Die Beschränkungen für H-FCKWs und ihre steigenden Kosten sorgen dafür, dass diese Kühlmittel langsam vom Markt verschwinden.

Nachdem FCKWs (Fluorchlorkohlenwasserstoffe) erfolgreich vom Markt genommen wurden, kam eine erneute Herausforderung auf die Akteure in der Kältetechnikbranche zu: die Beschränkungen für die Herstellung, Vermarktung und den Import von H-FCKWs (teilhalogenierten Fluorchlorkohlenwasserstoffen) wie R22.

Die Auswirkungen von H-FCKWs auf die Ozonschicht haben die Länder, die das Montrealer Protokoll unterzeichnet haben, zu der Entscheidung geführt, dass bis 2040 auch die Verwendung dieser Substanzen stufenweise abgeschafft wird. Es scheint sehr früh für Besorgnisse dieser Art zu sein, aber Veränderungen am Markt werden bereits heute spürbar.

In den Industrieländern sind die Fristen für das Verbot von H-FCKWs kürzer. Ihre Verwendung in neuen Geräten wurde seit 2004 verboten. Als Folge hat die Produktion in der ganzen Welt bereits deutlich abgenommen.

Daher ist es wichtig, mehr darüber zu wissen und sich bereits jetzt auf diese deutliche Veränderung vorzubereiten. Es ist riskant, alles auf die letzte Minute zu verschieben, da die geplanten Daten für das Verbot von H-FCKWs vorverlegt werden könnten und es noch dazu nicht gewährleistet ist, dass diese Kältemittel als neue oder recycelte Produkte weiterhin ausreichend zur Verfügung stehen werden, um die kurz- und mittelfristige Verbrauchsnachfrage zu decken.

 Heute zum Beispiel gibt es aufgrund von Einfuhrbeschränkungen und die Nachfrage bereits Probleme mit der Verfügbarkeit und dies wirkt sich bereits spürbar auf die Preise aus.

R22 ist heute teurer geworden und der Preis wird nicht mehr fallen. Der Preistrend ist vielmehr steigend. Das ist ein weiterer guter Grund, die Verwendung zu beenden. In Abbildung 1 zeigen wir ein Vergleich der Kältemittelpreise.

Aus diesem Grund müssen wir die marktverfügbaren Alternativen kennen. Gegenwärtig sind für leichte gewerbliche Kühlgeräte die folgenden Alternativen erhältlich:

• die Mischung R404A, bestehend aus drei H-FKWs (R125, R143a und R134a),
• R134a, ein H-FKW,
• die Mischung R422D, bestehend aus drei H-FKWs (R125, R134a) und einem KW-Kältemittel (R600a).

Alle oben genannten Kältemittel sind gute Lösungen aus technischer Sicht und im Hinblick auf die Umweltaspekte besser als R22, da ihre Formeln kein Chlor enthalten, was Schäden an der Ozonschicht vermeidet. Es handelt sich jedoch nicht um endgültige Lösungen, da auch diese Produkte zur Erderwärmung beitragen. Im Moment handelt es sich aber um die besten Alternativen für R22 in leichten gewerblichen Kühlgeräten für Kompressoren mit mehr als ½ PS, denn sie sind im Handel erhältlich und den Installateuren ausreichend bekannt.

Propan (R290) ist übrigens nicht nur aus technischer Sicht eine gute Wahl, sondern auch aus ökologischer Sicht. Dieser Kohlenwasserstoff kann heute als Trend gelten, da er in Brasilien bereits weit verbreitet ist und eine Zunahme der Verwendung in Lateinamerika, für Anwendungen für leichte gewerbliche Kühlgeräte mit bis zu ½ PS, zu erwarten ist. Embraco ist bereits auf die häufigere Verwendung vorbereitet und bietet ein umfassendes Angebot an Kompressoren für Kohlenwasserstoffe.

Siehe hier eine Tabelle mit Informationen zu den Eigenschaften der Kompressoren für R22, R422D, R404A und R134a. Hier können die Kapazität, Leistungsfähigkeit, der Stromverbrauch, die Verdrängung und Anwendung dieser Kompressoren verglichen werden.

Bei jedem Ersatz eines Kältemittels gegen ein anderes muss man auf die entsprechenden Anpassungen achten. Unten stehend sind die wichtigsten Änderungen für jeden Fall angegeben.

Was ändert sich bei der Verwendung von R404A anstelle von R22?

Die Migration von R22 (Kompressor mit Mineralöl) zu R404A (Kompressor mit Polyolester-Öl) macht stets erforderlich, dass das Kühlgerät zunächst mit einem Lösungsmittel gereinigt wird, gewöhnlich ist es R141b (ein H-FCKW, dessen Verwendung aber vermieden werden sollte) oder Hexan (ein KW).

