Klimaanlagen auf dem Prüfstand

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1 1 von :51 Home > Auto, Motorrad & Oldtimer > Technik & Zubehör > Mehrverbrauch durch Klimaanlage Mehrverbrauch - Richtiger Umgang - Wartung Klimaanlagen auf dem Prüfstand Mittlerweile sind über 90 Prozent aller Neuwagen mit Klimaanlagen ausgerüstet. Dies hebt nicht nur den Komfort für die Insassen, ein gutes Innenraumklima kommt auch der Konzentration des Fahrers entgegen. Kühle Luft (blaue Zonen auf dem Foto der Wärmebildkamera) gibt es allerdings nicht zum Nulltarif: Der Kältekompressor bezieht die Energie dafür über Keilriemen vom Motor. Womit klar ist: Der Motor braucht mehr Sprit, aber in welcher Größenordung? Wir haben ausgewählte Modelle auf den Prüfstand gestellt. Fazit: Kälte kostet Kraftstoff Offene Seitenfenster Der richtige Umgang mit der Klimaanlage Umweltverträgliche Kältemittel So haben wir getestet ADAC-Messwerte Hausaufgaben für die Hersteller Wartung Die Klimaanlagentechnik Film Fazit: Kälte kostet Kraftstoff Kühlung kostet Energie - welcher Zuschlag wird genau genommen fällig, wenn an einem üblichen Sommertag bei beispielsweise 28 Außentemperatur die Klimaanlage mitläuft? Angaben in Prospekten und Datenblättern sucht man dazu vergebens, was angesichts der Diskussionen um Energie und CO2-Bilanzen doch recht verwundert. Berechnen lässt sich der Energieaufwand nicht. Anlass für den ADAC, ausgewählte Automodelle mit unterschiedlicher Klimaanlagen-Technik auf einen speziell eingerichteten Prüfstand zu stellen. Anhand standardisierter Fahrzyklen haben wir Fahrten innerorts sowie auf Landstraße und Autobahn nachgestellt. Dabei wurde bei einer Außentemperatur von 28 C der Innenraum auf komfortable 22 C heruntergekühlt und dieses Temperatur-Niveau gehalten. Gemessen wurde der Verbrauch bei aus und eingeschalteter Klimaanlage. In welcher Größenordnung der Komfort-Zuschlag bei eingeschalteter Klimaanlage liegt ist dabei sehr stark von folgenden Voraussetzungen abhängig: Fz.-Größe und damit auch Größe des zu kühlenden Innenraums Gewünschtes Temperatur-Niveau Fahrzeug-Einsatz (Stadt, Langstrecke) Motorisierung Technik der Klimaanlage bzw. des Kältekompressors

2 2 von :51 Insbesondere der letzte Punkt ist von Bedeutung: Einfache Klimaanlagen-Systeme kühlen zunächst grundsätzlich bis auf das Temperatur-Minimum hinunter Um die vom Nutzer gewünschte Temperierung zu erreichen, wird dann vor den Luftaustrittsdüsen wieder Warmluft aus dem Heizungs-Wärmetauscher zugemischt. Eine preisgünstige Technik, die aber alles andere als ökonomisch ist. Von uns in dieser Kategorie beispielhaft ausgesucht und gemessen: Ford Fiesta und Mazda 6. Vernünftiger mit der Energie gehen Klimaanlagen bzw. deren Kompressoren um, die mittels spezieller technischer Auslegung und elektronischer Steuerung exakt soviel leisten, wie im Moment gerade an Kälteenergie gebraucht wird. Diese Technik findet man überwiegend nur im gehobenen Preis-Segment, ein typischer Vertreter ist hier der Audi A4. Zu dieser Kategorie gehört auch der Opel Vectra, der über einen Klima-Kompressor mit variablem (also leistungsgesteuerten) Hubvolumen verfügt, allerdings ohne externe elektronische Ansteuerung (wie z.b. beim A4). Pro einhundert Kilometer 0,1 Liter oder 2,1 Liter, je nach Modell und Einsatzgebiet: Wie unser Diagramm zeigt, ist die Bandbreite des Mehrverbrauchs der hier untersuchten Modelle enorm. ADAC-Messwerte Mehrverbrauch durch Klimaanlagen bei einer Außentemperatur von 28 C und einer Klimatisierung des Innenraums auf + 22 C: Angaben in Liter/100 km bzw. (Gesamtverbrauch) zusätzlich prozentual: Offene Seitenfenster

