Übersicht Kältemittel und Ausblick F-Gase-VerordnungFKT... · Beispiel: R12 R22 R 134a, R 404A R 1234yf Montreal-Protokoll regelt Ausstieg aus chlorhaltigen Stoffen (ODP Wert)

TEGA – Technische Gase und Gasetechnik GmbH

Dr. Jeanette Musick

Regionaltagung Fachvereinigung Krankenhaustechnik

27. Februar 2014

Übersicht Kältemittel und AusblickF-Gase-Verordnung

Inhalt

1. Vorstellung TEGA GmbH

2. Historie Kältemittel und Verordnungen

3. Revision der F-Gase-Verordnung

4. Möglichkeiten für die Zukunft

TEGA GmbH

Gründung 21 Juni 1879 Gründung 23 September 1959

Sitz München Sitz Würzburg

Leitung Prof.Dr. Wolfgang Reitzle Leitung Dr. Jürgen Zöller

Mitarbeiter 48.430 (2010) Mitarbeiter 103 (2013)

Umsatz 12,87 Mrd. (2010)

TEGA GmbH

FFüüllwerk in Marktbreitllwerk in Marktbreit

TEGA GmbH

TEGA GmbH

Inhalt





Historie Kältemittel und Verordnungen

FCKW -> H-FCKW -> H-FKW -> HFO

Beispiel: R12 R22 R 134a, R 404A R 1234yf

Montreal-Protokoll regelt Ausstieg aus chlorhaltigen Stoffen (ODP Wert)

Kyoto-Protokoll regelt Umgang mit fluorhaltingen Stoffen (GWP Wert)


Die Ozonschicht

Zwischen 15 und 35 km Höhe

Ozon, O3 bildet sich aus O2 durch UV-Strahlung (10 ppm)

Ozon ist sehr reaktiv (vgl. Chlor Trinkwasseraufbereitung)

Ozon absorbiert harte UV-Strahlung

CCl2F2 h v 2 Cl + CF

R 12 Chlorradikal instabil

Cl + O3 O2 + ClO

Chlorradikal Ozon Sauerstoff Chlormonoxid

ClO + O3 Cl + 2 O2

Montreal Protokoll


ODP-Wert

Das Ozonabbaupotential (ODP, Abkürzung für Ozone

Depletion Potential) einer chemischen Verbindung ist eine

Maßzahl für den relativen Effekt des Abbaus der Ozonschicht

(Ozonloch), die durch den Stoff ausgelöst werden kann,

bezogen auf die im Montreal-Protokoll mit dem ODP-Wert 1

festgelegte Substanz Trichlorfluormethan (R11).


Der Treibhauseffekt

• Lebensdauer eines Gases ist entscheidend

Folgen:

Langsame Erwärmung der Erde

Abschmelzen der Polkappen

Ansteigen des Meeresspiegels

Mehr Niederschläge

=> F-Gase Verordnung – Dichtheit der Anlagen

Kyoto Protokoll


GWP-Wert

Das (relative) Treibhauspotenzial (Global Warming Potential)

oder CO2-Äquivalent gibt an, wie viel eine festgelegte Menge

eines Treibhausgases zum Treibhauseffekt beiträgt.

Als Vergleichswert dient Kohlendioxid.

Der Wert beschreibt die mittlere Erwärmungswirkung über

einen bestimmten Zeitraum; oft werden 100 Jahre betrachtet.


FCKW: hoher ODP, hoher GWP

R 11, R 12, R 13, R 502

H-FCKW: niedriger ODP, niedriger GWP

R 22

H-FCKW-Übergangskältemittel: niedriger ODP, niedriger GWP

R 123, R 124, R 401A/B, R 402A/B, R 403B

H-FKW: kein ODP, hoher GWP

R 134a, R 404A, R 407C, R 410A, R 507R 422D, R 422A, R 407F, R 438A

HFO‘s und Mischungen: kein ODP, niedriger GWP

R 1234yf, R 1234ze, Opteon XP10, AC5,…?

