHT: 1. In Neuanlagen gefüllt wurde 2. In bestehende Anlagen nachgefüllt wurde 3. Der Entsorgung zugeführt wurde 19

20 447. Verordnung NEUANLAGEN: 1. max. 20kg im Primärkreislauf 2. Ausnahmeregelung durch Landeshauptmann 20

21 EU F-Gase Verordnung Dänemark: ab kg, + CO2 Steuer Norwegen: CO2 Steuer Schweden: Füllmengenbeschränkung, + Steuer Schweiz: 3kg mit besonderer Vorgangsweise 21

22 ANLAGENLÖSUNGEN KÄLTETRÄGERSYSTEME natürliche KÄLTEMITTEL ohne GWP 22

23 Reaktion der Betreiber RECHEIS TEIGWAREN GmbH HALL i. TIROL Für die Herstellung von Nudeln und anderen Teigwaren sowie zur Lagerung der Basis-Rohstoffe benötigte der österreichische Marktführer Recheis Teigwaren GmbH Klimaräume, Normalkühlräume, Tiefkühlräume und eine kombinierte Spiral/Froster-Abkühlanlage. Anforderung: Gefordert war eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Kälteanlage, die der österreichischen F-Gase-Verordnung Rechnung trägt. Anlagenart: überflutete NH 3 -Anlage CO 2 -Direktexpansionanlage in Kaskade Kältemittel: NH 3 / CO 2 Kältemittelmenge: 460 kg NH 3 / 135 kg CO 2 Kälteträger: kg Antifrogen L Kälteträgertemperatur: Klimatisierung +2 C / +6 C Kühlräume -8 C / -4 C Spiral/Froster-Abkühlanlage -6 C / - 2 C Kälteleistung: Hauptkomponenten: 325 kw NH 3 -Anlage 110 kw CO 2 -Anlage 4 Kolbenverdichter NH 3 -Anlage 3 Kolbenverdichter CO 2 -Anlage Einsparung CO2/a = 336 t/a Nutzungsdauer 12 Jahre =4,036 t 23

24 AGM Klagenfurt Dieser Cash & Carry Abholgroßmarkt wird durch Gastronomie und Großverbraucher im Raum Klagenfurt genutzt. Zur Lagerung von frischen und tiefgekühlten Lebensmitteln sind sowohl Kühl- und Tiefkühlmöbel als auch Normal- und Tiefkühlräume im Einsatz. Anforderung: Anlagenart: Gesucht war ein Kältesystem, das die hohe Qualität der eingelagerten Waren sicherstellt und zuverlässig im Betrieb ist. Die Anlage sollte mit minimalen Füllmengen arbeiten und geringe Wartungs- und Instandhaltungskosten verursachen. Außerdem sollte ein Konzept zur Nutzung der Abwärme aufgestellt werden. überfluteter Flüssigkeitskühlsatz Kältemittel: NH 3 Kältemittelmenge: 2 x 27 kg Kälteträger: Temper -20 C Kälteleistung: 380 kw (Normalkühlung) Hauptkomponenten: zweikreisige Schraubenverdichter Besonderheiten / Kommentare: Die Satellitenaggregate mit Flüssigkeitskühlung sind direkt an den Tiefkühlmöbeln angebaut. Insgesamt stehen drei Tiefkühlinseln à 15 laufende Meter zur Verfügung; Tiefkühllager und Verkaufsraum umfassen zirka 180 Quadratmeter. Die Abwärme wird zur Erhitzung von Brauchwasser und zur Heizung genutzt. Einsparung CO2/a = 251 t/a Nutzungsdauer 12 Jahre = 3,021 t 24

25 KAUFLAND GEISENFELD Des Distributionslager Kaufland / Geisenfeld hatte für die Abfuhr der Wärme ursprünglich luftgekühlte Rückkühler mit integrierter freier Kühlung für das Lager installiert und ausgeführt. Vor allem in den heißen Sommermonaten kam die Installation an ihre technischen Grenzen. Anforderung: Das Lager sollte ohne zusätzliche Maßnahmen auch bei heißen Sommertemperaturen gekühlt werden. Der Energieverbrauch mußte reduziert werden wie auch die Anforderungen an die Verdichter (bessere Druckverhältnisse). Gleichzeitig wurden einige kleine Verbesserungsmaßnahmen an der Anlage insgesamt vorgenommen. Anlagenart: Kältemittel: Kältemittelmenge: Ammoniak Kälteträgeranlage mit wassergekühlten Verdunstungsverflüssigern. NH3 ca. 2 x 300 kg REDUZIERUNG DER ENERGIEKOSTEN -35% Kälteleistung: Verdunstungsverflüssiger: ca. 2,8 MW ca. 3,6 MW Besonderheiten / Kommentare: Der Umbau wurde während des Betriebes des Distributionslagers bei Aussentemperaturen bis zu 25 C ohne Störung vollzogen. vorher 25

26 KÄRNTNERMILCH ABKÜHLTUNNEL Kärntnermilch, eine große bäuerliche Genossenschaft mit über Mitgliedern, unterhält im österreichischen Spittal eine moderne Produktionsstätte. Jährlich werden hier rund 76 Millionen Kilogramm Rohmilch zu Joghurt, Käse und anderen Milchprodukten verarbeitet. Anforderung: Anlagenart: Um die bestehenden Produktionskapazitäten umweltschonend modernisieren und erweitern zu können, sollte ein mit natürlichen Kältemitteln betriebener Spiralkühler zur Abkühlung von Joghurt errichtet werden. Flüssigkeitskühlsatz Kältemittel: R723 (60 % NH 3 / 40 % C 2 H 6 O) Kältemittelmenge: 2x47 kg Kälteträger: Propylenglykol Kälteleistung: 230 kw Einsparung CO2/a = 208 t/a Hauptkomponenten: 2 Hubkolbenverdichter mit luftgekühltem Verflüssiger Nutzungsdauer 12 Jahre = 2,500 t 26

27 Baujahr 1965 ALT: 1350 kw NEU derzeit: 670 kw 27

28 Aufgrund ihres hohen Treibhauspotenzials sind die fluorierten Gase jedoch nicht als langfristige Alternative anzusehen. Daher ist es nunmehr eine umweltpolitische Notwendigkeit, die nächsten Schritte, der Stoffesubstitution, hin zu weder die Ozonschicht noch das Klima schädigenden Stoffen zu vollziehen. Eckpunktepapier Deutschland 28