3 3 von :51 Klimaanlage aus - Fenster runter: An heißen Tagen wird das nicht ausreichen, um im Fahrzeug-Innenraum ein akzeptables Temperatur-Niveau zu halten. Zudem kann es bereits ab etwa 50 km/h im Innenraum recht laut und turbulent werden. Trotzdem ist die Frage nicht uninteressant, wie viel Sprit ein geöffnetes Seitenfenster kostet. Wir haben es gemessen: Bei Geschwindigkeiten zwischen 80 km/h und 100 km/h mit beiden geöffneten Seitenfenstern lag der Mehrverbrauch bei 0,2 l/100 km. Hausaufgaben für die Hersteller Und wie sehen die Verbrauchswerte im Klimaanlagen-Betrieb bei anderen Automodellen aus? Entsprechende Angaben dazu müssen die Hersteller bislang nicht liefern. Schluss mit Frust beim Frost: Um dem Autofahrer die Größenordnung des Mehrverbrauchs bewusst zu machen und eine Orientierungshilfe beim Fahrzeugkauf zu geben, fordert der ADAC, in Ergänzung zur Fahrzeug-"Typprüfung", ein einheitliches und praxisnahes Messverfahren. Die entsprechenden Angaben müssen zum festen Bestandteil der Verkaufsunterlagen (Prospekte, Datenblätter) werden. Der richtige Umgang mit der Klimaanlage Vor Fahrtbeginn von der Sonne aufgeheiztes Fahrzeug durch Öffnen der Türen und Schiebedach gut lüften und danach Fenster und Schiebedach schließen. Bei Glasdächern Abschattung benutzen. Alle Luftaustrittsdüsen öffnen und so einstellen, dass der Luftstrom möglichst über die Schultern der vorne sitzenden Personen geblasen wird. Klimaanlage nicht zu kühl einstellen und kalten Luftstrom nicht auf Körperpartien blasen (Erkältungsgefahr!). Die übliche Wohlfühltemperatur liegt zwischen 21 und 23 C. Bei Klimaanlagen mit manueller Bedienung: Für schnelle Abkühlung Heizungstemperaturregler auf Kalt, Gebläse auf höchste Stufe und in den ersten Minuten Umluft einschalten. Nach Erreichen einer behaglichen Innenraumtemperatur Kühlung im selektiven Betrieb benutzen (nur einschalten, wenn Kühlleistung erforderlich ist) oder durch Zumischen von Heizungsluft Wohlfühltemperatur nachregeln. Gebläse nach und nach zurückstellen und Umluft ausschalten. Bei Klimaanlagen mit Automatik: Individuelle Temperatur vorwählen und für Luftverteilung und Gebläsestärke Automatikprogramm wählen. Um den Kraftstoffmehrverbrauch durch Klimaanlagen zu reduzieren, Kühlung nur dann einschalten, wenn Abkühlung der Innenraumtemperatur gewünscht wird. Erst bei einer Außentemperatur von ca. 3-5 C wird die Kühlung automatisch abgeschaltet. Kann bei hoher Luftfeuchtigkeit ein Beschlagen der Scheiben durch eine höhere Gebläsestufe nicht verhindert werden, Kühlbetrieb für Trocknung der Luft einschalten.

4 4 von :51 Kurz vor Fahrtende sollte die Kühlung, aber nicht das Gebläse ausgeschaltet werden. Das verhindert Restfeuchtigkeit im Lüftungssystem, die Bakterien- und Pilzbefall und somit Geruchsbildung begünstigt. Wartung Die Vorgaben und Empfehlungen von Fahrzeugherstellern und Service-Firmen zur Wartung von Klimaanlagen sind zum Teil sehr unterschiedlich. Während die Hersteller eine Wartung mit Aufbereiten und Nachbefüllen von Kältemittel meist erst dann vorsehen, wenn die Kälteleistung merklich reduziert ist, empfehlen Service-Firmen wegen möglicher teurer Folgeschäden durch Kältemittelverlust (mangelnde Schmierung) i.d.r. eine entsprechende Wartung alle 2 Jahre (Kosten ca. 60 bis 90 Euro). Die Klimaanlagen sind aber bei Kältemittelverlust vor möglichen Beschädigungen durch einen automatischen Druckschalter geschützt. Da meist im Rahmen der Fahrzeuginspektion nur grob die Funktion der Klimaanlage beurteilt wird (Kühlung ja/nein), sollte auf jeden Fall vor Wartungsarbeiten mit Nachbefüllung von Kältemittel ein effektiver Funktionstest durchgeführt werden. Dies ist z.b. durch eine Erfassung der Luftausströmtemperatur bei bestimmten Betriebszuständen oder durch Ermittlung des Temperaturunterschieds an Hoch- und Niederdruckleitung möglich. Bei unangenehmer Geruchsbildung im Fahrzeug, die durch Bakterien- und Pilzbefall im Lüftungssystem verursacht wird (typischer Waschküchengeruch), muss der Verdampfer umgehend desinfiziert und die Ablaufleitung für das Kondenswasser gereinigt werden. Umweltverträgliche Kältemittel Das gebräuchliche, hochflüchtige Kältemittel für Klimaanlagen R134a (Tetrafluorethan) ist zwar kein Ozonkiller mehr, fördert aber dennoch beim Austreten den Treibhauseffekt. Die Treibhauswirkung von R134a ist um den Faktor höher als von Kohlendioxid (CO2)! Leckagen treten vor allem bei älteren Fahrzeugen an Dichtungen, Schläuchen sowie O-Ringen auf, da im Gegensatz zu stationären Anlagen (z.b. Kühlschrank) hier der Einsatz von flexiblen Verbindungen notwendig ist. Lt. Untersuchungen des Umweltbundesamtes diffundieren in Deutschland pro Jahr ca Tonnen Kältemittel in die Umwelt. Aus diesem Grund fordert der ADAC den Einsatz von Kältemitteln, die ein möglichst geringes Treibhauspotenzial aufweisen. CO2-Klimaanlagen mit der Kältemittelbezeichnung R744 sind derzeit die beste Alternative, da diese Anlagen schon seit Jahren in der Entwicklung sind und bereits in einigen Jahren serienreif angeboten werden können. Durch den Umstieg auf das natürliche Kältemittel CO2 fällt der Leckage-Anteil am Gesamt-CO2-Ausstoß nahezu komplett weg. Die EU hat bereits ein Verbot von fluorierten Treibhausgasen (wie z.b. R134a) für neue Fahrzeugtypen ab 2011 erlassen. Inzwischen haben sich auch die deutschen Fahrzeughersteller als weltweit erste Unternehmen darauf verständigt, R744 als neues Kältemittel einzusetzen. Der ADAC fordert deshalb möglichst bald neue Modelle mit CO2-Klimaanlagen auszurüsten. Die Klimaanlagentechnik

