R22-Nachfolger gesucht

Appelle und Mahnungen gab es in den letzten Jahren immer wieder, dennoch ist ein großer Teil der Lebensmittelindustrie noch nicht auf die neuen Verhältnisse eingestellt. „Etwa 50 % der Kälteanlagen werden in dieser Branche immer noch mit R22 betrieben“, schätzt der Kältetechnikexperte Burkhard Dunst, Frigoteam. „Bedenkt man, dass die Zuverlässigkeit der Anlage hier ­eigentlich oberste Priorität hat, ist das quasi ein Spiel mit dem Feuer.“ Jeder Ausfall der Kühl­technik bedeutet verdorbene Ware und hohe Verluste – und die Ausfälle könnten künftig länger dauern, wenn sich etwa nach einem Leck im ­Kältemittelkreislauf kein R22 mehr zum Nachfüllen findet. R22 wird hauptsächlich in Fleischereien, Großküchen, Supermärkten und zur Raumklima­tisierung verwendet.

Gemäß der EG-Verordnung 2037/2000 darf seit dem 1. Januar 2010 kein neues R22 mehr verwendet werden, wieder aufbereitetes R22 ist zwar noch bis 2015 erlaubt, aber die Menge wird dadurch sehr begrenzt. Erste Prognosen gehen noch für 2012 von etwa 900 t Bedarf aus, die rund 200 t vorhandenem Material gegenüber­stehen. Das Umweltbundesamt warnt ebenfalls vor einem teuren Engpass und empfiehlt, R22(-Anlagen) frühzeitig durch klimafreundliche Alternativen zu ersetzen und weist darauf hin, dass „das Umrüsten alter Anlagen auf ein neues Kältemittel nicht immer die optimale Lösung ist“.

Vom Regen in die Traufe?

Grund für den Ausstieg ist die Gefahr, die das H-FCKW R22 für die Ozonschicht darstellt. Sein Ozon-Abbau-Potenzial (ODP) liegt bei 0,055. Als Ersatz werden deshalb meist unchlorierte Fluorkohlenwasserstoffe angeführt, FKW und HFKW wie die Retrofitte R134a oder R404a. „Allerdings kommt man damit vom Regen in die Traufe“, so Dunst. „Denn die FKW verstärken den Treibhauseffekt.“ Das Treibhauspotenzial (GWP) von R134a liegt bei 1300, das von R404a sogar bei 3260 im Vergleich zu CO₂ mit einem Referenzwert ­ von 1. Entsprechend plant das Bundesumweltministerium bereits, mittelfristig auch Einschränkungen oder ein Verbot von FKW und HFKW auf den Weg zu bringen.

Zudem lassen sich auch die gängigen Ersatzstoffe nicht einfach in eine bestehende Anlage einbringen. Für Kälteanlagen mit überfluteten Verdampfer gibt es noch gar keine zufriedenstellende Lösung, alle anderen müssten an das jeweilige Drop-In oder Retrofit angepasst werden: Zum einen weisen die meisten synthetischen Kältemittel eine geringere Kälteleistung als R22 auf, weshalb mehr Energie zum Kühlen benötigt wird. Zum anderen muss die Verträglichkeit mit den Anlagenkomponenten untersucht werden. Das betrifft das Kältemaschinenöl ebenso, wie die verwendeten Verdichter oder die Elastizität der Dichtungen. Das Retrofit eines großen Kältemittelherstellers beispielsweise lässt Elastomerdichtungen durchlässig werden, wie der Hersteller selbst erklärt. Erfüllen O-Ringe oder Dichtungen in den Motorklemmbrettern der Verdichter oder in den Kugelabsperrhähnen ihre Funktion nicht mehr, tritt Kältemittel aus. Der Anlagenbetreiber verliert dadurch nicht nur Geld und Leistung, sondern verletzt auch die F-Gase-Verordnung von 2006, was wiederum zu empfindlichen Strafen führen kann und der Umwelt schadet, so Dunst.

Vorteile für natürliche Kältemittel

Das Bundesumweltministerium hat zusammen mit dem Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) ein Förderprogramm für gewerbliche Kälteanlagen¹⁾ auf den Weg gebracht, das besonders auf nichthalogenierte und somit natürliche Kältemittel setzt. Die Basisförderung für die Sanierung von Altanlagen mit einem Jahresenergieverbrauch von mindestens 150000 kWh und einem Einsparpotenzial von 35 % beträgt hierbei 15 % der Nettoinvestitionskosten. Kommen beim Umbau nichthalogenierte Stoffe oder die natürlichen Kältemittel CO₂ oder Ammoniak zum Einsatz, beträgt der Fördersatz sogar 25 %. Denselben Fördersatz erhalten auch Neuanlagen, wenn sie für diese Kältemittel konzipiert wurden, energieeffiziente Komponenten nutzen, einen Jahresenergieverbrauch von mindestens 100000 kWh haben und/oder die Jahresenergiekosten 10000 Euro übersteigen. Die Bonusförderung für Maßnahmen zur Abwärmenutzung beträgt sogar 35 %, wenn Ammoniak, R723 (Ammoniak/Dimethylether), CO₂ oder nichthalogenierte Kohlenwasserstoffe verwendet werden.

