Kaltwassersysteme bieten flexible Einsatzmöglichkeiten

Die fortschreitende Verschärfung der F-Gas-Verordnung stellt die Klimabranche vor einige Herausforderungen. So zwingt das Phase-Down-Szenario beispielsweise die Hersteller von Kälte- und Klimaanlagen neue Kältemittel einzusetzen. Ebenso sind Fachplanungs- und Handwerksunternehmen betroffen, die sich z. B. mit der Frage beschäftigen müssen, ob die heute installierten Anlagen sich auch in einigen Jahren noch problemlos betreiben lassen. Somit ist das Interesse aller Beteiligten an zukunftssicheren Technologien groß. Unter diesem Aspekt bieten z. B. Kaltwassersysteme verschiedene Vorteile, die nachfolgend neben der Situation zur F-Gas-Verordnung aufgezeigt werden.

Um die Erderwärmung durch fluorhaltige Kältemittel (sogenannte F-Gase) zu reduzieren, hat die Europäische Union die Verordnung 517/2014, besser bekannt als F-Gas-Verordnung, erlassen. Durch die Verordnung sollen die Emissionen des Industriesektors bis zum Jahr 2030 um 70 % gegenüber 1990 reduziert werden. Dies soll durch drei Ansätze geschehen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die schrittweise Beschränkung (Phase-Down) der am Markt verfügbaren Mengen an teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (HFKW) bis zum Jahr 2030 auf ein Fünftel der heutigen Verkaufsmengen. Die beiden anderen Maßnahmen sind zum einen der Erlass von Verwendungs- und Inverkehrbringungsverboten, wenn technisch machbare, klimafreundlichere Alternativen vorhanden sind, sowie zum anderen die Beibehaltung und Ergänzung der Regelungen zu Dichtheitsprüfungen, Zertifizierung, Entsorgung und Kennzeichnung.
Ausschlaggebender Maßstab für die Einordnung eines F-Gases ist dessen relatives Treibhauspotenzial, das mit dem englischsprachigen Ausdruck „global warming potential“ (GWP) bezeichnet wird. Der GWP-Wert gibt die Auswirkungen auf den Treibhauseffekt einer bestimmten, in die Atmosphäre emittierten Menge des jeweiligen Gases im Vergleich zur gleichen Menge CO₂ an. Kohlendioxid hat dabei laut Definition bei 100 Jahren Zeithorizont das relative Treibhauspotenzial 1. Für beispielsweise Methan beträgt der GWP-Wert 23, das bedeutet, dass 1 kg Methan in 100 Jahren 23-mal stärker zum Treibhauseffekt beiträgt, als 1 kg CO₂. Deutlich höher liegen die Werte bei nicht natürlichen Kältemitteln. So hat das früher gebräuchliche R404A einen GWP-Wert von 3922 und das heute vielfach in Wärmepumpen und Kaltwassererzeugern verwendete R410A den Wert 2088.
Die verschärften Vorschriften führen dazu, dass – wie von der EU beabsich­tigt – etablierte Kältemittel mit vergleichsweise hohem GWP nach und nach vom Markt verdrängt werden. Als erstes von den Neuerungen betroffen war die Kältebranche. R404A, das z. B. zur Produktkühlung in Supermärkten eingesetzt wurde, war nach Einführung der Verschärfung relativ schnell zum Teil nur noch schwer verfügbar. Danach folgten weitere Stufen, die nun weitere Kältemittel betreffen, z. B. R410A, das u. a. in der Klimaindustrie in Einsatz ist. Auch in diesem Bereich hat sich das Phase-Down-Szenario direkt in einer deutlichen Preissteigerung für das Kältemittel bemerkbar gemacht, hier zum Teil von über 400 %, im Vergleich zur Zeit vor der F-Gas-Verordnung. „Si­-
cherlich wird hier die Verfügbarkeit noch über die nächsten Jahre gegeben sein, weil es in der Branche sehr gebräuchlich ist. Aber die Preise werden weiter drastisch steigen. Deswegen müssen die Hersteller reagieren und nach alternativen Kältemitteln mit einem niedrigeren GWP suchen“, erläutert Dennis Peters, Leiter Produktmanagement bei der Kampmann GmbH.

