Neue Kältemittel und die Konsequenzen für den Anlagenbauer

Energie- und Umweltapéro

6. Juni 2013, ZHAW Winterthur

Inhalt

• Kältemittelverbrauch

• Das ideale Kältemittel

• Verfügbare Kältemittel

• Konsequenzen für den Anlagenbauer

• Zukunftsprognose

• Fragen

2

Ozonloch

3

Montreal-Protokoll 1987

Treibhauseffekt

4

Kyoto-Protokoll 1997

1 kg R404A = 3922 kg CO2104 g CO2 / km

1 kg R404A entspricht einer Fahrt von ca. 38‘000 km

Weltweiter Absatz von F-Gasen

5

KältemittelSchäume Aerosole

Lösungsmittel Feuerlöschmittel

FCKWs HFCKWs

HFKWs

Übergang auf Grund von Ozon‐Abbau‐Potential (ODP)

KältemittelAndere

Übergang auf Grundvon Treibhauseffekt

(GWP)

Auswirkungen Montreal-Protokoll

Weltweiter Absatz von F-Gasen

6

0

10

20

30

40

50

60

70

Mill

. t

CO

2-eq

uiv

alen

t

EU27: HFKW/ HFO-Kältemittelverbrauch (Auswirkungen Kyoto-Protokoll)

Total 2010 = 169 Mill. t CO2-eq

Total 2030 = 43,5 Mill. t CO2-eq

Quelle: SKM Enviros „Phase Down of HFC Consumption in the EU-Assessment of Implication for the RAC Sector“, Oct. 5, 2012

Weltweiter Absatz von F-Gasen

7

Quelle: SKM Enviros „Phase Down of HFC Consumption in the EU-Assessment of Implication for the RAC Sector“, Oct. 5, 2012 und DuPont Marktanalyse

EU27: HFKW/ HFO-Verbrauch in der Gewerbekälte (Auswirkungen Kyoto-Protokoll)

Das ideale Kältemittel

• hat gute thermodynamische Eigenschaften

• hat eine hohe volumetrische Kälteleistung

• hat für den Anwendungsbereich ein geeignetes Druckniveau

• hat niedrige Druckverluste bei der Strömung

• ist chemisch und thermisch stabil

8

Das ideale Kältemittel

• ist nicht giftig

• ist nicht brennbar

• ist umweltverträglich

• hat eine gute oder keine Mischbarkeit mit Schmiermitteln

• ist kostengünstig

9

Die Herausforderung

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Sicherheit und Nachhaltigkeit

KostenLeistung

Null-ODP, wenig-GWPGeringe Toxizität

Nicht oder schwer entzündbar

Energieeffizienz

Investition+ Betrieb

+ Entsorgung=

Lebenszykluskosten

kommerzielleVerfügbarkeit

Verfügbare Kältemittel

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Übersicht der verfügbaren Alternativen

Quelle: Bitzer

R290 (Propan) / R1270 (Propen)

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Im Vergleich mit R22

Quelle: Bitzer

R404A / R744 (CO2)

13

Im Vergleich mit R22

Quelle: Bitzer

Material und Platzbedarf

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Vergleich Kohlendioxid (CO2) und Ammoniak NH3)

NH3

CO2

NH3

CO2

Druck (pa) bei - 40°C - 10°C 20°C 50°C

Ammoniak (NH3) 0.7 2.9 8.6 20.3

Kohlendioxid (CO2) 10.1 26.5 57.3 -

15

Brennbarkeit von KältemittelnASHRAE Standard 34 und ISO 5149 – Zusätzlich aufgenommene 2L-Klasse

Brennbarkeit von Kältemitteln

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Brenngeschwindigkeit und minimale Entzündungsenergie

Einsatzbereich «Synthetische»

17Quelle: Bitzer

Einsatzbereich «Natürliche»

18Quelle: Bitzer

Die Anlage läuft wie geschmiert

19Quelle: Bitzer

Konsequenzen

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Aus Sicht des Anlagenbauers

• Ausbildung

• Flexibilität

• Beratungsintensität

• Kosten

• Risiken

• Firmenstrategie

Die Zukunft der Kältetechnik

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Politik

Wirtschaft

UmweltVerfügbarkeit

Bedarf

Technologie