Schneller R22-Ersatz mit R422D

Verschiedene Lösungen sind möglich. Als vorteilhaft erweist sich das Angebot von Epta Deutschland: Der Kältetechnikspezialist rüstet bestehende R22-Anlagen auf R422D um ein Kältemittel von DuPont, das fortschrittliche Werte in puncto Qualität bietet. Dank kurzer Umrüstungsdauer muss der Betrieb des betreffenden Markts nicht unterbrochen werden.

Alternative für halogenierte Kältemittel erforderlich

R22 kommt im Lebensmitteleinzel­handel in Kühlmöbeln derzeit noch branchenweit und umfassend zum Einsatz. Doch das Aus steht unmittelbar bevor: Als teilhalogenierter Fluorchlorkohlenwasserstoff (H-FCKW) ist dieses Kältemittel ozonschädigend und wird nach aktueller EG-Verordnung ab 2010 als Neuware verboten sein.

Das Auslaufen von R22 als Kältemittel geht auf die EG-Verordnung 2037/2000 zurück, die Anfang 2001 in Kraft getreten ist. Bereits seit mehr als sechs Jahren steht somit fest, dass der LEH auf andere, nicht ozonschädliche Kältemittel umrüsten muss. Diese Zeitspanne macht deutlich, dass sich ein Wechsel nicht von einem auf den anderen Tag bewältigen lässt, sondern aufgrund des Aufwands für den Einzelhandel Zeit benötigt. Noch heute werden nach Schätzungen von Epta rund 25% der Kälteanlagen mit R22 betrieben. Die Zeit drängt, zumal nach Angaben des Kältemittelherstellers DuPont, die Neuproduktion dieses Kältemittels nicht erst mit dem Stichtag Anfang 2010 eingestellt wird, sondern bereits im Laufe des Jahres 2009. Somit ist mit einer zunehmenden Verknappung von R22 und in diesem Zuge mit einem starken Preisanstieg für dieses Kältemittel zu rechnen. Ab dem 1. Januar 2010 darf für bestehende Anlagen nur noch recyceltes R22 verwendet werden.

Ausweg aus der Kostenfalle

Des Weiteren besteht bei R22 auch das Risiko, dass aufgrund mangelnder Verfügbarkeit und längerer Lieferfristen im Schadensfall mit Ausfällen und Stilständen von kältetechnischen Anlagen zu rechnen ist. Brenzlig wird es in einem Havariefall, wenn die gesamte Füllmenge wieder vollständig neu ersetzt werden muss, um den sicheren Weiterbetrieb der Kälteanlage gewährleisten zu können. Die drohende Kostenfalle lässt sich durch den rechtzeitigen Austausch des Kältemittels, der bei bestehenden Anlagen einfach und schnell möglich ist, umgehen. Die Lösung, die Epta Deutschland hierfür bietet, ist das Kältemittel R422D, das DuPont unter der Marke ISCEON M029 herstellt. Dieses leicht handhabbare H-FKW-Kältemittel besitzt kein Ozonabbaupotenzial und ist für ein einfaches, schnelles und kosteneffizientes Umrüsten von R22-Kälteanlagen geeignet.

Geringer Umrüstungsaufwand

Eine Umrüstung geht schnell und erfordert keine Schließung des betreffenden Markts: So hat Epta Deutschland die Tiefkühlanlage des Edeka-Markts Neukauf in Fuldabrück-Dörnhagen innerhalb von einem Tag auf das Kältemittel ISCEON M029 (R422D) umgestellt. Hervorzuheben ist dabei, dass die Umrüstung während des laufenden Geschäftsbetriebs durchgeführt wurde: So ist für den Markt kein zusätzlicher organisatorischer Aufwand etwa für die Zwischenlagerung der Tiefkühlwaren entstanden und das Geschäft musste auch nicht vorübergehend geschlossen werden. Da die Kühlkette zu keinem Zeitpunkt unterbrochen war, verblieb die Ware ohne Qualitätsverluste in den Kühlmöbeln. Auch technische Änderungen an der Anlage wie der Austausch der Expansionsventile oder der Wechsel des eingesetzten Öltyps sind in der Regel bei einem R22-Austausch nicht erforderlich, da dieses H-FKW-Kältemittel mit den verwendeten Schmiermitteln verträglich ist.