5 5 von :51 Kompressor-Technologien Die Effizienz einer Klimaanlage hängt im Wesentlichen von der Arbeitsweise des Kompressors ab. Verbaut werden diese Varianten: Konstantes Hubvolumen Weit verbreitet auf dem Kleinwagensektor und bei asiatischen Modellen. Für den ADAC-Test beispielhaft ausgewählt: Ford Fiesta, Mazda 6 Es wird immer die volle Kälteleistung erzeugt und durch Zumischen von Warmluft die gewünschte Innenraumtemperatur erreicht. Der Kompressor schaltet sich selbsttätig immer dann ein/aus, wenn am Verdampfer bei ca. 3 C der Vereisungspunkt erreicht wird. Mazda 6: Der Kompressor schaltet aufgrund einer automatischen Umluftschaltung häufiger ab. Die Umluftschaltung bewirkt, dass am Verdampfer nicht ständig heiße Außenluft stark abgekühlt werden muss, sondern nur die kühlere Innenraumluft weiter umgewälzt und gekühlt wird. Dies ergibt einen reduzierten Energiebedarf. Temperatur-Regulierung durch Nutzer meist manuell Variables Hubvolumen mit interner Leistungsregelung Allgemein weit verbreitet. Für den ADAC-Test beispielhaft ausgewähltes Modell: Opel Vectra Die Kälteleistung wird aufgrund der Veränderung des Drucks im Kältemittelkreislauf durch Anpassung des Kompressor-Hubvolumens automatisch geregelt. Dadurch reduzieren sich häufige Ein-/Ausschaltvorgänge des Kompressors. Die gewünschte Innenraumtemperatur wird aber auch hier durch Zuführen von Warmluft erreicht. Temperatur-Regulierung durch Nutzer manuell oder automatisch Variables Hubvolumen mit externer, elektronischer Regelung Modernste Technik Standard bei deutschen Premium-Marken sowie bei fast allen europäischen Marken von der unteren Mittelklasse aufwärts, sofern mit Klima-Automatik ausgestattet. Für den ADAC-Test beispielhaft ausgewähltes Modell: Audi A4 Die Kälteleistung wird elektronisch über Sensoren und ein Steuergerät an die gewünschte Temperatur angepasst. Ein Kälteleistungsüberschuss entfällt, da das Kompressorvolumen bis nahezu null reduziert werden kann (Zumischung vorn Warmluft entfällt damit). Durch diese bedarfsgerechte und energetisch optimierte Kälteleistungsregelung kann die Antriebsleistung des Kompressors deutlich abgesenkt werden. So haben wir getestet Auf dem klimatisierten ADAC-Abgasprüfstand wurden diese Fahrzeugmodelle Ford Fiesta 1,4, 59 KW; Klimakompressor mit konstantem Hubvolumen; manuelle Klimaregelung Mazda 6 2,0 MZR, 108 kw; Klimakompressor mit konstantem Hubvolumen, automatische Klimaregelung Opel Vectra 2.2. direct, 114 kw; Klimakompressor mit variablem Hubvolumen (interne

6 6 von :51 Leistungsregelung); automatische Klimaregelung Audi A4 1,8 T, 120 kw; Klimakompressor mit variablem Hubvolumen (externe, elektronische Leistungsregelung); automatische Klimaregelung Audi A4 2.0 TDI, 125 KW, Klimakompressor mit variablem Hubvolumen (externe, elektronische Leistungsregelung); automatische Klimaregelung in Anlehnung an die europäische Abgas-Typprüfung (NEFZ = Neuer Europäischer Fahrzyklus) jeweils mit und ohne Klimaanlage gemessen. Der Test beinhaltet Fahrzyklen innerorts sowie außerorts (bis 120 km/h). Die Testfahrzeuge wurden bei einer Prüfstandstemperatur von 28 C und 40-50% Luftfeuchtigkeit (= üblicher Sommertag) auf +22 C heruntergekühlt. Diese Temperatur wurde beim anschließenden Fahrzyklus beibehalten. Film Film auf ADAC-TV Mehrverbrauch durch Klimaanlagen 3'36''