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Kältemittelsituation
gestern, heute und morgen
Referent: Dipl.-Ing. Thorsten Lerch
Bundesfachschule Kälte-Klima-Technik
Bruno-Dressler-Straße 14
63477 Maintal
Tel.: (06109) / 69 54 – 0
E-Mail: [email protected]
Geschichte der Kältetechnik
1977 Rowland und Molina FCKW-Ozon-
Hypothese wird
aufgestellt
1988 Montréal Montréaler Protokoll
tritt in Kraft
1991 BRD FCKW-Halon-
Verbotsverordnung
wird beschlossen
1998 BRD R12 wird vom Markt
genommen
Ozonloch am
24.09.2012
„Kältemittelsituation gestern, heute und morgen“
Torsten Lerch, Bundesfachschule Kälte-Klima-Technik Maintal
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Geschichte der Kältetechnik
2000 BRD R22 darf in Neuanlagen
nicht mehr verwendet
werden
2000 Europa EG-Verordnung
2037/2000
2006 Europa EG-Verordnung
842/2006
2006 BRD ChemOzonSchichtV
2008 BRD ChemKlimaschutzV
2009 Europa EG-Verordnung
1005/2009
16.04.2014 Europa EG-Verordnung …/2014
Revision der F-Gase-Verordnung
Artikel 1 „Gegenstand“Ziel der Verordnung ist der Umweltschutz durch
Minderung der Emissionen von fluorierten
Treibhausgasen
„Kältemittelsituation gestern, heute und morgen“
Torsten Lerch, Bundesfachschule Kälte-Klima-Technik Maintal
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Revision der F-Gase-Verordnung
Dementsprechend werden in dieser
Verordnung• Regeln für die Emissionsbegrenzung…
• Auflagen für das Inverkehrbringen…
• Auflagen für bestimmte Verwendungen…
• Mengenbegrenzung für das
Inverkehrbringen…
festgelegt
Revision der F-Gase-Verordnung
Quelle: IPCC Cl imate Change 2007
Revision der F-Gase-Verordnung
Quelle: IPCC Climate Change 2007
„Kältemittelsituation gestern, heute und morgen“
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Revision der F-Gase-Verordnung
Inhalte der neuen Verordnung
• Kapitel I „Allgemeine Bestimmungen“ Artikel 1 „Gegenstand“
Artikel 2 „Begriffsbestimmungen“
• Kapitel II „Emissionsbegrenzung“ Artikel 3 „Vermeidung vom Emissionen“
Artikel 4 „Dichtheitskontrollen“
Artikel 5 „Leckage-Erkennungssystem“
Artikel 6 „Führung von Aufzeichnungen“
Artikel 7 „Emissionen bei der Herstellung“
Artikel 8 „Rückgewinnung“
Revision der F-Gase-Verordnung
Inhalte der neuen Verordnung
• Kapitel II „Reduzierung“ Artikel 9 „Herstellerverantwortung“
Artikel 10 „Ausbildung und Zertifizierung“
• Kapitel III „Inverkehrbringen und
Überwachung der Verwendung“ Artikel 11 „Beschränkung des Inverkehrbringens“
Artikel 12 „Kennzeichnung Erzeugnisse und Einrichtungen“
Artikel 13 „Beschränkung der Verwendung“
Artikel 14 „Vorbefüllung von Einrichtungen“
„Kältemittelsituation gestern, heute und morgen“
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Revision der F-Gase-Verordnung
Inhalte der neuen Verordnung
• Kapitel IV „Verringerung des
Inverkehrbringens von teilfluorierten
Kohlenwasserstoffen“ Artikel 15 „Verringerung des Inverkehrbringens von
teilfluorierten Kohlenwasserstoffen“
Artikel 16 „Zuweisung von Quoten für das Inverkehrbringen
von teilfluorierten Kohlenwasserstoffen“
Artikel 17 „Quotenregister“
Artikel 18 „Übertragung von Quoten“
Revision der F-Gase-Verordnung
Inhalte der neuen Verordnung
• Kapitel V „Berichtserstattung“ Artikel 19 „Berichtserstattung über Hersteller, Einfuhr,
Ausfuhr und Zerstörung“
Artikel 20 „Erhebung von Emissionsdaten“
• Kapitel VI „Schlussbestimmungen“ Artikel 21 „Überprüfung“
Artikel 22 „Ausführung der Befugnisübertragung“
Artikel 23 „Konsulationsforum
Artikel 24 „Ausschussverfahren“
Artikel 25 „Sanktionen“
Artikel 26 „Aufhebung“
Artikel 27 „Inkrafttreten“
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Revision der F-Gase-Verordnung
Inhalte der neuen Verordnung
