Fluorkohlenwasserstoffe (Fluorierte Gase, F-Gase, FKW) werden als Kühl- und Löschmittel, als Treibgase oder als Bestandteil von Schallschutzscheiben eingesetzt. Sie finden aber auch in Kälteanlagen und Wärmepumpen Verwendung. Als starke Treibhausgase spielen die Fluorkohlenwasserstoffe für den Klimaschutz eine entscheidende Rolle. Konsequenterweise sollen die Emissionen dieser F-Gase gesenkt werden. Das sieht die europäische F-Gase-Verordnung vor. Worum es dabei geht, was die Verordnung für Betreiber von Kälteanlagen und Wärmepumpen bedeutet und warum die Verordnung Möglichkeiten schafft, um die Effizienz zu steigern und Kosten zu senken, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Die Kältemittel- oder auch F-Gase-Verordnung hat für Betreiber von Kälteanlagen und Wärmepumpen unter Umständen erhebliche Kosten und umfassende Pflichten zur Folge.
Was besagt die Kältemittel-Verordnung?
In der F-Gase-Verordnung werden Maßnahmen zur Reduzierung von Kältemittelemissionen aus Kälteanlagen und Wärmepumpen vorgeschrieben. Denn das Treibhauspotenzial (Global Warming Potential, GWP) vieler F-Gase liegt weit über dem von CO2: Schon heute entspricht der Anteil der F-Gase an der Entstehung klimaschädlicher Gase dem des Flugverkehrs. Als Konsequenz sieht die Kältemittelverordnung vor, diese Emissionen im Industriesektor bis zum Jahr 2030 um 60 Prozent gegenüber 2005 zu verringern.
Was bedeutet GWP?GWP ist die Abkürzung für Global Warming Potential und beschreibt das Treibhauspotenzial im Vergleich zum bekannten Treibhausgas CO2. Dieser Wert sagt aus, um welchen Faktor der Einfluss auf die Erderwärmung stärker ist als der Einfluss von CO2. GWP wird deshalb häufig auch als CO2-Äquivalent bezeichnet. |
Ziel ist es, durch höhere Anforderungen an die Ausführung und Wartung von Kälteanlagen und Wärmepumpen die Leckage-Mengen zu verringern.
Außerdem soll ein Anreiz zur Verwendung von klimafreundlichen Alternativen anstelle der klimaschädlichen F-Gase geschaffen werden.
Die Emissionsreduktion fluorierter Treibhausgase wird durch drei Ansätze erreicht:
- Phase down: schrittweise Verringerung der in Verkehr gebrachten Kältemittel und damit Beschränkung der am Markt verfügbaren Mengen. Bis zum Jahr 2030 sollen sie auf ein Fünftel der heutigen Verkaufsmengen reduziert werden.
- Erlass von Verwendungs- und Inverkehrbringungs-Verboten, sofern technisch machbare und gleichzeitig klimafreundlichere Alternativen vorhanden sind.
- Betreiberpflichten: Ergänzung der Regelungen zu Dichtheitsprüfungen, Zertifizierung, Entsorgung und Kennzeichnung.
Was bedeutet das für bestehende Anlagen?
Diese dürfen weiterhin genutzt werden. Es besteht jedoch die Pflicht zu Dichtheitsprüfungen. Entdeckte Leckagen müssen unverzüglich repariert werden und innerhalb eines Monats erneut kontrolliert werden.
Außerdem wird das Befüllen bestehender Anlagen mit Kältemitteln, die ein hohes Treibhauspotenzial (GWP) aufweisen, schrittweise verboten.
Welche Kältemittel gibt es?
Dabei ergeben sich durch die schrittweise Verringerung von Kältemitteln mit einem hohen Treibhauspotenzial zwei Alternativen: solche, die als Übergangskältemittel zu verstehen sind, und solche, die als zukunftssicher gelten.