„Damit kann der Betreiber von natürlichen Kältemitteln dreifach profitieren“, erklärt Dunst, der sich seit 2004 mit dem Thema natürliche Kältemittel beschäftigt. „Erstens erfüllt er langfristig die Umweltrichtlinien der Regierung und der Europäischen Union. Zweitens kann er mit der richtigen Anlagenkonzeption den höchsten Fördersatz erhalten. Und drittens kann er deutlich Energiekosten sparen, weil etwa Ammoniak oder R723 eine sehr hohe volumetrische Kälteleistung aufweist.“ Notwendig ist dafür eine ganz neue Anlagenkonstruktion, da Ammoniak, beziehungsweise das Kältemittel R723, eine Mischung aus Ammoniak und Diemethylether, die üblichen Kupferrohre angreifen würde. Zudem sollte es wegen seiner Toxizität nicht direkt in den Kühlräumen zirkulieren, stattdessen muss die Kälte über einen Sole-Kreislauf in die Kühlräume übertragen werden. Intelligente Anlagensysteme, die zum Beispiel durch die Wärmerückgewinnung erzeugte Warmsole zur Abtauung der Luftkühler benutzen, können zusätzlich Energie und Kosten sparen.

Eine Vergleichsrechnung ergibt für eine Direktverdampfungskälteanlage mit R404a einen jährlichen Energieverbrauch von über 600 MWh, während eine Kaltsoleanlage mit R723 und Warmsoleabtauung der Luftkühler bei gleicher Leistung nur rund 380 MWh benötigen würde. Unter Einsatz energiesparender Komponenten wie Frequenzumrichtern, elektronischen Einspritzventilen und einer bedarfsgerechten Abtauung der Luftkühler, kann der Energiebedarf der R723-Anlage sogar auf etwas über 300 MWh sinken, eine Differenz zur herkömmlichen Anlage von fast 50 %. Der TEWI-Wert, der den gesamten (direkten und indirekten) Treibhauseffekt der Anlage berücksichtigt, wird sogar noch stärker reduziert.

Kaltsoleanlagen

Die Vorteile dieser Technik kommen besonders dort zum Tragen, wo ohnehin eine alte R22-Anlage ersetzt werden muss, so etwa bei einem Projekt auf dem Gelände der Großmarkthalle München. Der Betreiber eines großen Logistik- und Transportunternehmens, die Papp Logistic GmbH, entschied sich für eine Kaltsole-Anlage mit einer Kälteleistung von etwa 400 kW auf Basis des natürlichen Kältemittels R723, die von Frigoteam geplant und konzipiert wurde. Die Ausführung der förderfähigen Kälteanlage wurde von einem örtlichen Kältefachbetrieb vorgenommen. Die Fördersumme beträgt etwa 200000 Euro. Die Kälteanlage, die nach zweimonatiger Bauzeit im Oktober 2009 in Betrieb genommen wurde, kühlt eine Lagerhalle mit einer Grundfläche von 3000 m² und einer Raumhöhe von 8 m. DR

¹⁾ Impulsprogramm für Klimaschutzmaßnahmen an gewerblichen Kälteanlagen: http://www.bmu.de/klimaschutzinitiative/nationale_klimaschutzinitiative/ impulsprogramm_kaelteanlagen/doc/41744.php

Das US-amerikanische Unternehmen Kroy Corporation, Florida, und sein Präsident James Garrido wurden wegen R22-Schmuggel trotz H-FCKW Phase-Out und Importverbots ozon­abbauender Substanzen verurteilt. Die Strafen fielen entsprechend des Delikts – es wurden fast 420 t R22 geschmuggelt – saftig aus. So wurde Garrido zu 30 Monaten Gefängnisstrafe und drei Jahren Bewährung verurteilt. Die Kroy Corporation wurde zu fünf Jahren Bewährung verurteilt. Außerdem müssen Garrido und Kroy eine Strafe von respektive 40000 US-Dollar und 1356160 US-Dollar zahlen. Der Schmuggel wurde aufgedeckt von einer eigens zu diesem Zweck gegründeten Initiative mit dem Namen Catch-22, fand im Zeitraum von 2007 bis April 2009 statt und erstreckt sich über insgesamt 29107 Zylinder in 22 einzelnen ­Lieferungen mit einem Gesamtmarktwert von über 3,9 Mio. US-Dollar. (Quelle: KK-Newsletter / https://www.acr-news.com/)

Frigoteam konzipiert und entwickelt seit 1994 umweltfreundliche Kälteanlagen für Kunden im In- und Ausland. So entstehen zukunftsfähige Systeme, die besonders auf natürliche Kältemittel, wie CO₂ und R723, und deren ökologische wie ökonomische Vorteile setzen. Bei deutlich niedrigeren Auswirkungen auf die globale Erwärmung, senken diese Stoffe durch ihre höhere Effizienz gleichzeitig den Energieverbrauch der Kälteanlage um bis zu 30 %. Eine Spezialisierung sind Anlagenkonzepte, die gemäß den Auflagen des BMU-Förderprogramms förderfähig sind.

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