Der typische Ablauf einer Umrüstung, die während der normalen Geschäftszeiten eines LEH-Markts erfolgen kann, ist wie folgt:

• Kühlstellen werden zwangsgekühlt (Kältepuffer)
• Absaugung des alten Kältemittels
• Prüfung der Dichtungen
• Wechsel der Magnetventildichtungen
• Wechsel der Filtertrockner
• Evakuierung der Anlage
• Befüllen der Anlage mit R422D, Prüfen des Ölstands

Die Dauer für die Umstellung des Kältekreislaufs (sowohl bei Normal- als auch bei Tiefkühlung) auf den Betrieb mit R422D beträgt in der Regel rund fünf Stunden. Am Folgetag findet eine Nachkontrolle statt. Der Austausch der Magnetventildichtungen und der Filtertrockner erfolgt während der Umstellung. Ansonsten gibt es keine weiteren baulichen Veränderungen. Ein großer Vorteil etwa gegenüber dem Kältemittel R404A, das ebenfalls als Alternative zu R22 eingesetzt werden kann: Bei R404A müssen im Falle einer Umrüstung alle Expansionsventile gewechselt werden. Ebenso sind ein Austausch des Maschinenöls und ein mehrfacher Wechsel der Filtertrockner notwendig. Ferner ist eine Nachberechnung des Verflüssigers und der Rohrleitungen erforderlich in ungünstigen Fällen müssen diese Teile sogar ersetzt werden. Bei dem Kältemittel R422D entfällt dieser Aufwand. Des Weiteren punktet R422D gegenüber R404A mit einem niedrigeren Global Warming Potential (GWP), dieser liegt bei 2230 gegen­über 3260 bei R404A. R422D ist somit auch klimaschonender.

Keine Leistungseinbußen

Das Ersatzkältemittel R422D hat ähnliche kältetechnische Eigenschaften wie R22, so dass ein Austausch ohne Leistungseinbußen vonstattengeht. Sogar im Gegenteil: Im Trend sinkt der Stromverbrauch für die Verdichter. Dies bestätigen Untersuchungen, die Epta bei verschiedenen Anlagen im Einzelhandel durchgeführt hat. Angesichts des Kostenanteils von bis zu 60%, die in einer LEH-Filiale allein auf die Kühlung von Lebensmitteln entfallen, ist eine Energieeinsparung kein zu unterschätzender Faktor. Zudem sind die Druckgastemperaturen um rund 15K geringer, so dass die Verdichter einer niedrigeren thermischen Belastung ausgesetzt sind.

Wechsel lohnt sich

Der Einzelhandel befindet sich in Bezug auf die Einführung neuer, ökologisch verträglicher Kältemittel in einer entscheidenden Phase. Allein von Epta sind derzeit rund 500 Anlagen im Einsatz, die mit R22 kühlen. Der frühzeitige Wechsel zu R422D lohnt sich, denn es wird nicht möglich sein, all diese Anlagen im letzten Moment umzurüsten.

Neue EG-Verordnung verlangt Dichtheitsprüfungen

Viele Einzelhändler haben bereits andere, nicht halogenierte Kältemittel im Einsatz wie etwa die Fluorkohlenwasserstoffe (FKW) R404A, R134A, R407C und R422. Da sie kein Ozonabbaupotenzial haben (ODP=0), ist für diese kein Austausch erforderlich, jedoch hat der Gesetzgeber auch für FKWs eine neue Regelung auf den Weg gebracht, die zum 4. Juli 2007 in Kraft getreten ist: Laut EG-Verordnung 842/2006 sind Anlagenbetreiber verpflichtet, die Kältekreisläufe bei FKW-Kältetechnikanlagen regelmäßig auf Dichtheit zu prüfen.

