Die F-Gase-Verordnung ist ein Beitrag, um die Emissionen der Industrie bis 2030 um 70 % gegenüber 1990 zu reduzieren. Konkret geht es in der am 1. Januar 2015 in Kraft getretenen Verordnung darum, die Emissionen fluorierter Treibhausgase (F-Gase) in der EU um 70 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalent auf 35 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalent zu senken. Fluorierte Treibhausgase sind als Kältemittel unter anderem in Kälte- und Klimaanlagen im Einsatz. Die Emissionen dieser klimaschädlichen Stoffe sind zu reduzieren, um ihre Wirkung auf die globale Erwärmung zu ­verringern – entweder durch gezielte Substitution oder den Einsatz alternativer Technologien.

Mitarbeiter des Werkskundendienstes von Rittal überprüfen die Kühlgerätetechnik bei Schaltanlagen.

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Hieraus ergeben sich ab dem 1. Januar 2020 Verwendungsverbote von Kälte- und Klimaanlagen sowie Neuregelungen und Ergänzungen für deren Wartung, Instandhaltung, Dichtheitsprüfungen, Zertifizierung, Entsorgung und Kennzeichnung. 

Bedeutsam ist in diesem Zusammenhang die Stellungnahme der EU-Kommission zu Alternativen von F-Gasen: Demnach gibt es aufgrund der unterschiedlichen thermo-dynamischen und sicherheitstechnischen Eigenschaften der Alternativen keine ‚One size fits all‘-Lösung. Ob sich eine bestimmte Alternative eignet, muss für jede Kategorie von Produkten und Ausrüstungen im Einzelnen betrachtet werden. In manchen Fällen muss auch die Umgebungstemperatur am Einsatzort des Produktes sowie der Ausrüstung berücksichtigt werden.

Bei der Suche nach Alternativen zu teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (HFKW) und teilhalogenierten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (HFCKW) bei bestimmten Anwendungen seien es die gesamten Treibhausgas-Emissionen, die mit der Nutzung zusammenhängen. Daher müssen geeignete klimafreundliche Alternativen eine hinreichend hohe Energieeffizienz aufweisen, damit die Reduktion der direkten Emissionen aus den Alternativen zu HFKW und HFCKW nicht durch höhere indirekte Emissionen aus dem Energieverbrauch ausgeglichen wird.

Welche Kühlgeräte sind noch einsetzbar?

Für viele Kälte- und klimatechnische Anwendungen, bei denen es umweltfreundlichere Alternative gibt, wurden Verwendungsverbote ausgesprochen.

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Die Verwendungsverbote für F-Gase und Inverkehrbringens-Verbote von Erzeugnissen, die F-Gase enthalten, sorgen für Unsicherheit: Kunden aus dem weltweiten Steuerungs-, Schaltanlagen- und Maschinenbau stellen sich die Frage, welche Kühlgeräte und Chiller ab 2020 noch einsetzbar sind. Auf der sicheren Seite sind Produktionswerke, Instandhalter und Energiemanager, die Kühlgerätetechnik von Rittal einsetzen; diese Klimalösungen sind F-Gase-konform konzipiert, weitere Maßnahmen müssen nicht ergriffen werden.

Zudem berät Rittal als Service-Partner Anwender von Kühlgeräten, auch Nichtkunden. Das Unternehmen unterstützt Anlagenbetreiber dabei, die Hürden der Verordnungen und Effizienzvorgaben zu meistern – von der Ermittlung des Ist-Zustands einer Anlage über die Berechnung ihrer Effizienz, der Ableitung einer Handlungsempfehlung und Bestimmung von Einsparpotenzialen bis zu Aufbau und Inbetriebnahme einer neuen Anlage samt Wartungsvertrag.

Das Global Warming Potential (GWP)

Ab 1. Januar verboten sind Kältemittel mit einem GWP größer als 2500. Zur Erläuterung: Das (relative) Treibhauspotenzial GWP gibt an, wieviel eine festgelegte Menge eines Treibhaus-Gases zum Treibhaus-Effekt beiträgt; als Vergleichswert (Äquivalent) dient Kohlendioxid (CO₂). Der GWP-Wert beschreibt die mittlere Erwärmungswirkung über einen bestimmten Zeitraum. Die CO₂-äquivalente Menge ist das Produkt aus absoluter Menge des HFKW und dem jeweiligen GWP des HFKW.

