Neue Spielregeln für Kältemittel

Im Zentrum der veränderten Vorschriftenlage steht der sogenannte Global Warming Potential-Wert (GWP-Wert), dessen Grenzwerte neu definiert wurden. An diesem Wert, der das relative Treibhauspotential (THP) bestimmt, lässt sich die Treibhauswirksamkeit verschiedener Stoffe vergleichen. Diese ist oft sehr unterschiedlich. Die sogenannten F-Gase, fluorisierte Treibhausgase, etwa zersetzen sich, wenn sie in die Atmosphäre gelangt sind, teils sehr langsam, teilweise über hunderte oder tausende von Jahren. Deshalb haben sie eine weitaus höhere Wirkung als beispielsweise Kohlendioxyd, das sich schneller zersetzt oder von Pflanzen, Wasser oder Gestein aufgenommen wird.

Neue Kältemittel mit geringerem Klimaeffekt

Der GWP-Wert ist das Verhältnis des Treibhauseffekts eines Stoffs im Verhältnis zu Kohlendioxyd. CO₂hat also immer einen GWP von 1. Zum Vergleich: Die bekannten FCKW, die lange als Treibgas in Sprühdosen genutzt wurden, haben einen GWP-Wert von über 12.000, bisher übliche Kältemittel wie R134a liegen bei 1430, Methan bei 28. Das neue Kältemittel R1234yf hat einen GWP-Wert von 0,5, Propan R290 sogar von nur 0,02. Der sehr niedrige GWP von R1234yf (chemisch 2,3,3,3-Tetrafluorpropen) erklärt sich aus der kurzen Lebenszeit des Moleküls. Im Gegensatz beispielsweise zu CO₂, das über Jahrhunderte oder gar Jahrtausende in der Atmosphäre verbleibt, zerfällt R1234yf in der Atmosphäre in wenigen Tagen und hat dadurch ein sehr geringes Treibhauspotenzial.

Grenzwerte neu definiert

Die EU begrenzt die Nutzung klimaschädlicher Gase seit vielen Jahren und hat im Rahmen des Green Deal in der Verordnung 2024/573 neue Grenzwerte für Klimageräte defi-niert: Ab dem 01. Januar 2027 dürfen in der EU Kühlgeräte und Chiller mit einer Kühlleistung unter 12 kW nur noch mit einem GWP unter 150 in Verkehr gebracht werden. Ab 2032 dürfen in diesen Produkten keine F-Gase-haltigen Kältemittel mehr verwendet werden. Chiller über 12 kW Kühlleistung, die ab 2027 neu in Verkehr gebracht werden, sollen dann nur noch Kältemittel verwenden, die ein GWP <750 haben. Weitere Verordnungen weltweit, beispielsweise in den USA, definieren seit 2025 einen GWP-Wert von 700.

Rittal hat auf die immer weiter verschärften Grenzwerte schon im Jahr 2024 reagiert und alle Kühlgeräte und Chiller auf das Kältemittel R513A umgestellt, das aus einer Mischung von R134a und R1234yf besteht und einen GWP von 631 erreicht. Damit sind diese Geräte bis auf weiteres auch international zugelassen. Ab dem ersten Quartal 2026 wird dann das ‚Blue e+‘-Kühlgeräteportfolio auf R1234yf umgestellt, im zweiten Quartal folgen die Chiller der ‚Blue e+‘-Baureihe. Damit erfüllen Klimageräte von Rittal die Regularien bis ins Jahr 2032, und passende Lösungen, die den gültigen Anforderungen ab 2032 entsprechen, sind in Vorbereitung.

Neue Kältemittel mit höherem Brandrisiko

Mit abnehmendem GWP erhöht sich allerdings die Entzündlichkeit der Kältemittel. Das als Campinggas bekannte Propan mit einem GWP von 0,02 beispielsweise findet unter der Bezeichnung R290 Verwendung als natürliches Kältemittel. Dies muss bei der Aufstellung von Kälteanlagen mit solchen Kältemitteln berücksichtigt werden. R1234yf ist zwar auch brennbar, entzündet sich aber erst bei über 400 °C und gilt damit als schwer entflammbar (Sicherheitsklasse A2L). Die von Rittal durchgeführte Risikoanalyse für den Einsatz des Kältemittels in Schaltschrank-Kühlgeräten führte zu einer ‚low risk‘-Einschätzung.