Natürliche Kältemittel: kein ODP, niedriger GWP

R 290, R 600a, R 1270, R 717, R 744 brennbar, teilweise toxisch

Kältemittel – Produkte und ihre Anwendung

R1234yf

HFO

R-744, HCR-407A/C/F, R-410A

R-422A/D, R424A,

R427A

R-22, R-408A, R-402A,

R-401A, R409A, R-

416A

R-12, R-502Stationary Refrigeration -Commercial

R-744,

LN, HC

R-508B

R-23, MO89

N/AR-13

R-503

Ultra low

R-744,

HC

R-410AN/AR-13B1Low Temp

NH3, HC

R744, LN

R-134a

R-422A/D

R-22

R-416A

R-12Industrial applicationsHeat extraction, temp

control,

R-744

LN

R-404A

R-507, R-422A

R-22, R-402B

R-408A, R-416A

R-502Transport Refrigeration –(Low temp/ Freezer)

R-744R-134a

R-426A

R-22

R-401A/B

R-409A/B

R-12Transport Refrigeration -Standard

HC R600a

R600a/R290 blends

R134a

R152a

R-22R-12Stationary Refrigeration -Domestic

R-744

HC(?)

R-134aFR12

(R-416A)

R-12Mobile Air Conditioning

HCsR-407C, R-410A, R-

417A, R-424A,

R427A

R-22N/AStatic Air conditioningSmall wall/window

mounted

NH3,

HC, R-744

R-134a R-123R-11Static Air ConditioningCentral systems (Chillers)

Natural RefrigerantsHFCHCFCCFCApplication

2 Historie Kältemittel und Verordnungen

1991 FCKW-Halon Verbots-verordnung regelt Ausstieg aus FCKW

1975 Zerstörung der Ozonschicht wissenschaftlich nachgewiesen

1999 Verbot von R 502

R22, R 134a, R 404A

als Ersatzstoffe

R22, R 134a, R 404A

als Ersatzstoffe

1998 Verbot von R 12

FCKW

1987 Montreal Protokoll

2006 Chemikalien-Ozonschicht-Verordnung

2009 Verordnung 1005/2009 – Stoffe, die zum Abbau der Ozonschicht führen


Chemikalien-Ozonschicht-VerordnungChemOzonSchichtV, 2006 Artikel 4

(Verhinderung des Austritts in die Atmosphäre)

2006 ist die Chemikalien-Ozonschichtverordnung, basierend auf

der EU-Verordnung 2037/2000 in Kraft getreten. Diese

Verordnung legt unter anderem den Ausstieg von ozonabbauen-

den Stoffen fest.

2009 Nachfolge-Verordnung 1005/2009 – Stoffe, die zum Abbau

der Ozonschicht führen.

Ozonabbauende Produkte:R 22, R 123, R124, R 141b, R 142b, R 401A, R 401B, R 401C,

R 402A, R 402B, R 403B.


Bedeutung haben diese Verordnungen vor allem für die noch

verbleibenden Kälte- und Klimaanlagen mit dem Kältemittel R 22bzw. Drop-In-Kältemittel mit R22-Anteil (z.B. R 401A/B/C, R 402A/B, R 403B) haben.

Neuware darf bis zum 31. Dezember 2009 verwendet werden.

Zur Instandhaltung und Wartung bereits existierender Kälte- und

Klimaanlagen ist die Verwendung von wiederaufgearbeitetem

R 22 noch bis zum 31. Dezember 2014 erlaubt.


1991 Industrieproduktion von

R 134a beginnt (Du Pont)

1992 Produktion von R 404A beginnt (Du Pont)

1993 Produktion von R 407C und R 410A beginnt

Gewerbekälte

Wärmepumpen

Gewerbekälte

Gewerbekälte

Automobilindustrie

- OEM

- After Sales Market

XPS-Schäume

Aerosole

H-FKW

2006 F-Gase

Verordnung 05.06

2008 Chem-KlimaschutzV-07.08

1997 Kyoto-Protokoll

2014 F-Gase

Verordnung Q2.14


F-Gase-Verordnung 2006Verordnung (EG) Nr. 842/2006 Artikel 3

(Reduzierung der Emissionen)

Seit dem 4. Juli 2007 müssen Betreiber ihre Kälteanlagen

regelmäßig warten und auf Dichtheit überprüfen lassen. Diese

Pflicht ergibt sich aus dem am 14. Juni 2006 im EU-Amtsblatt

veröffentlichten Verordnung über fluorierte Treibhausgase.


