So titelte die Süddeutsche Zeitung1 schon 2019: „Klimaanlagen sind Klimakiller. In vielen Kühlaggregaten stecken klimaschädliche fluorhaltige Kältemittel. Durch Risse können sie in die Atmosphäre gelangen.“ Und das ZDF sendete im Juli 2020 einen Beitrag², in dem das Umweltbundesamt zu Wort kommt: „Im Schnitt entwichen bei jeder Split-Klimaanlage im Jahr etwa fünf Prozent des Kältemittels“, erklärt Dr. Daniel de Graaf, „bei der Befüllung, im Betrieb durch Lecks, bei der Wartung und der Entsorgung.“ Mit derlei Berichterstattung gerät eine ganze Branche in Verruf, die für viele Bereiche unseres täglichen Lebens wie der Lebensmittelkühlung, der Krankenhaus- und Laborklimatisierung, überlebenswichtig ist.
Richtig ist, Kältemittel mit einem hohen GWP schaden dem Klima, wenn sie in die Atmosphäre gelangen. Zu hinterfragen ist jedoch, ob Kältemittel wirklich in diesem hohen Maße austreten, wie gerne zitiert wird (bis zu fünf Prozent bei Split-Klima). Die Zahlen zu den Leckageraten des Verbands des Deutscher Kälte-Klima-Fachbetriebe (VDKF) zeigen ein anderes Bild. Die Analyse von anonymisierten Nutzerdaten der VDKF LEC-Software³ von rund 45 000 Anlagenbetreibern mit insgesamt rund 200 000 Kälte- und Klimaanlagen hat Folgendes ergeben: Mit einem Anteil von 38 Prozent (75 817 Anlagen) stellen die R 410 A-Anlagen die mit Abstand größte Anzahl aller Anlagen, gefolgt von R 134 a-Anlagen, R 407 C-Anlagen und R 404 A-Anlagen. Der überwiegende Teil der R 410 A-Anlagen ist bei VRF Klima (12 987 Anlagen) und bei Split-Klima (70 092 Anlagen) angesiedelt (Stand der anwendergruppen- und füllmengenbezogenen Leckageraten vom 22. Mai 2019). Die durchschnittlichen Leckageraten (inkl. Havarien) aller Anlagen in Deutschland der Jahre 2014 bis 2018 liegen konstant zwischen zwei und ca. drei Prozent.
Die Auswertung zeigt, dass R 422 D-, R 507 A- und R 404 A-Anlagen relativ hohe durchschnittliche Leckageraten, während R 134 a- und R 410 A-Anlagen relativ niedrige Leckageraten aufweisen.
Die Leckagen in den Bereichen Gewerbekälte (3,83 Prozent) sind nach wie vor überdurchschnittlich hoch. Stark unter dem Durchschnitt liegen Split-Klima (1,53 Prozent), Zentralklima (1,32 Prozent) und VRF Anlagen (1,75 Prozent), die eine besonders hohe Dichtheit aufweisen. Die Zahlen zeigen, dass Anlagen, die aus der Serienfertigung stammen und nach dem Plug-and-Play Prinzip installiert werden können, eine niedrigere Leckagerate aufweisen, als individuell erstellte Anlagen, die nach wie vor in der Gewerbekälte noch häufig zum Einsatz kommen.
Zwischen den hier erfassten Leckageraten von 1,53 Prozent im Split-Klimabereich und dem vom Umweltbundesamt kommunizierten fünf Prozent Leckagen in diesem Bereich, liegt eine große Diskrepanz.
Bild: VDKF
Auswertung Monitoring Daten mit Stand vom 22. Mai 2019.
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Rechtlicher Hintergrund: Der Phase Down der EU-F-Gase-Verordnung
Gesetzliche Regelungen wie die EU-F-Gase-Verordnung, höhere Anforderungen an die Energieeffizienz und Klimaverträglichkeit der Systeme haben dazu geführt, dass sich der Markt hin zu Kältemitteln mit niedrigem GWP entwickelt hat. Um die Umweltauswirkungen der Klima- und Kältebranche zu reduzieren, hat die EU-Kommission im Jahr 2014 die Verordnung über fluorierte Treibhausgase (F-Gase-Verordnung 517/2014) beschlossen. Die Verordnung schreibt eine Begrenzung der CO2-Äquivalente (= Kältemittelmenge x GWP) der gesamten Kältemittelmenge in der EU vor.
Bis 2030 erfolgt eine schrittweise Reduktion der Obergrenze auf ein Fünftel bezogen auf die Menge im Basisjahr 2015. Nachhaltige Technologien und niedrig-GWP Kältemittel sind heute verfügbar, um die Umsetzung der F-Gase-Verordnung sicherzustellen. Daikin hat bereits im Jahr 2013 als erster Hersteller im Split-Klima Bereich auf das Kältemittel R 32 gesetzt. Es hat ein GWP von 675 und damit lediglich ein Drittel des GWP von R 410 A.
Teil der Geschäftspolitik von Daikin ist es, eine Verringerung der Umweltauswirkungen des Produktportfolios zu erreichen. Der gesamte Split-Klimabereich wurde bereits auf R 32 umgestellt, der nächste große Schritt, das VRV Portfolio (VRV ist eine von Daikin geschützte Bezeichnung) umzustellen, folgte nun mit der Einführung der neuen VRV 5 S im September 2020. Die VRV 5 S-Serie eignet sich für das Heizen und Kühlen kleinerer gewerblicher Anwendungen.
Zu den besonderen Merkmalen von R 32 gehört das niedrige GWP sowie der geringere Stromverbrauch von R 32-betriebenen Systemen. R 32 ist ein Reinstoff-Kältemittel, das problemlos gehandhabt werden kann. Aufgrund seiner geringen Entflammbarkeit ist es als A2L-Kältemittel klassifiziert und kann gefahrlos in einer Vielzahl von Systemen eingesetzt werden. Außerdem ist die Kältemittelfüllmenge circa zehn Prozent geringer als für R 410 A.
