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Neue Wege im Einklang mit der F-Gas-Richtlinie

Die F-Gas-Richtlinie (EU) 517/2014 hat einen großen Einfluss auf die Klimatechnik-Branche. Sie lenkt den Markt hin zu Klimasystemen mit niedrigen CO2-Äquivalent-Werten. Wassergeführte Klimasysteme mit geringen Kältemittelfüllmengen und/oder Kältemitteln mit geringen GWP-Werten können als besonders zukunftssicher angesehen werden.

Die EU-Verordnung 517/2014, welche umgangssprachlich „F-Gas-Richtlinie" genannt wird, sieht ein stufenweises Phase-Down der CO2-Equivalent-Quoten der in den EU-Markt eingebrachten Kältemittel bis zum Jahr 2030 vor. Als CO2-Equivalent wird das Produkt aus Kältemittelmenge in kg und dessen Treibhauspotential, auf Englisch „Global Warming Potential" (GWP), bezeichnet.

 

Um die Quote von 21% im Jahr 2030 erfüllen zu können und dabei weiter den Bedarf an Kältemitteln in der EU bedienen zu können, ist die Reduzierung des Durchschnitts-GWP des in Verkehr gebrachten Kältemittel-Mixes obligatorisch. Hoch-GWP Kältemittel werden hierzu im Markt verknappt, was nach der ersten großen Quotenreduzierung zu Beginn des Jahres 2018 zu einem deutlichen Preisanstieg dieser Kältemittel geführt hatte. Kältemittel mit niedrigem GWP sind von solchen Preissprüngen nicht betroffen und gelten daher als besonders zukunftssicher. Nichtsdestotrotz gibt es für die in der Klimatechnik verwendeten konventionellen Kältemittel R-134a (GWP 1430) oder R-410A (GWP 2088) keine Verbote beim Einsatz in Kaltwassererzeugern oder Wärmepumpen. Sie werden aus Gründen der Nicht-Brennbarkeit in einigen Produkten weiterhin standardmäßig eingesetzt. Hierunter fallen zum Beispiel Geräte zur Innenausstellung wie wassergekühlte Kaltwassererzeuger, Klimaschränke zur Kühlung von Server-Räumen oder auch kleine luftgekühlte Kaltwassererzeuger und Wärmepumpen bis 40 kW mit sehr kleinen Kältemittelfüllmengen.

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Der Markt für größere Kaltwassererzeuger und Wärmepumpen bewegt sich aufgrund der Einflüsse der F-Gas Verordnung und wirtschaftlichen Aspekten von den konventionellen FKW und HFKW-Kältemitteln hin zu Kältemitteln der vierten Generation, den so genannten Hydrofluorolefinen, kurz HFO, oder Gemischen aus HFO- und FKW-Kältemitteln, auch HFO-Blends genannt. Je nach Wahl des Kältemittels bewegt sich die Alternativlösung in einem Spannungsdreieck zwischen niedrigem GWP, geringen Investitionskosten für das Gerät und verschlechterten Brennbarkeitseigenschaften.

 

So sind die alternativen Kältemittel für Klimatechnikanwendungen meistens der Sicherheitsklasse A2L nach ISO 817 zugeordnet. Das bedeutet, dass die Kältemittel eine geringe Entflammbarkeit aufweisen und daher die diesbezüglichen Sicherheitsanforderungen aus den jeweiligen Betriebsanleitungen und insbesondere der EN 378 beachtet werden müssen.

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In Hinblick auf die Investitionskosten können Geräte mit den Ersatz-Kältemitteln R-454B und R-513A als ungefähr neutral eingestuft werden, da die verfügbaren Kälteleistungen der Geräte aufgrund der physikalischen Eigenschaften der Kältemittel verglichen mit dem Einsatz der Ursprungskältemittel R-410A bzw. R-134A annähernd identisch sind. Das Kältemittel R-1234ze liefert im Gegensatz dazu deutliche kleinere volumetrische Leistungen als R-134a, sodass größere Komponenten eingesetzt werden müssen, um die gleichen Kälteleistungen zu erzielen. Hierdurch werden die Geräte deutlich größer und die Kosten der Komponenten steigen. Die Möglichkeit, bei Geräten mit Schraubenverdichtern zwischen R-513A und R-1234ze entscheiden zu können, bietet den Vorteil den Schwerpunkt entweder auf ein mittleres GWP von 631 verbunden mit geringen Investitionskosten und keiner Brennbarkeit oder alternativ auf ein sehr niedriges GWP von 7 verbunden mit höheren Investitionskosten und einer geringen Entflammbarkeit zu setzen.


Die luftgekühlten Kaltwassererzeuger der Produktlinie FGAC und reversierbare Luft-Wasser-Wärmepumpen der Produktlinie FGAH von FläktGroup stehen mit den drei zuvor genannten Low-GWP-Varianten zur Verfügung. Sie sind werkseitig mit Kältemittel gefüllt und hermetisch geschlossen. Die Geräte sind für die Außenaufstellung vorgesehen, so dass sich das zirkulierende Kältemittel nicht im Gebäude, sondern nur im Freien befindet. Hierdurch sind die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen sehr einfach zu erfüllen. Hierzu zählen zum Beispiel Abstandsregelungen zu Dachluken oder Luftansaugungen. Eine aufwändige Sicherheitsbetrachtung, wie bei direktverdampfenden VRF-Systemen mit entzündlichen A2L-Kältemitteln erforderlich, wird eingespart, da ein Entweichen von Kältemittel bei undichten Verdampfern oder Rohrleitungsverbindungen in Personenaufenthaltsbereiche ausgeschlossen ist. Die Einhaltung von maximal zulässigen Kältemittelfüllmengen und ggf. weitere Sicherheitsmaßnahmen entfallen.

 

Bei den wassergekühlten Kaltwassererzeugern für Innenaufstellung der Produktlinien FGWC setzt FläktGroup auf das Low-GWP-Kältemittel R513A (GWP 631) mit Sicherheitsklasse A1, also ohne Entflammbarkeit, so dass eine Implementierung im Technikraum ohne verschärfte Sicherheitsanforderungen möglich ist. Geräte der Produktlinie GLWC mit den bewährten Kältemitteln R-410A (GWP 2088) und R-134a (GWP 1430) werden aufgrund der vorteilhaften A1-Klassifizierung weiterhin ohne Einschränkungen eingesetzt.

Produktauswahl

FläktGroup Geräteserien mit Low-GWP-Kältemitteln