Kältemittel

Einführung

Die Kältemittel auf Basis der Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) waren auf Grund ihrer Reaktionsträgheit lange Zeit ideale Kältemittel, sowohl für die Kälte- wie auch die Wärmepumpentechnik, ungiftig und unbrennbar. Stratosphärischer Ozonabbau und atmosphärischer Treibhauseffekt führten die letzten 15 Jahre aber zu entscheidenden Veränderungen in der Kälte-Klimatechnik. Die in die Atmosphäre abgegebenen langlebigen Moleküle der FCKW erreichen etwa nach einem Jahrzehnt die Stratosphäre und zerstören dort mit ihrem enthaltenen Chlor die Ozonschicht, die die Erde vor der ultravioletten Strahlung der Sonne schützt.

Deshalb wurde im Protokoll von Montreal 1987 vereinbart, die vollhalogenierten FCKW ab 1995 zu verbieten, wie z.B. das R12, R114 ode das R502, einer Mischung aus R22 und R115. Aber auch teilhalogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (H-FCKW) wie das R22, die wegen des Wasserstoffanteils im Molekül weniger reaktionsträge und kurzlebiger als die FCKW sind und deshalb ein weitaus geringeres ODP (Ozonabbaupotenzial) mit nur 5 bis 10 % gegenüber den FCKW aufweisen, wurden ab 1994 mit Ergänzungen des Protokolls in der Europäischen Union in ihrer Verwendung eingeschränkt.

Die heute in Deutschland verwendeten Kältemittel für Neuanlagen haben kein OPD mehr und tragen nicht mehr zum Abbau des Ozons bei. Sie werden nach der Berufsgenossenschaftvorschrift BGV D4 in 3 Gruppen eigeteilt:

Gruppe 1: Unter atmosphärischen Bedingungen nicht brennbar wie etwa R134a, R407C, R404A, R410A, R507
Gruppe 2: Explosionsgrenze im Gemisch mit Luft mindestens 3,5 Vol.-% wie etwa R32 und R717 (Ammoniak)
Gruppe 3: Explosionsgrenze im Gemisch mit Luft unter 3,5 Vol.-% wie R1270 (Propen), R290 (Propan), R600 (Butan)

		Die chlorfreien HFKW Ersatzkältemittel, vorrangig R134a, R404A, R407C und R410A sind nur hinsichtlich des Treibhauspotenzials, dem GWP problematisch. Allerdings kommt bei der Auswahl von Kältemitteln der Systemausführung eine besondere Bedeutung zu. Neben möglichst geringem ODP und GWP ist der Energiebedarf des Systems ein entscheidendes Krtiterium, Antriebsenergie in Form z.B. von Strom emittiert über die gesamte Lebensdauer der Anlage CO2! Ein weiterer Punkt ist das direkte Treibhauspotenzial, das etwa bei Leckagen zum Tragen kommt. Zur qualifizierten Beurteilung wurde der TEWI (Total Equivalent Warming Impact) entwickelt, damit die gesamte Auswirkung auf den Treibhauseffekt bewertet werden kann: Der TEWI - Formel zur Berechnung von CO2-Emissionen
Bildquelle: Vectorraum GmbH
Eigenschaften der Kältemittelgruppen