Für Kältemittel Gemische mit hohem Temperaturgleit

Michael Freiherr

Die novellierte F-Gase-Verordnung (EU 517/2014) ist seit Anfang 2016 in Kraft. Das Ziel dieser Verordnung ist es, den Klimawandel zu verlangsamen, indem die durch F-Gase, und hierzu zählen alle synthetischen Kältemittel, verursachten CO₂-Emissionen bis zum Jahr 2031 drastisch reduziert werden sollen. Die Reduzierung des gesamten CO₂-Äquivalentes innerhalb der EU, das sogenannte „Phase-Down-Szenario“, stellt eine große Herausforderung für die Kälte- und Klimabranche dar.

Um die sehr ehrgeizigen Ziele zu erreichen, müsste das durchschnittliche GWP aller verwendeten Kältemittel von derzeit ca. 2.200 bis 2.300 auf unter 500 fallen. An dieser Stelle wird klar, weshalb es bereits heute von größter Wichtigkeit ist, Kältemittel mit einem möglichst niedrigen GWP einzusetzen. Hierfür bieten sich neben den natürlichen Alternativen CO₂, NH₃ und Propan auch synthetische Kältemittel(-Gemische) an. Diese sogenannten low GWP-Kältemittel(-Gemische) weisen jedoch teils sehr hohe Temperaturgleits von bis zu 8 K auf.

Temperaturgleits treten generell bei allen Kältemitteln der 400er-Reihe auf, also auch bei R-404A. Hier ist das Gleit jedoch so gering, dass es in der Praxis bisher unberücksichtigt bleiben konnte. R-404A wurde also bei der Auslegung der Komponenten wie ein quasi azeotropes Gemisch oder ein Reinstoff betrachtet. Mit den hohen Temperaturgleits der neuen Gemische, hier sind beispielhaft zu nennen: R-407F, R-448A, R-449A und R-452A, stellt sich natürlich auch die Frage, welchen Einfluss diese Kältemittel bei der Auswahl von Verdampfern und Verflüssigern haben.

Dieser Thematik widmet sich der hier vorliegende Fachartikel. Er soll Planern, Anlagenbauern und Praktikern die Auswirkungen des Temperaturgleits auf die Wärmeübertrager in möglichst anschaulicher Art und Weise näherbringen und beschränkt sich daher auf die hierfür notwendigen Aspekte. Herleitungen oder Erklärungen aus der Theorie werden deshalb nur dort angeführt, wo sie für das Verständnis zwingend notwendig erscheinen.

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