HERZOG F-Gase-Verordnung

Die Verordnung (EU) Nr. 517/2014 über fluorierte Treibhausgase - die F-Gas Verordnung

Fluorkohlenwasserstoffe - sowohl teilhalogenierte (HFKW) als auch vollständig halogenierte (FKW) - tragen zum Treibhauseffekt und damit zum globalen Klimawandel bei. Das Maß für ihr relatives Treibhauspotential wird in GWP (aus dem Englischen: Global Warming Potential) angegeben.

Die Verwendung fluorierter Treibhausgase (F-Gase) ist seit 2006 in der Verordnung (EG) Nr. 842/2006 und in der Richtlinie 2006/40/EG geregelt. Am 16. Dezember 2013 erfolgte in Brüssel im Rahmen des Trilogs zwischen der EU-Kommission, dem Europäischen Rat und dem EU-Parlament eine Einigung zur Revision der F-Gas-Verordnung.

Die neue F-Gase-Verordnung (eigentlich Verordnung (EU) Nr. 517/2014 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. April 2014 über fluorierte Treibhausgase und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 842/2006) löst die bisherige Verordnung (EG) Nr. 842/2006 über bestimmte fluorierte Treibhausgase ab.

Kältemittelfüllmengen werden seit her nicht mehr in kg, sondern nach ihrem Treibhauspotential gewichtet. Mit ihr sollen die Emissionen von F-Gasen in der EU vom Stand des Jahres 2005 um 60 % auf 35 Millionen Tonnen CO2 Äquivalent bis zum Jahr 2030 verringert werden.

Dies soll durch die

  • Einführung einer schrittweisen Beschränkung der am Markt verfügbaren Mengen an teilfluorierten Kohlenwasserstoffen bis zum Jahr 2030 auf ein Fünftel der heutigen Verkaufsmengen,
  • Erlass von Verwendungs- und Inverkehrbringungsverboten, sobald dies möglich ist,
  • Erweiterung der bestehenden Regelungen zu Dichtheitsprüfungen, Zertifizierung, Entsorgung und Kennzeichnung

erreicht werden.

Vollständige Verordnung anzeigen

Diese trat zum 01. Januar 2015 in Kraft.

 

HERZOG Linde GWP Übersicht
Bild: Linde - GWP Übersicht ausgewählte Kältemittel

Schrittweise Reduktion der HFKW-Mengen ("Phase-Down")

ab 01.01.2015: Haushaltskühl- und Gefriergeräte (sog. weiße Ware) mit GWP ≥ 150

ab 01.01.2020: Kühl- und Gefriergeräte für den gewerblichen Gebrauch (hermetisch geschlossen) mit GWP ≥ 2500 

ab 01.01.2022: Kühl- und Gefriergeräte für den gewerblichen Gebrauch (hermetisch geschlossen) mit GWP ≥ 150,
Mobile Kälteanlagen (hermetisch geschlossen) mit GWP ≥ 150

ab 01.01.2020: Ortsfeste Kälteanlagen mit GWP ≥2500 (außer Anlagen zur Produktkühlung tiefer -50°C)

ab 01.01.2022: Mehrteilige zentralisierte Kälteanlagen ≥40KW für die Gewerbekälte mit GWP ≥150
Ausnahme: Im Primärkreislauf von Kaskadenanlagen ist ein Kältemittel mit GWP bis 1500 erlaubt.

ab 01.01.2020: Mobile Klimaanlagen (hermetisch geschlossen) mit GWP ≥150 

ab 01.01.2025:  Mono-Splitklimaanlagen (unter 3kg Füllgewicht) mit GWP ≥750

Beschränkung des Inverkehrbringens

Daraus resultiert, dass Kältemittel mit einem GWP-Wert ≥2500 (u.a. R-404A, R-507, R-422A und R-422D) keine große Rolle mehr spielen werden. Als Alternativen kommen in Frage:

R-449A GWP-Wert: 1397

R-513A GWP-Wert: 631

R-407A GWP-Wert: 2107 

R-407F GWP-Wert: 1824

Auch neue Kältemittel auf HFO-Basis mit niedrigen GWP-Werten, brennbare Kältemittel und R-744 (CO2) werden an Bedeutung gewinnen.