R513a gilt als Übergangskältemittel, die Kältemittel R1234yf und R1234ze als zukunftsfähige Kältemittel. Zusätzlich gibt es natürliche Kältemittel wie Ammoniak, CO2 und Wasser.
Kältemittel | GWP | Klassifizierung laut GWP |
R404A |
3.992 |
Seit Januar 2020 verboten |
R410A | 2.088 | Übergangskältemittel |
R407C | 1.744 | Übergangskältemittel |
R134a | 1.430 | Übergangskältemittel |
R32 | 675 | Zukunftsfähiges Kältemittel |
R513a | 631 | Übergangskältemittel |
R1336mzz(E) | 18 | Zukunftsfähiges Kältemittel |
R601 (Pentan) | 5 | Natürliches Kältemittel |
R600A (Isobutan) | 1 | Natürliches Kältemittel |
R744 (Kohlendioxid) | 1 | Natürliches Kältemittel |
R717 (Ammoniak) | 0 | Natürliches Kältemittel |
R718 (Wasser) | 0 | Natürliches Kältemittel |
R1336mzz(Z) | 2 | Zukunftsfähiges Kältemittel |
R1234ze (E) | 1 | Zukunftsfähiges Kältemittel |
R1224yd(Z) | < 1 | Zukunftsfähiges Kältemittel |
R1233zd(E) | < 1 | Zukunftsfähiges Kältemittel |
R1234yf | < 1 | Zukunftsfähiges Kältemittel |
Novec 649 | < 1 | Zukunftsfähiges Kältemittel |
Laut Verordnung ist seit Januar 2020 das Befüllen mit Kältemitteln mit einem Treibhauspotenzial von mehr als 2.500 (GWP) für Bestandsanlagen verboten. Dies betrifft z. B. das Kältemittel R404A.
Ebenso dürfen seit diesem Zeitpunkt gewerblich genutzte Kühlgeräte und XPS-Schäume (Extrudiertes Polystyrol) nur dann in Verkehr gebracht werden, wenn sie FKW mit einem Treibhauspotenzial von weniger als 150 enthalten.
Beispiel: Schadhafter Einfluss von R134a und R404AR134a hat einen GWP-Wert von 1.430. Das bedeutet, dass ein Kilogramm freigesetztes R134a dem schadhaften Einfluss von 1.430 kg CO2 in der Atmosphäre entspricht. R404A hat einen GWP-Wert von 3.922. Dies bedeutet, dass ein Kilogramm freigesetztes R404A dem schadhaften Einfluss von 3.922 kg CO2 in der Atmosphäre entspricht. |
Was geschieht, wenn die verwendeten Kältemittel nach und nach vom Markt genommen werden?
Die Kältemittel R410a und R134a werden zurzeit in ca. 90 Prozent aller Systeme für Raumklima, Kühlung oder auch in Kaltwassersätzen eingesetzt.
Sie dürfen nach wie vor bei Wartung, Inspektionsarbeiten oder auch bei Leckagen nachgefüllt werden. Allerdings werden diese Kältemittel nach und nach vom Markt genommen.
Es ist davon auszugehen, dass die Verfügbarkeit von R410a und R134a langfristig nicht sichergestellt ist und dementsprechend mit deutlich steigenden Preisen zu rechnen ist.
Die Folge sind höhere Kosten und ein unsicherer Betrieb Ihrer Anlagen. Auf lange Sicht empfiehlt es sich daher, entweder den Austausch des Kältemittels oder den Austausch der kompletten Anlage anzustreben.
Welche klimafreundlichen Alternativen gibt es?
Ammoniak ist ein natürliches Kältemittel, das allerdings hochgiftig ist und somit hohe Sicherheitsmaßnahmen nötig macht. CO2 und Wasser werden im Bereich der Hochtemperaturwärmepumpen eingesetzt.
