Machen Sie Schluss mit R404A und R507A!

Betreiber und Anlagenbauer müssen dringend handeln

Seit 2018 schreibt die EU F-Gas-Verordnung (EU 517/2014) eine erhebliche Reduzierung der verfügbaren HFKW-Mengen in der EU vor. Dies führt zu einer Verknappung und Verteuerung vor allem von Kältemitteln mit einem hohen Treibhauseffekt (GWP). Der Ausstieg aus Hoch-GWP-Kältemitteln wie R404A und R507A ist daher dringend geboten. Hierauf weist ein Flyer der Organisationen AREA, Asercom, EFCTC und EPEE hin, dessen Inhalt nachfolgend vorgestellt wird.

Die Reduzierung der verfügbaren HFKW­Mengen, bekannt unter dem Namen HFKW­-Phase-Down, basiert auf einem Quotensystem. Je höher der GWP-Wert eines HFKWs, umso höher ist die Menge an CO2-Äquivalenten (Quoten), für die 1 kg Kältemittel steht. Deshalb betrifft der Phase-Down ­HFKWs­ mit hohem GWP-Wert wie z.B. R404A und R507A in besonderer Weise. Falls diese HFKWs nicht reduziert werden, leidet die Verfügbarkeit aller anderen HFKWs darunter. Auch HFKW-haltige Gemische mit geringerem GWP fallen unter die Verordnung. Nicht unter den Phase-Down fallen reine HFOs, CO2, Kohlenwasserstoffe, Ammoniak, rückgewonnene HFKWs etc.

Zusätzlich zu den großen HFKW-Phase­-Down-Schritten in 2018 und 2021 verbietet die F-Gas-Verordnung ab 2020 den Einsatz von HFKWs mit einem GWP Wert > 2500 in neuen, ortsfesten Kälteanlagen sowie für die Wartung von Kälteanlagen mit einer Füllmenge von 40 t CO2-Äquivalent oder mehr (das entspricht ca. 10 kg R404A / R507A).

Eine Ausnahme gibt es in der Verordnung: Rückgewonnene HFKWs mit einem GWP Wert > 2500 können bis 2030 noch für Wartungszwecke eingesetzt werden.

Ab dem Jahr 2022 sind HFKWs mit einem GWP-Wert >150 in neuen, mehrteiligen, zentralisierten Kälteanlagen (Verbundan­lagen) für die gewerbliche Verwendung >40 kW (außer bestimmten Kaskadentypen), sowie in Kühlgeräten und Gefriergeräten für die gewerbliche Verwendung verboten.

Die größten Risiken bei Untätigkeit

Bei einer Nichtbeachtung der Verordnungen droht eine Auswirkung auf die HFWK-Preise; so geht aus einer Marktanalyse der Europäischen Kommission hervor, dass viele HFKW­-Preise seit Anfang 2017 stark gestiegen sind und dass sich dieser Trend fortsetzen wird.

Falls nichts in Richtung R404A und R507A unternommen wird, kann dies zu einer Verknappung oder sogar einem Mangel an Kältemitteln mit hohem GWP-Wert sowie ebenfalls an HFKW-haltigen Gemischen mit geringerem GWP führen.

Was kann unternommen werden?

Um hier vorzubeugen, gibt es mehrere Handlungsmöglichkeiten:

Sofortiger Ausstieg aus R404A / R507A in neuen Anlagen

Retrofit bestehender R404A- / R507A-Anlagen auf Kältemittel mit niedrigerem GWP-Wert, falls diese anfällig für Leckagen oder andere Probleme sind

Leckagereduzierung

Reduzierung der Kältemittelbefüllung von Anlagen soweit möglich

Rückgewinnung, Recycling und Aufarbeitung von Kältemitteln

Je höher der GWP-Wert des Kältemittels, umso höher ist der Druck durch den HFKW­Phase-Down.

Was sind die Alternativen für R404A / R507A?

Es gibt zahlreiche Alternativen zum Ersatz von R404A und R507A in Neuanlagen und im Bestand. Allerdings können sich Eigenschaften wie volumetrische Kälteleistung, Drucklage, Brennbarkeit, Toxizität etc. der Alternativen erheblich von denen ihrer Vorgänger unterscheiden.

Daher ist es wichtig, die Verfügbarkeit von Komponenten und die Freigabe durch die Verdichterhersteller zu überprüfen. Sicherheit ist dabei wichtiger denn je, denn viele der R404A- und R507A-Alternativen sind brennbar.