In der Automobilindustrie wurden zum Einsatz von R1234yf verschiedene Untersuchungen und Tests durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen ein höheres Gesamtrisiko als bei der Nutzung von R134a, aber insgesamt keinen relevanten Anstieg des Risikos bei Unfällen. In Japan wird R1234yf seit vielen Jahren in Kälteanlagen eingesetzt, weil dann im Gegensatz zur Nutzung von F-Gasen keine regelmäßige Wartung vorgeschrieben ist. Rittal liefert in diesen Markt seit 2018 Geräte mit R1234yf-Füllung und konnte so viel Erfahrung mit diesem Stoff sammeln.

Zwischen geringem GWP und hoher Sicherheit abwägen

Maschinenhersteller werden also in der allernächsten Zeit mit einer Abwägung zwischen geringem GWP und hoher Sicherheit konfrontiert sein. Die Geräte von Rittal entsprechen den kommenden Anforderungen und können nach einer Risikoanalyse sicher eingesetzt werden. Sie haben nahezu die gleichen Leistungsdaten, die gleichen Abmessungen und auch die gleichen Ausschnitte im Schaltschrank wie bisherige Geräte. So können Maschinenhersteller in den meisten Fällen ohne weitere Änderungen auf die Geräte mit modernen Kältemitteln umsteigen.

Ausweg für Sonderfälle

Ralf Schneider ist Abteilungsleiter Solution Sales Klimatisierung bei Rittal. © Rittal

Anwender dieser Geräte können somit die neuen Richtlinien ohne großen Aufwand und ohne Änderungen an den bestehenden Anlagen erfüllen. Für Geräte mit R513A ist im Jahr 2027 auch nicht komplett Schluss, wenn die Gegebenheiten am Aufbaustandort des Gerätes nach einer Risikoanalyse die Nutzung eines brennbaren Kältemittels wie R1234yf nicht zulassen.

Dabei ergibt sich allerdings eine Verschiebung der Verantwortung: Bei den Kältemitteln, die die Grenzwerte einhalten, sichern der Maschinenhersteller und am Ende Rittal als Hersteller des Kältegeräts zu, dass das Gerät den Regularien entspricht. Maschinenhersteller und Maschinenbetreiber können also die Verantwortung für die Einhaltung der Richtlinien sozusagen an Rittal delegieren.

Niklas Hensel ist Mitarbeiter im Bereich Solutions Sales Klimatisierung bei Rittal und Experte für F-Gase. © Rittal

Im Fall einer Ausnahmeregelung muss die Gefährdungsanalyse durch den Maschinenhersteller oder -betreiber durchgeführt werden, dieser verantwortet damit auch selbst diese Ausnahme. Für die Nutzung dieser Ausnahmeregelung ist keine behördliche Genehmigung notwendig, der Anlagenbetreiber muss jedoch die Gefährdungsbeurteilung nachvollziehbar dokumentieren. Damit ist die Nutzung von Kälteanlagen mit R513A nach 2027 zwar möglich, erfordert aber zusätzlichen Aufwand. Letztlich bewegt sich der Anlagenbetreiber in einer Grauzone, in der sich Änderungen jederzeit ergeben können.

Gleichzeitig sollte berücksichtigt werden, dass R513A durch den generellen Phase Down der am Markt verfügbaren F-Gas-Quoten immer teurer und weniger verfügbar werden wird. Letzten Endes müssen Anlagenhersteller und -betreiber entscheiden, welches Kältemittel sie einsetzen. Rittal bietet eine breite Palette von Geräten und damit eine umfassende Auswahl an. Anwendern stehen Kühlgeräte mit zwei unterschiedlichen Kältemitteln zur Verfügung, die jeweils spezifische regulatorische Anforderungen erfüllen: Geräte mit dem Kältemittel R1234yf entsprechen bereits heute den Vorgaben des F Gase Phase Downs und ermöglichen einen langfristig konformen Betrieb. Ergänzend dazu stehen Kühlgeräte mit dem Kältemittel R513A zur Verfügung, die im Rahmen der aktuell geltenden Ausnahme-regelungen eingesetzt werden können.