Die Verordnung sieht insbesondere vor:

Kontrollen von Kälteanlagen und Klimaanlagen auf Dichtheit

durch zertifiziertes Personal bei einer Füllmenge fluorierter

Treibhausgase:

• 3 kg – 30 kg: in Abständen von 12 Monaten (bzw. 6 kg in

hermetischen Anlagen),

• 30 kg – 300 kg in Abständen von 6 Monaten (Erhöhung auf 12

Monate, wenn ein Leckage-Erkennungssystem vorhanden ist),

• über 300 kg in Abständen von 3 Monaten (Erhöhung auf 6

Monate, wenn ein Leckage-Erkennungssystem vorhanden ist);

Inhalt





Revision F-Gase-Verordnung

2006 F-Gase Verordnung 05.06 2012 Revision der F-Gase Verordnung 11.12

2014 Bekanntmachung F-Gase Verordnung Q2.14


Die neue Regelung hat Einfluss auf folgende Bereiche:

— Leckagen: neue Intervalle der Prüfung, Anforderung Detektionssysteme und Aufzeichnung

— Rückgewinnung: größeres Augenmerk der Mitgliedsstaaten zur Sicherstellung von Entsorgung

— Einsatzverbote: Restriktionen für verschiedene Applikationen, welche F-Gase verwenden

— Wartung und Instandhaltung: neue Regeln ab 2020 für Produkte mit GWP > 2500

— Zertifizierung: Abgabe von Kältemittel an zertifizierte Kunden

— Kennzeichnung: weitere Zusatzangaben für Kennzeichnung von Anlagen und Druckbehältern

— „Phase-Down“ Phase: Reduktion verknüpft mit Produktions/Importquoten

— Berichtswesen: überarbeiteter Prozeß für Berichterstattung an EU


Leckagen:

Wichtig für Betreiber von

— Stationärem Kälteanlagen

— Stationäre Klimaanlagen

— Stationären Wärmepumpen

— Kühlaggregate für TK-Fahrzeuge und LKW

— Elektrische Schaltschränke

— ORC-Prozeß (Organic rankine cycle)

Bei Anwendungen befüllt mit F-Gasen – mit GWP-Äquivalent bis zu 5 Tonnen CO2e – muss

sichergestellt sein, dass diese System auf Leckagen geprüft werden.

Mindestens alle 24 MonateMindestens alle 12 Monate5 - 50 Tonnen CO2e

Mindestens alle 12 MonateMindestens alle 6 Monate50 - 500 Tonnen CO2e

Mindestens alle 6 MonateMindestens alle 3 Monate500 Tonnen CO2e oder mehr

Prüfintervall (mit installiertemLeckdetektionssystem)

Prüfintervall (ohne installiertemLeckdetektionssystem )

System F-gas Inhalt


Rückgewinnung:Mehr Augenmerk auch für die Sammlung und Rückgewinnung von Restgasen.

Der Kunde hat den Weg zum Recyceln, Wiederaufarbeiten oder Zerstören sicherzustellen.

Die Mitgliedstaaten sind verpflichtet, die lokalen Wege zu überprüfen. Die Mitgliedstaaten sollen

Maßnahmen treffen, um die Verantwortung der Produzenten zur Entwicklung von Wegen zum

Recyceln, Wiederaufarbeiten oder Zerstören zu unterstützen.


1.1.2022Neue Kältezentralen für kommerzielle Zwecke mit einer Kapazität ab 40kW, mit Ausnahme des

Hauptkreislaufes von Kaskadensystemen, deren Kältemittel einen GWP-Wert unter 1500 haben muß

1.1.2020Kühltheken und Kühltruhen im kommerziellen Bereich (hermetisch geschlossen) die HFKWs mit

einem GWP von 2500 und mehr enthalten

1.1.2022Kühltheken und Kühltruhen im kommerziellen Bereich (hermetisch geschlossen) die HFKWs mit

einem GWP von 150 enthalten

1.1.2020Stationäre Kälteanlagen mit F-Gasen mit einem GWP >2500, ausgenommen Anlagen für

Temperaturen kleiner -50C°

1.1.2020

1.1.2023

1.1.2020

1.1.2025

1.1.2020

1.1.2015

1.1.2016

Datum

Technische Aerosole, die HFKW enthalten mit einem GWP von 150 doer mehr, außer für medizinische

Anwendungen oder Anforderungen der nationalen Sicherheit betreffen

Andere Schäume, die HFKW enthalten mit einem GWP von 150 oder mehr

XPS-Schäume mit HFKW mit einem GWP-Wert von 150 oder mehr

Split-Systeme mit weniger als 3 kg Kältemittelfüllung und HFKW mit einem GWP-Wert von 750 oder

mehr.

Tragbare Raumklimageräte (hermetisch geschlossen) mit HFKWs mit einem GWP von 150 oder mehr

Haushaltskühlschränke und Tiefkühltruhen, die HFKWs mit einem GWP von 150 und mehr enthalten

Feuerlöscher, welche R 23 enthalten (Ausnahme: kritische Anwendungen)

Restriktionen [zusätzlich zu den bestehenden Einschränkungen aus der 842/2006]


HFKWsFür Wartung und Instandhaltung von Systemen, deren Füllmenge bei ≥ 40 Tonnen CO2-Äquivalent

liegt, ist ab 2020 die Auffüllung von neuem Kältemittel mit einem GWP-Wert ≥ 2500 in

Kälteanlagen verboten (Ausnahme Anwendungen < -50 °C).

