Mobile Klimageräte mit Propan

Vorschriften und Verordnungen

2018 wurden weltweit ca. 150 Millionen Raumklimageräte verkauft, Tendenz steigend. Diese haben nicht nur wegen des Strombedarfs, sondern auch wegen der verwendeten HFKW-Kältemittel negative Auswirkungen auf das Klima. Die konsequente Umrüstung der mobilen Klimageräte auf R290 wird helfen die Kältemittelemissionen reduzieren.

Seit dem 1. Januar 2015 gilt die EU-F-Gas-Verordnung. In dieser Verordnung wird die Emission der fluorierten Treibhausgase (F-Gase) erheblich reduziert. Unter diesen F-Gasen befinden sich praktisch alle aktuell gängigen und verwendeten Kältemittel der Kälte-/Klimabranche. Einige dieser Mittel werden zu festgelegten Zeitpunkten unmittelbar verboten. Andere werden durch ein „Phase-down“, mit dem die Menge, die in Verkehr gebracht werden darf, reduziert wird, deutlich verteuert. Dies schränkt die Verwendung ein. Die Kategorisierung erfolgt mittels des GWP (Global Warming Potenzial) der einzelnen Stoffe. Dieses ist ein Vergleichswert zu CO2, um welchen Faktor der jeweilige Stoff schädlicher für das Klima ist.

Derzeit wird in den mobilen Raumklimageräten meist das fluorhaltige Kältemittel R410A eingesetzt, welches ein Treibhausgaspotential (GWP) von 2.088 hat. Das bedeutet, dass ein Kilogramm R410A innerhalb der ersten 100 Jahre nach der Freisetzung 2.088 Mal so stark zum Treibhauseffekt beiträgt wie ein Kilogramm CO2. In den letzten Jahren wurden deshalb von verschiedenen Herstellern mobile Klimageräte mit dem Kältemittel R32 eingeführt, welches einen GWP von 675 hat. Jedoch sind ab dem 01.01.2020 nur noch mobile Klimageräte mit Kältemitteln erlaubt, welche ein Treibhausgaspotential (GWP) unter 150 haben.

Swegon bringt daher schon 2019 besonders umweltschonende mobile Klimageräte mit R290 (GWP = 3) auf den Markt. Das Kältemittel Propan (R290) ist bisher die einzige langfristige Lösung für mobile Raumklimageräte, die bereits heute schon serienmäßig von Swegon zur Verfügung steht. Hier gibt es ein Gerät, was nur kühlt, aber auch ein mobiles Klimagerät mit Wärmepumpenfunktion. Vergleiche zwischen den unterschiedlichen Kältemitteln haben gezeigt, dass R290 auch in Sachen Energieeffizienz die beste Wahl für mobile Raumklimageräte ist.

Propan ist eine organische Verbindung, ein sogenannter Koh­lenwasserstoff. Propan besitzt weder einen nennenswerten direkten Treibhauseffekt noch ein Ozonabbaupotential. Das Propan, welches als Kältemittel eingesetzt wird, ist nicht das üblicherweise für Gasgrills oder Bauheizungen eingesetzte Produkt, sondern ein speziell gereinigtes und für die Kältetechnik optimiertes Produkt.

Die Drucklagen von Propan als Kältemittel sind ähnlich denen von R22, das Temperaturverhalten ist so günstig wie mit R134a. Auch zeigen sich keine besonderen Materialunverträglichkeiten mit Propan. Natürlich darf man nicht vergessen, dass R290 und alle anderen Kohlenwasserstoffe in die Sicherheitsgruppe A3 (DIN EN 379) eingeordnet werden. Dennoch sollte man keine Vorbehalte gegen Kohlenwasserstoffe als Kältemittel haben.

Mobile Klimageräte haben eine so geringe Kältemittelfüllmenge, dass dies bei einer sachgemäßen Handhabung keine Gefährdung von Personen nach sich zieht. Dies ist alles in der DIN EN 378-1:2014 geregelt.

Es gibt dort besondere Anforderungen für mobile Klimageräte. Die Füllmenge Propan (R290) darf maximal 0,304 kg betragen. Alle Geräte, welche mehr Kältemittel als der vorgegebene Wert besitzen, dürfen nicht in Verkehr gebracht werden.

Wenn die Kältemittelmenge zwischen 0,152 und 0,304 kg liegt, muss man Folgendes für den Betrieb und die Lagerung beachten:

Eine Mindestraumfläche (Amin) und ein

Mindestraumvolumen (Vmin) muss gegeben sein.

Amin = m x (0,25 x LFL x 2,2)-1

Dabei ist m die Menge an Kältemittel im Gerät in kg (diese muss jeder Hersteller ausweisen und auch auf jedem Gerät angegeben werden), LFL ist die untere Explosionsgrenze in kg/ m3 nach Anhang E in der DIN EN 378-1:2014 (bei Propan (R290) 0,038 kg/m3).

Rechenbeispiel: Annahme, mobiles Klimagerät mit 0,22 kg Kältemittel R290

Amin = m x (0,25 x LFL x 2,2)-1

Amin = 0,22 kg x (0,25 x 0,038 kg/m3 x 2,2)-1

Amin = 10,5 m2 = 11 m2

Zudem gibt es noch einen praktischen Grenz­wert, welcher zu beachten ist. Dieser ist für Propan 0,008 kg/m3 (DIN EN 378-1:2014 Anhang E). Hier wird das Raumvolumen geregelt.

 

Rechenbeispiel: Annahme, mobiles Klimagerät mit 0,22 kg Kältemittel R290

Vmin = 0,22 kg / 0,008 kg/m3 = 27,5 m³ = 28 m³

 

Zusammenfassend ist zu sagen, dass Propan ein in der Zukunft wichtiges Kältemittel für die Klima- und Kältetechnik ist. Die neu produzierten mobilen Klimageräte müssen ab dem 01.01.2020 einen GWP unter 150 haben, jedoch kann der Lagerbestand noch abverkauft werden. Swegon ist schon jetzt vorbereitet und hat sein mobiles Klimageräteproduktportfolio auf R290 umgestellt. Es wird zwei neue mobile Klimageräte mit 3,5 kW geben: den „AirBlue GAM 12 HP ECO“ mit Wärmepumpenfunktion und das Gerät „AirBlue GAM 13 ECO“ (nur Kühlfunktion).

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