Das Kältemittel R513a bietet als Übergangskältemittel den Vorteil, dass es R134a-Füllungen ersetzen kann. Wenn in einer Anlage bisher R134a verwendet wurde, kann das Kältemittel R513a eingefüllt werden, ohne dass größere Umrüstungsarbeiten an der Maschine notwendig oder erhebliche Leistungsverluste zu verzeichnen sind. Da es allerdings zu 44 Prozent aus R134a besteht, ist sein GWP-Wert mit 631 immer noch recht hoch. Folglich ist es nicht zukunftssicher.
Das Kältemittel R1234ze gilt dagegen als zukunftsfähig. Sein GWP-Wert liegt bei 7 und somit bei nur rund einem Prozent des GWP-Werts von R513a. Es ist davon auszugehen, dass dieses Mittel auch in 20 Jahren noch in ausreichender Menge und zu vernünftigen Preisen vorhanden sein wird. Der Nachteil bei diesem Mittel ist eine Leistungseinbuße von rund 20 Prozent gegenüber R134a. Außerdem kann es nicht ohne größere Umrüstungsarbeiten als Ersatz für bestehende R134a-Anlagen eingesetzt werden. Auch gelten höhere Sicherheitsanforderungen an den Maschinenraum. Aus wirtschaftlichen Gründen empfiehlt sich hier daher meist ein Austausch der Anlage.
Eine weitere Alternative stellt aktuell das Kältemittel R32 da. Das Kältemittel R32 soll ab 2025 das Kältemittel 410A ablösen und wird jetzt schon z. B. in Hitachi-Klimaanlagen eingesetzt. Es stellt eine effizientere und umweltfreundlichere Alternative zu dem aktuell verwendeten R410A dar. Sein GWP liegt bei nur bei 675, während der GWP von R410A bei 2088 liegt.
Welche Anforderungen an die Ausführung und Wartung von Kälteanlagen von Hochtemperaturwärmepumpen bestehen für Sie?
Ganz gleich, ob Sie sich für den Wechsel des Kältemittels innerhalb der bestehenden Anlage oder für den Austausch der kompletten Anlage entscheiden, die Pflichten, die Sie als Betreiber von Kältemitteln zu beachten haben, sind
- Prüfpflicht
- Reparaturpflicht
- Einsatz von zertifiziertem Personal
- Aufzeichnungspflicht
Bei der Prüfpflicht gilt es, die Prüfintervalle zu beachten. Dabei wird unterschieden, ob die Anlage ein Leckage-Erkennungssystem hat oder nicht. Ist ein solches System vorhanden, verdoppeln sich die Zeiträume zwischen den Prüfungen. Der GWP-Wert bestimmt die Einordnung der Prüfintervalle.
Mengen F-Gase in Tonnen CO2-Äquivalent | Anlage hat kein Leckage-Erkennungssystem |
Leckage-Erkennungssystem vorhanden |
5-49 | Mindestens alle 12 Monate | Mindestens alle 24 Monate |
50-499 | Mindestens alle 6 Monate | Mindestens alle 12 Monate |
500 und mehr | Mindestens alle 3 Monate | Mindestens alle 6 Monate |
Sämtliche Arbeiten an Kälteanlagen oder Hochtemperaturwärmepumpen sind ausschließlich durch zertifiziertes Personal durchzuführen. Dies betrifft folgende Tätigkeiten: Dichtheitskontrollen, Installation, Instandhaltung, Wartung, Reparatur, Stilllegung von Kälteanlagen sowie die Rückgewinnung von Kältemitteln.
Die Aufzeichnungs- und Dokumentationspflichten umfassen Angaben und Menge der eingesetzten sowie zurückgewonnenen Kältemittel und Angaben zum Unternehmen, das die Kontrollen durchgeführt hat. Hierbei müssen die Zeitpunkte und Ergebnisse der durchgeführten Kontrollen festgehalten werden. Falls die Anlage stillgelegt wird, müssen auch die Maßnahmen zur Rückgewinnung und Entsorgung aufgezeichnet werden.