Bis 2030 kann wiederaufbereitete Ware – welche ordnungsgemäß gekennzeichnet ist -

verwendet werden. Recyclete Ware kann nur von dem Unternehmen verwendet werden,

welches die Rückgewinnung durchführt oder von dem Unternehmen, für welches die

Rückgewinnung durchgeführt wurde.

SF6:Die Verwendung von SF6 in der Magnesiumschmelze und Rückgewinnung von Magnesium-

Druckgußformen mit einem Bedarf von 850 kg/Jahr oder mehr ist verboten.

Installationen mit einem Bedarf < 850 kg/Jahr ist ab dem 01.01.2018 verboten

Unterschied Recycling/Wiederaufarbeitung

Recycling: ist die Wiederverwertung eines zurückgewonnenen

Stoffes im Anschluss an ein grundlegendes Reinigungsverfahren

Aufarbeitung: ist die Bearbeitung eines zurückgewonnenen

Stoffes, damit er unter Berücksichtigung seiner Verwendungs-

Zwecke Eigenschaften erreicht, die mit denen eines

Ungebrauchten Stoffes gleichwertig sind.

Spezifikation Kältemittel

DIN 8960 legt die Spezifikation von Kältemittel fest.

Unter anderem sind folgende Werte von Bedeutung:

- Reinheit > 99,5 %

- Feuchte: max. 25 ppm

- hochsiedende Rückstände: max. 50 ppm

- nicht-kondensierbare Gase: 1,5 Vol.%


Zertifizierung:

Kältemittel für stationäre Kälte- und Klimaanlagen (auch Wärmepumpe, Feuerlöscher

und Schaltschränke) dürfen nur an zertifizierte Personen verkauft werden.

Der Händler/Verkäufer muss die Zertifizierung prüfen und aufzeichnen (einschließlich

der Zertifikatnummer). Zusätzlich ist die Korrelation zur verkauften Menge

sicherzustellen.

Dies Aufzeichnungen müssen 5 Jahre aufbewahrt werden.


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Verringerung der H-FKW-Mengen auf Grundlage von CO2-Äquivalenten (GWP)

2029202920152015 2023202320172017 20252025 2027202720212021 203120312019201920162016 2030203020202020 203220322022202220182018 202820282026202620242024

21%24%31%45%63%93%100%

20302027-292024-262021-232018-202016-172015

Grundlage ist die durchschnittlich jährlich

importierte und verkaufte Menge HFKWs in den

Jahren 2009-2012 als CO2-Äquivalente

Inhalt





Möglichkeiten in der Zukunft

Übersicht GWP-Werte der zur Zeit verwendeten Kältemittel:

Produkt GWP-Wert

R 134a 1430

R 404A 3900

R 507 3980

R 417A (Isceon MO59) 2340


R 422D (Isceon MO29) 2730

R 407C 1774

R 410A 2088

R 407F (Performax LT) 1824

R 407A 2100



R-407A

Mischung: R32/R125/R134a (20/40/40 Gew.%)

Anwendung: Kälteanlagen im niedriegen – mittleren

Temperaturbereich

Schmiermittel: Polyolester (POE)

Siedepunkt: -45 °C

ODP 0

GWP 2110

Performax LT - R-407F

Mischung: R32/R125/R134a (30/30/40 Gew.%)

Anwendung: Kälteanlagen im niedriegen – mittleren

Temperaturbereich

Schmiermittel: Polyolester (POE)

Siedepunkt: -46,1 °C

ODP 0

GWP 1824

Möglicher Ersatz für R 22/R 404A-Anlagen ist Performax LT (R 407F) oder R 407A


Möglichkeiten in der Zukunft - DuPont

Application Current Near-Term Long-Term

Commercial Refrigeration

R-134a R-134a HFOs, XP10

R-404A/507 R-407A DR-7, DR-33

CO2 CO2 CO2

DX Air Conditioning/Heat

PumpsR-410A DR-5, R-32

Chiller

R-134a R-134a HFOs, XP10

R-123 (Past) DR-2

Stationäre Klimaanlagen und Entwicklungen für Anwendungen


Mehr Informationen unter

www.tega.de

Danke für Ihre Aufmerksamkeit.


http://www2.dupont.com/Refrigerants/de_DE/products/phaseout/

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