• Anhang I In Artikel 2 Nummer 1 genannte fluorierte
Treibhausgase
• Anhang IIAndere fluorierte Gase, über die gemäß Artikel
19 Bericht erstattet werden muss
• Anhang IIIVerbot des Inverkehrbringens gemäß Artikel 11
Absatz 1
Revision der F-Gase-Verordnung
Inhalte der neuen Verordnung
• Anhang IVMethode zur Berechnung des Gesamt-GWP
eines Gemisches
• Anhang VBerechnung der Höchstmenge, Referenzwerte
und Quoten für das Inverkehrbringen von
teilfluorierten Kohlenwasserstoffen
• Anhang VIZuweisungsmechanismus gemäß Artikel 16
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Revision der F-Gase-Verordnung
Inhalte der neuen Verordnung
• Anhang VIIAngaben, die gemäß Artikel 19 gemeldet werden
müssen
• Anhang VIIIEntsprechungstabelle
Revision der F-Gase-Verordnung
Artikel 2 „Begriffsbestimmungen“„Treibhauspotenzial“ oder „GWP“
Das Klimaerwärmungspotenzial eines
Treibhausgases im Verhältnis zu dem
Kohlendioxid (CO2), berechnet als das
Erwärmungspotenzial eines Kilogramms eines
Treibhausgases bezogen auf einen Zeitraum
von 100 Jahren gegenüber dem
entsprechenden Potenzial eines Kilogramms
CO2 (Anhänge I, II und IV).
Kältemittel Chemische Formel Berechnung GWP-Werte
aus Anhang
I+IV
R404A R125/143a/134a (44/52/4) (3500*0,44)+(4470*0,52)+(1430*0,04) 3921,6
R 407F R134a/R125/R32 (40/30/30) (1430*0,4)+(3500*0,3)*(675*0,3) 1824,5
R410A R32/125 (50/50) (675*0,5+)(3500*0,5) 2087,5
R134a CH2FCF3 1430
XP10 R134a/R1234yf ca. 600 *1
R744 CO2 1
HFO1234yf CF3CF=CH2 4
*1 Angaben von Du Pont
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Revision der F-Gase-Verordnung
Artikel 2 „Begriffsbestimmungen“„Tonne(n) CO2-Äquivalent“
Die Menge an Treibhausgasen, ausgedrückt als
Produkt aus der Masse der Treibhausgase in
metrischen Tonnen und ihrem
Treibhauspotenzial.
Revision der F-Gase-Verordnung
Artikel 4 „Kontrolle auf Dichtheit“
• Kontrollen werden durch zertifiziertem
Personal durchgeführt.
• Kontrolle folgender Einrichtung (bei dem
Betreiber) die fluorierte Treibhausgase
enthalten:
ortsfeste Kälteanlagen
ortsfeste Klimaanlagen
ortsfeste Wärmepumpen
ortsfeste Brandschutzsysteme
Kühllastwagen und Kühlanhänger
….
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Revision der F-Gase-Verordnung
Artikel 4 „Kontrolle auf Dichtheit“Dichtheitskontrollen werden in folgenden
Abständen durchgeführt:
5 t < 50 t CO2 12 Monate 24 Monate (Leckageerkennungssytem)
50 t < 500 t CO2 6 Monate 12 Monate (Leckageerkennungssytem)
≥ 500 t CO2 3 Monate 6 Monate (Leckageerkennungssytem)
Lecksuche
1 x jährlich
Beispiele für 5 Tonnen CO2-Äquivalent:
R-404A: 5.000 (CO2-Äquivalent) / 3.922
(GWP-Wert) = 1,27 kg
R-134a: 5.000 (CO2-Äquivalent) / 1.430
(GWP-Wert) = 3,50 kg
Revision der F-Gase-Verordnung
Artikel 11 „Beschränkung des
Inverkehrbringens“Das Inverkehrbringen der […] aufgeführten
speziellen Erzeugnisse und Einrichtungen,
außer Militärausrüstung, ist ab diesem Zeitpunkt
untersagt, wobei gegebenenfalls nach der Art
oder dem Treibhauspotenzial des enthaltenen
fluorierten Treibhausgases differenziert wird
(Anhang III).
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Revision der F-Gase-Verordnung
Verbote des Inverkehrbringens (Auszug
Anhang III)
Haushaltskühl- und gefriergeräte mit einem
GWP ≥ 150
01.01.2015
Kühlgeräte und
Gefriergeräte für
gewerbliche Verwendung
(hermitsch geschlossene
Einrichtungen*1)
Die HFKW mit einem
GWP ≥ 2500 enthalten
01.01.2020
Die HFKW mit einem
GWP ≥ 150 enthalten
01.01.2022
*1„hermetisch geschlossene Einrichtung“ eine Einrichtung, bei der alle Bauteile, die
fluorierte Treibhausgase enthalten, durch Schweißen, Löten oder eine ähnliche
dauerhafte Verbindung abgedichtet sind […] .