Im Hinblick auf den Strom gibt es große Unterschiede, er kann sich erhöhen oder verringern, je nach Modell. Der Schwerpunkt sollte auf die NTU-Kompressorlinie gelegt werden, die viele Vorteile im Bereich der Energieeffizienz liefert.

 Im Allgemeinen nimmt das Verdrängungsvolumen des Kompressors durch die Migration zu R404A zu 12 % ab. Dieser Vergleich wird noch deutlicher, wenn wir Abbildung 2 betrachten.

Achten Sie darauf, dass die technischen Spezifikationen der elektrischen Ausstattung des Kompressors recht unterschiedlich sind und kein Austausch zwischen den Modellen erfolgen sollte.  

Die Auswirkungen, die im Kühlgerät selbst durch den Einsatz eines anderen Kältemittels auftreten, müssen von Fall zu Fall genau geprüft werden. Die notwendigen Anpassungen beinhalten häufig Folgendes:

• Beim Verdampfer und Kondensator ändert sich in den meisten Fällen nichts.
• Im Kapillarrohr ändert sich grundsätzlich nichts. Jedoch kann es unter Umständen erforderlich sein, die Länge des Kapillarrohrs zu ändern (zunehmende Einschränkung).
• Wird ein Expansionsventil verwendet, sind je nach der gewünschten Leistung nur kleinere Anpassungen hinsichtlich der Windungszahl erforderlich.
• Bezüglich der Gasmenge ist eine 10%ige Erhöhung im Vergleich zur ursprünglichen Menge wahrscheinlich.

Was ändert sich bei der Verwendung von R134a anstelle von R22?

So wie bei R404 muss auch dann, wenn R134a statt R22 verwendet wird, das Kühlgerät zunächst mit geeigneten Lösungsmitteln gereinigt werden.

Insgesamt erhöht sich das Verdrängungsvolumen um 45 %, wenn ein Kompressor für R134a mit einem Kompressor derselben Kapazität für R22 verglichen wird. In einigen Fällen kann dies zu Problemen bei der Montage des Kompressors führen, da dieser größer ist.

Die Auswirkungen auf das Kühlgerät sind bei der Migration zu R134a größer:

• Für Anwendungen mit mittlerer und hoher Temperatur wird in einigen Fällen empfohlen, einen größeren Verdampfer zu verwenden, um eine größere Austauschfläche zu haben.
• Das Kapillarrohr muss ersetzt werden, ein längeres Rohr mit geringerem Innendurchmesser ist zu verwenden (um die Einschränkung zu erhöhen).
• In Kühlgeräten mit Expansionsventil muss das Modell durch ein neues Modell ausgetauscht werden, das mit R134 kompatibel ist.
• Die Gasmenge erhöht sich um 15–20 % im Vergleich zur ursprünglichen Menge.

Was ändert sich bei der Verwendung von R422D anstelle von R22?

Diese Änderung führt zu den geringsten Auswirkungen auf das Kühlgerät und den Kompressor, sie wird „Drop-In”-Lösung genannt. R422D hat sehr ähnliche Eigenschaften wie R22 und erlaubt die Verwendung desselben Kompressors, der elektrischen Ausstattung und des Schmieröls.

Da die Kompressoren identisch sind, bedeutet eine Migration zu R422D aber eine Reduktion der Kälteleistung zwischen 5 % und 15 % je nach der Anwendung. Trotz der Abnahme der Kälteleistung gibt es auch eine Reduktion des Durchsatzes und der Betriebstemperatur des Kompressors, was zu leichteren Betriebsbedingungen führt und die Lebensdauer des Kompressors erhöhen kann.

Die Auswirkungen auf das Kühlgerät werden als minimal angesehen.

• Beim Verdampfer und Kondensator ändert sich nichts.
• Im Kapillarrohr ändert sich grundsätzlich nichts. Aber die Verdampfungstemperatur kann sich verringern.
• Wird ein Expansionsventil verwendet, sind je nach der gewünschten Leistung nur kleinere Anpassungen hinsichtlich der Windungszahl erforderlich. 
• Die neue Gasbefüllung sollte zwischen 85 % und 95 % der ursprünglichen Gasbefüllung mit R22 liegen.

AUSTAUSCH DES TROCKENFILTERS

Immer wenn der Kompressor ausgetauscht wird, muss auch der Trockenfilter durch einen neuen ersetzt werden. Um mehr über die Arten von Trockenfiltern zu erfahren, die für jeden Kältemitteltyp zugelassen sind, lesen Sie den Artikel: Zeit, den Trockenfilter auszutauschen: Welches Modell ist richtig, und wie wird er installiert?