Bild: VDKF
Bild: Daikin
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Verantwortung der Hersteller für sichere Produkte
Alle in Verkehr gebrachten Geräte und Anlagen müssen sicher sein, das bedeutet auch, dass Leckagen bestmöglich zu verhindern sind. Wie ein Hersteller dies erreicht, bleibt ihm überlassen. Normen (technische Regelwerke) vereinfachen grundsätzlich die Einhaltung der Sicherheitsanforderungen, da sie klare Vorgaben enthalten. Hersteller können aber, basierend auf ihrer eigenen Risikobewertung, notwendige Sicherheitsmaßnahmen durchführen. Dies ist immer dann sinnvoll, wenn Normen nicht dem neuesten Stand der technischen Entwicklungen Rechnung tragen.
In Bezug auf die VRF/VRV-Technologie gibt es zwei Normen, die für diesen Anwendungsbereich gelten. Die DIN EN 378 „Kälteanlagen und Wärmepumpen - Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen“ sowie der Produktstandard für Klimaanlagen und Wärmepumpen IEC 60335-2-40. Beide Normen behandeln Sicherheitsvorschriften bezüglich der Entflammbarkeit, nur die EN 378 befasst sich auch mit der Toxizität von Kältemitteln. Allerdings weist die EN 378 daraufhin, spezifische Produktstandards anzuwenden, sofern diese vorhanden sind. Es gilt dabei die Regel, dass diese spezifischen Produktstandards (IEC 60335-2-40) Vorrang vor allgemeinen Normen (EN 378) haben.
Bei der neuen VRV 5 S-Serie hat Daikin deshalb im Bereich der Entflammbarkeit die IEC 60335-2-40 angewendet, womit gleichzeitig für die Anforderung bezüglich der Toxizität aus der EN 378 erfüllt wird. Die IEC 60335-2-40 gibt klare Informationen darüber, welche Sicherheitsvorkehrungen erforderlich sind und wie sie funktionieren müssen (zum Beispiel Position eines Sensors im Raum, Reaktionszeit eines Sensors, Gegenmaßnahmen). Dies beinhaltet, dass in den Installationsanweisungen die einzuhaltenden Mindestraumgrößen bezogen auf die Füllmenge R 32 aufgeführt sind. Zusätzliche Unterstützung bei der Auslegung der Systeme wird durch die Planungssoftware zur Verfügung gestellt. Werden die Vorgaben bei der Installation eingehalten, handelt es sich um eine sichere Installation, für die Daikin die Verantwortung als Hersteller übernimmt.
Dazu gehört beispielsweise das bei der neuen VRV 5 S-Serie werkseitig integrierte Sicherheitssystem, das speziell für das Kältemittel R 32 entwickelt wurde. Ab Werk sind alle notwendigen Sicherheitseinrichtungen für den Betrieb mit diesem A2L-Kältemittel integriert, so dass bereits Räumlichkeiten ab 10 m² klimatisiert werden können.
So verfügt das System über ein spezielles akustisches und visuelles Kältemittelalarm-Management über die Madoka Fernbedienung. In den Innengeräten sind Leckagesensoren verbaut. Im Fall einer Leckage schaltet das System sofort ab und sendet einen Alarm. Das Außengerät saugt das gesamte Kältemittel aus der Anlage ab und sperrt anschließend den Betrieb, so dass kein weiteres Kältemittel in den Raum strömen kann. Auch zentrale Regelungskomponenten wie der intelligent Touch Manager (iTM) oder der intelligent Tablet Controller (iTab) geben einen Alarm aus.
Die Auslegungssoftware VRV express informiert den Planer, ob das geplante System den gesetzlichen Anforderungen in Bezug auf die zulässige Kältemittelfüllmenge und Raumgröße entspricht. Da alle Sicherheitsvorkehrungen im System integriert sind, ist eine hohe Flexibilität mit einer Rohrleitungslänge von bis zu 300 Meter und bei der Raumauswahl gegeben. So können unter bestimmten Auslegungsvoraussetzungen Raumgrößen bereits ab 10 m2 realisiert werden. Ohne diese Sicherheitsmaßnahmen wäre der Einsatz deutlich unflexibler, weil größere Räume ab einer Raumgröße von 26,5m² nötig wären. Somit lässt sich die VRV 5 S-Serie dank der Sicherheitsvorkehrungen in Planung sowie Ausführung genauso einfach handhaben wie ein R 410 A-VRV System.
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Klimakiller Klimatechnik? – Vorurteil lässt sich leicht widerlegen
Durch ihre hohe Primärenergieausnutzung ist die VRV/VRF-Technologie heute bereits ein wesentlicher
Baustein zur Umsetzung der Energiewende im Gebäudebereich. Klimatechnik kann heute viel mehr als ein angenehmes Raumklima schaffen: Durch den Einsatz von niedrig-GWP Kältemittel, die Verwendung von Luft, Erdwärme oder Abwasser als erneuerbare Energiequelle sowie die Nutzung von Abwärme, trägt sie zur energieeffizienten, CO2-armen und umweltfreundlichen Kühlung, Beheizung und Lüftung von Gebäuden bei. Diese modernen Technologien verzichten völlig auf fossile Energieträger wie Öl und Gas und sind sicher einsetzbar bei hohen Temperaturen. Dem Vorurteil, Klimatechnik sei klimaschädlich können und müssen wir als Branche ganz entschieden etwas entgegensetzen. Die Technologien sind dafür schon vorhanden, jetzt kommt es darauf an, dies auch zu kommunizieren.
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