Da die Schaltschrank-Kühlgeräte und Chiller von Rittal mit einem hermetisch geschlossenen Kältekreislauf arbeiten und die verwendeten Kältemittel R134a, R410a und R407c einen GWP-Wert (Global Warming Potential) kleiner als 2500 haben, sind sie auch nach 2020 zugelassen. Sie gehören zu Einrichtungen mit einer Menge von weniger als 10 t CO₂-Äquivalent und müssen keiner Dichtheitskontrolle unterzogen werden. Füllmengen, GWP-Werte und CO₂-äquivalente Angaben sind auf den jeweiligen Typenschildern sowie bei den Produktbeschreibungen auf der Unternehmens-Website ersichtlich. 

Der F-Gase-Rechner

Mit Inkrafttreten der F-Gase-Verordnung Nr. 517/2014 sind Betreiber kältetechnischer Anlagen mit einer definierten Menge Kältemittel zu regelmäßigen Dichtigkeitsprüfungen verpflichtet. Inwieweit eine bestehende Anlage von Konsequenzen aus der F-Gase-Verordnung betroffen ist, können Betreiber beispielsweise mit dem ‚F-Gase-Rechner‘ von Rittal ermitteln. Dieses Online-Tool errechnet auf Basis des GWP-Wertes und der Füllmenge des im Einsatz befindlichen Kältemittels das entsprechende CO₂-Äquivalent. Dieses CO₂-Äquivalent bestimmt, welche Maßnahmen der Anlagenbetreiber zur Erfüllung der Verordnung ergreifen muss. Ergänzend zum CO₂-Äquivalent zeigt das Online-Tool die Zulässigkeit einer Kältemittel-Nachfüllung sowie konkrete Empfehlungen für den Betrieb der aktuellen Anlage an.

Inspektionen und Dichtheitskontrollen

Betreiber von Schaltschrank-Kühlgeräten haben ein hohes Augenmerk auf die regelmäßige professionelle Wartung zu legen. Denn nur eine zuverlässig arbeitende Schaltschrank-Klimatisierung schützt die Anlageninvestition und stellt sicher, dass elektronische Bauteile vor Überhitzung geschützt sind und die Prozesse unterbrechungsfrei und sicher ablaufen können. Durch die regelmäßige Überprüfung und Wartung bestehender Anlagen mit F-Gasen sowie der Rückgewinnung der Gase am Ende der Lebensdauer der Anlage werden zudem Emissionen vermieden.

Eine unbeabsichtigte Freisetzung von F-Gasen (Leckage) muss vom Betreiber von F-Gas-Anlagen durch Vorkehrungen und alle technisch und wirtschaftlich durchführbaren Maßnahmen verhindert und auf ein Mindestmaß begrenzt werden. Bei Entdecken einer Leckage ist seitens des Betreibers eine unverzügliche Reparatur sicherzustellen.

Die Anzahl der nötigen Dichtheitskontrollen hängt von der Kältemittelfüllung der Anlage ab. Bei einer CO₂-äquivalenten Füllmenge größer als 10 t bietet Rittal entsprechende Wartungen und Dichtheitskontrollen an, da nur zertifiziertes Fachpersonal Dichtheitsprüfungen durchführen darf. Kombiniert werden können die regelmäßigen Dichtigkeitsprüfungen mit Inspektionen und Wartungen. Eine solche Wartung wird nach produktspezifischen Checklisten durchgeführt und umfasst unter anderem die Sichtprüfung und Beurteilung des Allgemeinzustandes, eine Grundreinigung, die Messung und Dokumentation der systemseitigen Anlagenparameter, die Überprüfung von Ventilatoren, Luftführung und Einstellparametern, die Protokollierung der Wartung sowie die Zustandsbewertung der Installation.

