Die Wahl des richtigen Kältemittels
Der Einsatz von CO2 als Kältemittel ist ein Schritt in die richtige Richtung, wenn es darum geht, die Auswirkungen der Klimaveränderung zu begrenzen und die Betriebskosten von Elektrobussen deutlich zu reduzieren.
Das Zitat von Henry Ford: “Wenn ich die Leute gefragt hätte, was sie wollen, hätten sie gesagt: schnellere Pferde“ ist weltbekannt. Echter Fortschritt entsteht nicht durch die Verbesserung bestehender Technologien, sondern es ist notwendig, mutig neue Wege zu beschreiten und alte Konzepte zu hinterfragen, um wahre Innovation zu erreichen.
Genau das hat die Konvekta AG vor vielen Jahren schon getan: mit der Entwicklung ihrer CO2-Wärmpumpe (Heizungs- und Klimasystem) für den Elektrobus - betrieben durch das natürliche Kältemittel CO2. Antrieb war die eigene ökologische Verantwortung und den Anforderungen einer nachhaltigen Gesellschaft gerecht zu werden.
Natürliches Kältemittel CO2 (R744) versus chemische Kältemittel (R134a)
Im Vergleich zu chemischen Kältemitteln hat CO2 eine höhere Wärmeleistung, was bedeutet, dass es eine größere Menge Energie aufnehmen kann. Es ist jedoch auch wichtig zu beachten, dass die Effizienz eines Kältesystems nicht isoliert betrachtet werden sollte. Gesamteffizienz hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. den einzelnen Komponenten, der Regelungstechnik und den Betriebsstrategien.
Die Konvekta CO2-Wärmepumpe - als Beispiel - verbraucht je nach Fahrzeug bis zu 65 kWh pro 100 km weniger im Vergleich zu einer konventionellen elektrischen Heizkomponente. Konkret sind das beispielsweise in Berlin im Jahresdurchschnitt 13,5 kWh pro 100 km die gespart werden. Bei einer Fahrleistung von 6.5000 km sind das Einsparungen von 1.580 € und 4.256 kg CO2 pro Jahr (Strompreis 0,18 €/kWh, 0,485 kgCO2/kWh).
Ein weiterer wesentlicher Faktor ist das äußerst geringe Treibhauspotenzial (GWP) von CO2, das mit einem Wert von 1 nahezu unerheblich ist. Auch wird es ohne aufwendige und umweltschädliche Produktionsprozesse gewonnen. CO2 als Kältemittel trägt nicht zur globalen Erwärmung bei und minimiert somit den ökologischen Fußabdruck von Heizungs- und Klimasystem (Wärmepumpen) erheblich. Es ist nicht brennbar und weist keine toxischen Eigenschaften auf.
Kältemittel CO2 (R744) versus Propan (R290)
Im Gegensatz zu CO2 (GWP1) hat Propan ein GWP von 3, der GWP ist damit etwas höher aber durchaus eine umweltverträgliche Option. Obwohl Propan als Kältemittel ebenfalls einige Vorteile bietet, wie eine gute Energieeffizienz und Kälteleistung, ist es wichtig, die durch die Verwendung entstehenden Herausforderungen nicht zu unterschätzen. Propan ist ein brennbares und explosives Gas. Propan ist schwerer als Luft und enthält als Kältemittel nicht den für Flüssiggas gebräuchlichen und warnenden Geruchsstoff. Es erfordert daher besondere Sicherheitsvorkehrungen, gerade in der mobilen Anwendung – z. B. dem Elektrobus. Die Handhabung und Installation von Wärmepumpen mit Propan erfordern zusätzliche Maßnahmen, um die Sicherheit zu gewährleisten. Das heißt, dass diese Systeme einen doppelt indirekten Kältekreislauf haben. Wärme und Kälte werden über Wasserkreisläufe verteilt, da eine direkte Schnittstelle zwischen Innenraum und dem Kältemittel Propan vermieden werden muss. Durch die zusätzliche Wärmeübertragung wird der Kälteprozess ineffizienter als ein direkter CO2-Prozess.
Sicherheitsmaßnahmen beim Abstellen von Bussen in Fahrzeughallen sollten beachtet werden und Installationen von geeigneten Gasdetektionssystemen, Lüftungssystemen und Brandschutzmaßnahmen umfassen. Das Personal, das mit den Propan-Kältemittelsystemen arbeitet, sollte angemessen geschult sein.
Es wird Zeit, dass wir uns für die umweltfreundliche Alternative entscheiden: indem wir CO2 als Kältemittel wählen, zeigen wir unsere Verpflichtung, zum Schutze der Umwelt und unserer Erde, diese für kommende Generationen zu erhalten.