 

Beschränkung der Verwendung

Ab 01.01.2020: Verbot der Verwendung von Kältemitteln mit einem GWP ≥ 2500 zur Wartung und Instandhaltung von Kälteanlagen mit Füllmengen ab 40 Tonnen CO2-Äquivalent (ausgenommen Anwendungen < -50 °C und Militärausrüstungen). 

Beispiel  R-404A Anlagen: 40.000 kg (CO2-Äquivalent) / 3922 (GWP-Wert) = 10,2kg

Bis 31.12.2029: Verwendung von zurückgewonnenen und aufgearbeiteten F-Gasen mit einem GWP ≥ 2500 zur Wartung und Instandhaltung von bestehenden (gebrauchten) Kälteanlagen.

Lösungsansätze für die Zukunft in der Kälte- und Klimatechnik

Low GWP - HFO-Kältemittel R1234yf und R1234ze(E) 

Das Kältemittel mit der Bezeichnung R1234yf gehört zur Gruppe der Hydro- Fluor-Olefine (HFO). Es handelt sich dabei um ungesättigte HFKW mit chemischer Doppelbindung. Das Treibhauspotenzial ist außerordentlich gering (GWP100 = 4). Bei Freisetzung in die Atmosphäre erfolgt ein rascher Zerfall des Moleküls innerhalb weniger Tage mit der Folge eines sehr geringen GWP. Hieraus ergeben sich allerdings gewisse Bedenken hinsichtlich der Langzeitstabilität im Kältekreislauf unter realen Bedingungen. Umfangreiche Tests haben jedoch gezeigt, dass die für Kfz-Klimaanlagen geforderte Stabilität erfüllt wird.
Basierend auf Messungen nach ASTM 681 ist R1234yf schwer entflammbar.. Wegen seiner geringen Flammgeschwindigkeit und der hohen Zündenergie erfolgte eine Einstufung unter der neuen Sicherheitsgruppe "A2L" nach ISO 817. 

Aus der Gruppe der Hydro-Fluor-Olefine steht eine weitere Substanz mit der Be- zeichnung R1234ze(E) zur Verfügung, die bisher vorwiegend als Treibmittel für PU- Schaum und Aerosol verwendet wurde. R1234ze(E) unterscheidet sich von R1234yf durch eine andere Molekülstruktur. Die thermodynamischen Eigenschaften bieten auch günstige Voraussetzungen zur Verwen- dung als Kältemittel. Das Treibhauspotenzial ist ebenfalls sehr gering (GWP100 = 7)

Eine gewisse Unsicherheit besteht häufig hinsichtlich Brennbarkeit. In Sicherheitsda- tenblättern wird R1234ze(E) als nicht brenn- bar deklariert. Dies gilt allerdings nur für Transport und Lagerung. Bei Einsatz als Kältemittel gilt eine höhere Bezugstempe- ratur für Entflammbarkeitstests von 60°C. Bei dieser Temperatur ist R1234ze(E) brennbar und daher wie R1234yf in Sicherheitsgruppe A2L eingestuft.

R1234ze(E) wird teilweise als R134a-Substitut bezeichnet, liegt jedoch in der volumetrischen Kälteleistung um mehr als 20% unterhalb R134a. Der Siede- punkt (-18°C) schränkt zudem die Anwendung bei tieferen Verdampfungstemperaturen stark ein. Mit Verdrängerverdichtern liegt deshalb der bevorzugte Einsatz bei Hochtemperaturanwendungen.

Text basiert auf Information für Kälte-, Klima- und Wärmepumpenbauer, Nr. 30c-0, 27.05.2014, der Verordnung Nr. 517/2014 und Unterlagen von Westfalen Austria, Wikipedia (Stand 2016)