Revision der F-Gase-Verordnung
Verbote des Inverkehrbringens (Auszug
Anhang III)
Ortsfeste Kälteanlagen, die HFKW mit einem GWP
von ≥ 2500 enthalten.
Ausnahme: Anwendung zu Kühlung von Produkten
auf unter -50 C
01.01.2020
Verwendung von fluorierten Treibhausgasen mit
einem Treibhauspotenzial von ≥ 2500 zur Wartung
oder Instandhaltung von Kälteanlagen mit einer
Füllmenge von ≥ 40 t CO2-Äquivalent ist untersagt
01.01.2020
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• nicht giftig
• nicht brennbar
• gute chemische und thermische
Eigenschaften
• bezahlbar
• hohe Verfügbarkeit
Eigenschaften eines idealen
Kältemittels
• nicht umweltschädigend
– nicht ozonabbauend (ODP = 0)
– kein Treibhauseffekt (GWP = 0)
Eigenschaften eines idealen
Kältemittels
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Ersatz für H-FCKW Kältemittel
Kältemittel ODP GWP Ersatzkältemittel
R11 1 4000 R123 (Turboanlagen, H-FCKW)
R12 1 8500 R134a
R22 (H-FCKW)
R13
R13B1
1
10
11700
5600
R23 (Ersatz R13)
R410A (Ersatz R13B1)
R22 0,005 1700 R410A
R404A
R134a
R422D
R290
…
Übersicht Kältemittel
Quelle: Fa. Bitzer Kältemittel-Report 17
XP10
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Kältemittel Chemische
Formel
Sicher-
heits-
gruppe*2
Brennbarkeit
UEG
kg/m³
ODP GWP*1 GWP*2
R404A R125/143a/134a A1 n/a 0 3921,6 3784,0
R422A R125/134a/600a A1 n/a 0 3042,9 3140
R422D R125/134a/600a A1 n/a 0 2729,0 2730
R410A R32/125 A1 n/a 0 2087,5 1975
R407F R134a/R125/R32 A1 n/a 0 1824,5 1705,0
R22 CHClF2 A1 n/a 0,055 --- 1700
R134a CH2FCF3 A1 n/a 0 1430 1300
XP10* R134a/R1234yf ??? n/a 0 --- ca. 600
R744 CO2 A1 n/a 0 1 1
R152a CH3CHF2 A2 0,130 0 124 120
HFO1234yf CF3CF=CH2 A2L 0,299 0 4 4
R290 CH3CH2CH3 A3 0,038 0 3 3
R600a CH(CH3)3 A3 0,038 0 3 3
R717 NH3 B2L 0,116 0 0 0
Eigenschaften der Kältemittel
*2 Quelle: E DIN EN 378-1 (02-2014)* Du Pont *1 Anhang I (F-Gase-Verordnung)
Treibhauspotenzial (GWP)
GWP-Werte aus Anhang I + IV „neue F-Gase-Verordnung“
0 1 3 3 4124
600
1430
17001824
2087
2729
3143
3921 3985
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
R717
R744
R290
R600a
HF
O 1
234yf
R152a
XP
10
R134a
R22
R407F
R410A
R422D
R422A
R404A
R507
GWP
GWP ≥ 2500 (gewerbliche Kühlgeräte) 01.01.2020
GWP ≥ 2500 (ortsfeste Kälteanlagen) 01.01.2020
GWP ≥ 150 (gewerbliche Kühlgeräte) 01.01.2022
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Kältemittelverkauf in
der EU´08
Quelle: Du Pont, DKV Tagung 2011
Einsatzgebiete
• Kühlschränke
• Gefriertruhen
• Weinkühlschränke
• Backwarentiefkühlschränke
• Kühlzellen
• Gewerbekälte
• Groß- und Industriekälte
R600a
R290
XP10
R744
HFO 1234yf
NH3
R134a
R404A
R410A
GWP ≤ 600
GWP > 600
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Was wird kommen
„Phase down" (Anhang V)
• Reduzierung von GWP
Was wird kommen
Quelle: cci-dialog.de
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Einsatz von Kältemittel mit GWP < 2.500
Was wird kommen
R717
R152aHFO 1234yf
R32
R290 R600a
R1270
XP 10
R744
R407A
R407C
R407F
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit
Referent: Dipl.-Ing. Thorsten Lerch
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Bruno-Dressler-Straße 14
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