Anlagenverfügbarkeit steigern

Der Zustand von Kühlgeräten ohne regelmäßige Wartung ist von Werk zu Werk unterschiedlich und stark von den Umgebungsbedingungen abhängig. Bei hoher Verschmutzung sinkt die Maschinenverfügbarkeit durch eine deutlich reduzierte Nutzkühlleistung der Schaltschrankkühlgeräte und eine Zunahme des Energieverbrauchs. Daher unterstützt Rittal Anlagenbetreiber vor Ort bei der Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften und bei der regelmäßigen Überprüfung der Geräte: Zusätzlich zur Bewertung des Ist-Zustands und der Erhebung aller Betriebsparameter erhalten Kunden eine Effizienzanalyse mit konkreter Berechnung von Energieverbrauch und Einsparpotenzialen als Entscheidungsgrundlage. In vielen Fällen lohnt sich der Austausch von Altgeräten gegen aktuelle Technologien, mit denen Verordnungsvorschriften und Effizienzvorgaben auf jeden Fall eingehalten werden. 

Darüber hinaus können Anlagenbetreiber beim Ersatz von Altgeräten durch effizientere Technologien von der Beantragung von Fördermitteln profitieren. Mit der Nationalen Klimaschutzinitiative (NKI) fördert und initiiert das Bundesumweltministerium Klimaschutzprojekte in ganz Deutschland. Ein Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele ist die Steigerung der Energieeffizienz, Minderung des Kältebedarfs sowie die Reduktion der Emission fluorierter Treibhausgase im Bereich Kälte- und Klimatechnik. Daher werden Fördermittel zur Verfügung gestellt, um Betreiber von Anlagen hinsichtlich Effizienz und Treibhausgas-Minderung zu unterstützen. Welche Geräte und welche Maßnahmen konkret gefördert werden, wird individuell erhoben und geprüft. Die Förderhöhe berechnet sich pro Gerät aus der Kälteleistung, der Art der Kälteanlage, deren Anwendung, der Energieverbrauchsreduzierung und der CO₂-Einsparung. Ein für die Antragstellung von Fördergeldern spezialisiertes Unternehmen unterstützt Anlagenbetreiber bei allen notwendigen Schritten und prüft, ob für dieselbe Investitionsmaßnahme eine Kumulierung mit weiteren Förderprogrammen möglich ist.

Zwei Anwenderbeispiele

Ein Check der aktuellen Effizienzwerte bei Voith Turbo in Heidenheim. Insgesamt wurden 28 ‚Blue e+‘- und sieben ‚Blue e‘-Kühlgeräte an 21 Werkzeug­maschinen installiert.

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Der Technologiekonzern Voith in Heidenheim beispielsweise hat den Service- und Effizienz-Check von Rittal in Anspruch genommen. Dabei wurde im Voith-Werk jede Werkzeugmaschine und deren Schaltschrank-Klimatisierung angesehen; insgesamt waren es 50 verschiedene Maschinen, deren Schaltschränke klimatisiert werden. Das Ergebnis ist eine umfangreiche Dokumentation über den Zustand der Schaltschrank-Klimatisierung bei jeder untersuchten Maschine sowie eine Empfehlung darüber, ob ein Austausch des Kühlgerätes sinnvoll ist, welches Gerät geeignet ist und wie hoch die Energieeinsparung im Falle eines Austauschs ist. Konkret wurde der Kühlgeräte-Austausch an insgesamt 21 Werkzeugmaschinen empfohlen. Mit Geräten der Serie ‚Blue e‘ oder ‚Blue e+‘ lassen sich gut 70 % der bisher verbrauchten Energie einsparen. Die Umrüstung auf energieeffizientere Kühlgeräte macht sich so schon nach gut zwei Jahren bezahlt.

Auch im Kölner Ford-Werk hat Rittal Effizienzverbesserungen aufzeigen können: Durch den Austausch von 150 Kühlgeräten durch ‚Blue e‘ und ‚Blue e+‘ lässt sich bei einer Nutzungsdauer von zehn Jahren eine Energieersparnis von mehr als 552.000 Euro und gut 276 t CO₂ erzielen. Nach Abzug der Investitionssumme ergab sich eine Amortisationszeit von nur 2,42 Jahren – entscheidende Argumente für Ford dafür, auch in den Werken in England und den USA Analysen durchführen zu lassen. Mit dem Ergebnis, dass auch hier die energieeffizienteren Rittal ‚Blue e+‘-Kühlgeräte installiert werden – nicht zuletzt als Mittel dafür, dem Kostendruck in der Automobilindustrie zu begegnen.

Autorin:
Judith Koetzsch ist Leiterin des Business Development Rittal Service International bei Rittal in Herborn.