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Titelbild Kältemittel

Kältemittel im Überblick

Eingenschaften, Vorteile und Herausforderungen

Blogartikel 11.11.2021

In unseren Systemen sind unterschiedliche Kältemittel im Einsatz. Dabei berücksichtigen wir die Vorgaben der F-Gase-Verordnung ebenso wie die heutigen Anforderungen an hohe Energieeffizienz. Hier lernen Sie die Eigenschaften und spezifischen Vorteile der jeweiligen Kältemittel kennen.

Das Kältemittel R134a

R134a

Aufgrund ähnlicher Eigenschaften wurde das Kältemittel R134a bisher als Ersatz für R12 genutzt. Was sie unterscheidet und damit R134a zum klaren Gewinner macht, ist sein ODP von 0. Mit einem GWP von 1430 ist es im Hinblick auf die F-Gase-Verordnung auch längerfristig einsetzbar.

Das Kältemittel R513A

R513A

Mit einem GWP-Wert von nur 631 überzeugt das Kältemittel R513A. Zudem ist das A1-Kältemittel weder giftig noch brennbar. Für R134a stellt R513A ein sogenanntes Drop-In-Kältemittel dar. Und das bedeutet: Zur Umstellung müssen die Systemeigenschaften der bewährten Kältetechnik nicht verändert werden. So lassen sich auch bestehende R134a-Anlagen mit vertretbarem Aufwand umrüsten.

Vorteile:

Im Vergleich zu R134a punktet R513A mit einem 55 % geringeren GWP-Wert und einem geringerem Risiko von zusätzlichen Kostenerhöhungen. Damit stellt R513A eine gute, kurz- bis mittelfristige Alternative zu R134a dar. Bestehende R134a-Geräte lassen sich mit Schraubenverdichtern auf R513A umrüsten.

Das Kältemittel R1234ze

R1234ze

R1234ze gehört zu der Gruppe der HFO (Hydro Fluor Olefine)-Kältemittel. Diese zeichnen sich vor allem durch einen sehr niedrigen GWP aus. Und das bedeutet: keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der F-Gase-Verordnung. Allerdings besitzen sie im Vergleich zu R134a eine um bis zu 20 % geringere volumetrische Kälteleistung. Ebenso wie das Kältemittel R32 als A2L klassifiziert, gelten die HFO-Kältemittel als schwer entflammbar.

Vorteile:

R1234ze hat einen GWP Wert von 7, der nach IPCC V Bewertung sogar unter 1 liegt. Damit fällt es nicht unter die F-Gase-Verordnung. Dank einer stabilen Kältemittelverfügbarkeit und eines stabilen Kältemittel- und Gerätepreises entscheiden Kunden sich mit R1234ze für Sicherheit. Ein weiterer Vorteil sind die längeren Wartungsintervalle.

Das Kältemittel R410A

R410A

R410A ist ein Zweistoffgemisch. Es besteht zu gleichen Teilen aus R125a und R32. Aufgrund der um 50 % höheren volumetrischen Kälteleistung können die Anlagen-Komponenten deutlich kleiner als beim Kältemittel R22 ausgelegt werden. Außerdem weisen die Anlagen im Vergleich zu R22-Anlagen höhere Effizienzwerte auf.

Vorteile:

R410A ist ein ebenso erprobtes wie akzeptiertes Kältemittel. Bereits heute erfüllt es die Anforderungen der F-Gase-Verordnung für 2025. Weitere Vorteile liegen in der großen Anlageneffizienz und in der geringen Kältemittelfüllmenge.

Das Kältemittel R32

R32

Schon lange kommt das Kältemittel R32 (Difluormethan (CH2F2)) als Komponente des Kältemittels R410A zum Einsatz. R32 gehört zur Gruppe der HFKW-Kältemittel. Neben einem niedrigen GWP-Wert von 675 zeichnet es sich auch durch ein ODP von 0 aus. Aufgrund seiner sehr guten thermodynamischen Eigenschaften und seines geringen GWP wird R32 nun in Klima- und Wärmepumpenanlagen mit relativ kleinen Kältemittelmengen eingesetzt.

Vorteile:

Dank seines geringen GWP von 675 erfüllt das Kältemittel R32 bereits heute die Anforderungen der F-Gase-Verordnung für 2025. Zusätzlich ermöglicht es eine hohe Anlageneffizienz und eine geringere Kältemittelfüllmenge. So benötigen mit R32 betriebene Klimaanlagen rund ca. 20 bis 30 % weniger Kältemittel bei geringerem Energieaufwand und haben dennoch eine höhere Leistungsabgabe. Ein weiterer Pluspunkt: Aufgrund der niedrigeren Dichte können geringere Rohrdurchmesser gewählt werden. Dem entsprechend wird bei der Installation weniger Material benötigt.

Das Kältemittel R454B

R454B

R454B ist ein schwer entzündbares Ersatzkältemittel für R410A in Klimaanlagen mit Verdrängungsverdichter und Direktverdampfung, Wärmepumpen und Kaltwassersätzen. Mit einem niedrigen GWP von 466 soll das auf der HFO-Technologie basierende Kältemittel die CO2-Emissionen um 78 % gegenüber R410A und um 31 % im Vergleich zu R32 senken.

Vorteile:

Im Vergleich zu den bislang eingesetzten luftgekühlten Lösungen mit R410A sind die neuen Produkte mit R454B in Sachen Kälteleistung nahezu identisch. Die Effizienz ist jedoch etwas höher und der Kältemittelmassenstrom liegt lediglich bei 80 %. Damit kann die Kältemittel-Füllmenge deutlich reduziert werden, was das CO2-Äquivalent nochmals verringert. Sämtliche Komponenten sind unmittelbar verfügbar. Zudem ist kein Re-Design der Geräte erforderlich. Ein weiterer Vorteil: Aufgrund der geringeren CO2-Äquivalente sind längere Intervalle bezüglich der Dichtigkeitsprüfung möglich.

Das Kältemittel CO2

CO2

Dank extrem niedrigen ODP- und GWP-Werten ist CO2 ein äußerst umweltverträgliches Kältemittel. Ein sehr guter Wärmeübergangskoeffizient, relativ unempfindlich gegenüber Druckverlusten und eine sehr geringe Viskosität sorgen dafür, dass CO2 mit einzigartigen thermophysikalischen Eigenschaften punkten kann.

Vorteile:

Einer der Hauptvorteile von CO2 ist seine Umweltverträglichkeit. Es hat kein Ozon­abbaupotenzial (ODP) und sein Treibhauspotenzial (GWP) ist gleich 1. Darüber hinaus ist das natürliche Kältemittel preiswert. Schließlich kann es auf vielen Wegen, z.B. als Nebenprodukt industrieller Prozesse, produziert werden.

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