Viele Kältemittel-Alternativen befinden sich derzeit aber auch noch in der Entwicklung und kommen in nächster Zeit auf den Markt. Anlagenbauer sollten sich daher bei ihren Lieferanten nach den neuesten Informa­tionen erkundigen.

Ein wichtiger Unterschied zwischen den Kategorien (A3: stark brennbar, A2: brennbar, A2L: schwach brennbar, A1: nicht brennbar) ist die untere Zündgrenze (Lower Flammability Limit – LFL) der Kältemittel. So ist die LFL (in kg/m3) z.B. bei dem A3-Kältemittel R290 um fast acht Mal niedriger als bei einem A2L-Kältemittel. Ein weiterer Unterschied ist die Flammausbreitungsgeschwindigkeit, die bei A2L-Kältemitteln weit unter der von A3-Kältemitteln liegt. Konkret bedeutet das, dass beispielsweise in geschlossenen Räumen mit A2L-Kältemitteln wesentlich höhere Füllmengen möglich sind als mit A3-Kältemitteln.

Prüfen Sie daher immer die geltenden Normen, Bauvorschriften und Instruktionen der Hersteller, wenn Sie brennbare Kältemittel einsetzen.

Welche Kältemittel eignen sich für neue Anlagen?

Wenn eine neue Anlage installiert werden soll oder die bestehende Anlage zu alt für einen Retrofit ist oder sich in einem schlechten Zustand befindet, stellt sich die Frage, welche Kältemittel für die Neuanlage eingesetzt werden können. Die Tabellen 1-3 zeigen die möglichen Alternativen je nach Anwendungsfall auf. Der sichere und energieeffiziente Betrieb sollte dabei im Fokus stehen.

Wann macht ein Retrofit Sinn und mit welchen Kältemitteln?

Ein Retrofit des Kältemittels sollte erwogen werden, wenn eine Anlage anfällig ist für Leckagen und/oder andere Probleme, aber noch nicht am Ende ihrer Lebenszeit ist. Oder wenn ein Kunde noch nicht in eine neue Anlage investieren möchte. In jedem Fall sollte die Rückgewinnung der Kältemittel bei Retrofits sichergestellt werden.

Folgende Kriterien gibt es für die Auswahl eines Retrofit-Kältemittels:

Die Kälteleistung darf nicht erheblich unter der des Ausgangskältemittels liegen;

Die Drucklage darf nicht wesentlich höher sein;

Schwach brennbare, brennbare und stark toxische Kältemittel eignen sich nicht für Retrofits bestehender Anlagen;

Druckgastemperatur, Kältemittelmassenstrom, Druck/Temperaturverhältnis, Verträglichkeit mit Ölen und Elastomeren etc. unterscheiden sich in den meisten Fällen von R404A / R507A. Prüfen Sie immer die Freigabe des Ersatzkältemittels mit dem Komponenten- bzw. Verdichterlieferanten.

Mit einem GWP unter 1500 stehen die Kältemittel R448A, R449A und R507H zur Verfügung (nicht brennbare A1-Kältemittel für Normal- und Tiefkühlung).

Mit einem GWP unter 2500 kommen die Kältemittel R407A, R407F und R452A in Betracht (nicht brennbare A1-Kältemittel für Normal- und Tiefkühlung).

Hinweise zur Rückgewinnung von Kältemitteln

In der EU rückgewonnene Kältemittel fallen nicht unter den HFKW-Phase-Down. Daher können Anlagenbauer und Betreiber durch die Bereitstellung zusätzlicher Mengen auf dem Markt den Druck des Phase-Downs mindern. Bei rückgewonnen Kältemitteln sollte nach einem Retrofit oder am Ende der Lebensdauer von Anlagen ein sicherer Nutzen festgestellt werden. Das Ablassen von Kältemitteln in die Umgebung ist gemäß F-Gas-Verordnung verboten und wird mit Strafen geahndet.

Fazit

Um ein Fortbestehen des Geschäfts gewährleisten zu können, muss in Bezug auf HFKWs gehandelt werden. Deshalb haben sich die vier Industrieverbände AREA, Asercom, EFCTC­ und EPEE zusammengeschlossen, um gemeinsam zum dringenden Ausstieg aus R404A und R507A aufzurufen. In einer weiteren Broschüre rufen die Verbände zudem dazu auf, sich mit dem Thema brennbare Kältemittel zu beschäftigen.

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