Wie kann MVV Sie bei der Kälteerzeugung und bei Hochtemperaturwärmepumpen unterstützen?
Ob es um die Kälteversorgung für eine Fachklinik, ein Rechenzentrum oder um Prozesskälte für die Chemische Industrie geht, eine optimierte und störungsfreie Kühlleistung ist Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Unternehmung.
Daher sollten Sie immer Möglichkeiten in Betracht ziehen, mit denen Sie gleichzeitig die Energieeffizienz maßgeblich verbessern und damit jede Menge Betriebskosten sparen. Betriebsweise, Temperaturniveau, Wartungszustand sowie die Wahl von Kältemittel und Komponenten sind nur einige der möglichen Einflussfaktoren.
Gemeinsam mit Ihnen erarbeiten wir als kompetenter und erfahrener Partner
- Maßnahmen zur Senkung des Kältebedarfs
- Maßnahmen für die Effizienzsteigerungen bei der Erzeugung von Kälte
- Optimierungslösungen der Betriebsweise und des Betriebs
- Betreffend Wärmepumpe: Einsatzbereich für Wärmepumpen
Kälte ganzheitlich managen
Für ein umfassendes Energiedaten-Controlling nehmen wir zunächst die Daten Ihres Betriebs auf und installieren Messstellen. Diese werden zentral auf einem Energiedaten-Server zusammengefasst und mithilfe einer Software visualisiert.
Ihr MVV-Energieexperte kann so Abweichungen feststellen, Kennzahlen auswerten und Energiesparmaßnahmen entwickeln. Aus diesen ergeben sich Wirtschaftlichkeitsberechnungen und Machbarkeitsstudien.
Die Ergebnisse werden im Anschluss gemeinsam mit Ihnen besprochen. Am Ende entscheiden Sie, wie Sie die Verbesserungen umsetzen möchten – ob in Eigenregie oder mit MVV als Partner.
Fazit
Wo können Sie Kosten sparen, wo Fehler vermeiden? Die F-Gase-Verordnung ist eine gesetzliche Verpflichtung und kann Betreiber von Kälteanlagen einiges kosten, zumal sie umfassende Pflichten zur Folge hat. Sorgen Sie rechtzeitig für eine optimierte, nachhaltige und störungsfreie Kühlleistung Ihrer Anlage – es lohnt sich.
Autor: Jörg Schlehe
Vertriebsingenieur, Vertrieb Business-Kunden, MVV Enamic GmbH
Nach seinem Maschinenbaustudium in Aachen begann Jörg Schlehe sein „Leben im Kraftwerk“ als Betriebsingenieur für die Degussa AG. Als Leiter der GuD-Kraftwerke einer Tiefdruckerei in Norditalien sowie einer Papierfabrik initiierte und leitete er Energieeffizienzprojekte. Ab 2013 leitete er das technische Assetmanagement für MVV Enamic mit Verantwortung für 90 dezentrale Energielösungen bzw. Contractingverträge. Seit 2020 ist Herr Schlehe Vertriebsingenieur für Kunden aus der Industrie.
Inhaltsverzeichnis
- Wärmeversorgung (13)
- Energiemanagement (12)
- Steuern und Abgaben (12)
- Dekarbonisierung (9)
- E-Mobility (9)
- Energiemessung (9)
- Energiebeschaffung Strom / Gas (8)
- Fördermittel und -programme (7)
- Kälte-, Klima- und Lüftungstechnik (6)
- Photovoltaik (6)
- Rechenzentrum (6)
- Beleuchtung (5)
- Druckluft (5)
- Nachhaltigkeit (5)
- Wärmepumpe (5)
- Experten-Interview (4)
- Lastmanagement (4)
- Netzentgelte (4)
- Stromspeicher (4)
- Fernwärme (3)
- Power Purchase Agreement (3)
- Energieaudit (2)
- Wasserstoff (2)
- ISO 50001 (1)