Auswirkungen der F-Gas-Verordnung beschäftigen alle Beteiligten
Die Umstellung der Anlagen auf neue Kältemittel mit niedrigerem relativen Treibhauspotenzial wird jedoch durch die Tatsache erschwert, dass Kältemittel mit einem GWP unter 1000 fast immer auch mit Nachteilen verbunden sind, z. B. wenn sie brennbar, giftig oder toxisch sind. Weil Kältemittel mit letzteren Eigenschaften aufgrund höherer Gefahr für Personen nicht für Klimageräte infrage kommen, werden Substanzen eingesetzt, die als schwer entflammbar gelten, wie R32. Mit einem GWP von 675 entspricht das relative Treibhauspotenzial dieses Kältemittels nur etwa einem Drittel im Vergleich zu R410a. Hinzu kommen weitere Vorteile wie die rund 20 % höhere volumetrische Kälteleistung gegenüber R410A sowie ein etwa 4,4 % höherer theoretischer COP (Coeffizient of Performance), sodass R32 derzeit zunehmend zum Einsatz kommt. „Auch in Kaltwassererzeugern ist R32 eine gute Alternative, da bei diesen Systemen kein Kältemittel im Gebäudeinneren nötig ist und daher die Brennbarkeit nur eine untergeordnete Rolle spielt. Anders sieht es bei Direktverdampfungssystemen aus. Für den Einsatz brennbarer Kältemittel im Personenaufenthaltsbereich gibt es besondere Auflagen, die beachtet werden müssen, damit es in geschlossenen Räumen nicht zu einer Atmosphäre kommen könnte, in der sich das Kältemittel entzündet. Mit Kaltwassersystemen ist man hingegen immer auf der sicheren Seite“, betont Peters.
Während für die Hersteller also die Suche nach alternativen Kältemitteln im Fokus steht, beschäftigt das Thema F-Gas-Verordnung Fachplaner und -handwerker u. a. im Hinblick auf die Aspekte Reparatur und Gewährleistung. Sorge bereitet ihnen vor allem das mögliche Szenario, dass sie haften müssen, wenn einige Jahre nach der Installation eine Anlage stillgelegt werden muss, aufgrund eines eventuellen Verbots oder mangelnder Verfügbarkeit des eingesetzten Kältemittels. „Dazu gibt es bislang zwar noch keine klare Rechtslage, jedoch besteht nach Aussage verschiedener Experten tatsächlich die Möglichkeit, dass Richter die Haftung bei Kältefachbetrieben oder Planungsbüros sehen und diese somit für den Schaden aufkommen müssten“, so Peters und weiter: „Dieses Risiko gilt es durch eine vorausschauende Planung zu vermeiden, da dem finanziellen Schaden für die Betriebe auch der Image- bzw. Vertrauensverlust hinzukäme.“

Kaltwassersysteme
Neben dem bereits erwähnten Aspekt, dass bei Kaltwassersystemen sich i. d. R. kein Kältemittel in gefährdeten Bereichen befindet, bieten die Systeme weitere Vorteile. So sind die Auswirkungen möglicher Szenarien wie eine weitere Verschärfung der F-Gas-Verordnung oder Verbote bzw. die mangelnde Verfügbarkeit von Kältemitteln geringer. Sollte aus diesen Gründen das Ersetzen des Kältemittels erforderlich sein, so ist dies bei Kaltwassererzeugern auf den kleinen Kreislauf im Gerät begrenzt. Bei Anlagen, bei denen sich das Kältemittel auch im gesamten Rohrleitungssystem sowie in den Innengeräten befindet, ist eine Umrüstung dagegen nur schwerer realisierbar. „Bereits in der Vergangenheit kam es bei gesetzlich vorgeschriebenen Umstellungen von Kältemitteln in Klimaanlagen häufig zu der Situation, dass das gesamte Rohrleitungssystem und die Innen- sowie Außeneinheiten komplett getauscht werden mussten“, schildert Peters.
„Tatsächlich haben wir festgestellt, dass Kaltwassersysteme wieder stärker in den Fokus der Kunden rücken, nachdem in den vergangenen Jahren der Markt für VRF-Anlagen stetig gewachsen ist“, so Peters weiter. Einen weiteren Grund für das Interesse sieht der Produktmanager auch in der Anlagenfunktion: „Kaltwassererzeuger wie die ‚KaClima‘-Geräte von Kampmann können sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen eingesetzt werden. Zusätzlich zeichnet sich die Lösung durch ihre einfache und damit schnelle Montage aus. Alle grundsätzlichen Einstellungen sind werksseitig programmiert, weitere individuelle Anpassungen sind vor Ort möglich“, ergänzt Peters.
Das Unternehmen aus Lingen unterstützt Betriebe dabei sowohl durch einen Inbetriebnahme-Service als auch durch passendes Zubehör wie eine „Hydraulikbox“, die Komponenten für eine Trennung des primären vom sekundären Kreislauf beinhaltet.

Bilder: Kampmann
www.kampmann.de