Die Häufigkeit der Dichtheitsprüfung hängt von der Füllmenge des Kältemittels in dem jeweiligen Kreislauf ab. Bei Anlagen mit bis zu drei Kilogramm Füllmenge ist keine Prüfung nötig. Von drei bis 30 Kilogramm muss die Prüfung einmal im Jahr und von 30 bis 300 Kilogramm alle sechs Monate durchgeführt werden. Bei Kreisläufen mit über 300 Kilogramm Füllmenge wie sie zum Beispiel in Großmärkten zum Einsatz kommen, müssen die Dichtheitsprüfungen alle drei Monate, also viermal pro Jahr erfolgen.

Von der neuen Regelung sind weitgehend alle Lebensmitteleinzelhändler betroffen, zumal schon eine übliche Kälteanlage beim Discounter in der Regel mehr als drei Kilogramm, zumeist aber auch über 30 Kilogramm Füllmenge aufweist. Ältere Anlagen, die mit H-FCKW-Kältemitteln wie R22 arbeiten, müssen einmal jährlich auf Dichtheit geprüft werden bis sie eben aufgrund der EG-Verordnungen von den Märkten nach und nach vollständig ersetzt werden.

Auf neue Technologien vorbereitet

Epta Deutschland hat sich als Lieferant von Kälteanlagen auf die neuen Technologien vorbereitet. Das Unternehmen ersetzt das halogenierte Kältemittel R22 durch das nicht ozonschädliche R422D bei bestehenden Kälteanlagen im Einzelhandel innerhalb weniger Stunden. Die Alternative zum Austausch durch R422D wäre der Umstieg auf neue Anlagen, die mit dem völlig umweltfreundlichen Kältemittel CO_&sub2; arbeiten. Schon bei diesem Kältemittel hatte Epta in puncto Innovation vorgelegt: So stattete das Unternehmen den ersten LEHMarkt in der Bundesrepublik, nämlich eine Filiale von Aldi Süd, mit einer entsprechenden transkritischen CO_&sub2;-Anlage für Normal- und Tiefkühlung aus. In Betrieb gegangen ist diese Kältetechniklösung im August 2006.

Transkritische CO₂-Anlage

Das Besondere an der Kältetechnikanlage von Epta ist, dass sie nach dem Prinzip des transkritischen CO&sub2;-Prozesses arbeitet. Der kritische Punkt des Kältemittels bedeutet, dass genau an diesem Punkt keine exakte Definition des Aggregatzustands vorliegt. Bei einer Außentemperatur von rund 28°C erreichen wir im Kreislauf des Verflüssigers den kritischen Punkt von 31°C. Die Regelung der Anlage wird so eingestellt, dass dieser Punkt deutlich übersprungen wird und somit eindeutig ein transkritischer Zustand vorliegt. Die Drucklage des Kältemittels ist grundsätzlich höher als bei üblichen Kälteanlagen. Im Winter liegen im Verflüssiger Drücke von rund 50 bis 60bar an. Im Sommer, wenn die Anlage transkritisch, also über dem kritischen Punkt arbeitet, liegen die Drücke bei 80 bis 100bar. Im transkritischen Betrieb wird das Kältemittel im Außengerät nicht verflüssigt, sondern es wird Gas abgekühlt.

Epta arbeitete seit 1998 an der Entwicklung der transkritischer CO_&sub2;-Anlagen und hat diese einschließlich der spezifischen Konstruktionen der Anlagenkomponenten wie Rohrleitungen, Raumkühler, Außenverflüssiger und Ventile zur technologischen Reife und Marktfähigkeit gebracht.

Fazit

Nach der Erstinstallation bei Aldi Süd im vergangenen Jahr sind weitere Pilotprojekte mit der CO₂-Kältetechnik bereits realisiert worden. Die erfolgreiche Einführung der transkritischen Anlage in der realen Handelswelt zeigt: Der Umstieg auf neue, umweltfreundliche Anlagen ist möglich. Der Trend wird sein, dass der Einzelhandel bei neuen Filialen eher auf CO₂-Anlagen setzt, während bei bestehenden R22-Anlagen das halogenierte Kältemittel gegen FKW-Kältemittel wie R422D getauscht werden.

Leiter Vertrieb & Marketing von Epta Deutschland, Frankfurt am Main