Stehen chemische Kältemittel vor dem Aus?
Die Europäische Union hat wichtige Maßnahmen ergriffen, um den Einsatz von fluorierten Treibhausgasen (F-Gase) und somit auch einigen Kältemitteln zu regulieren. Hierbei stehen der Schutz der Umwelt und die Begrenzung des Klimawandels an oberster Stelle. Dadurch rücken auch alternative, natürliche Kältemittel weiter in den Fokus.
F-Gase - wie R134a z.B. - werden auch als Kältemittel zum Betreiben von Klimaanlagen und Wärmepumpen in Bussen und Bahnen eingesetzt. Sie sind eine Gruppe von chemischen Verbindungen, die einen hohen Treibhauseffekt haben und zur globalen Erwärmung beitragen. Wie hoch das Treibhauspotenzial eines Stoffes ist, lässt sich am GWP (Global Warming Potential) ablesen. Es ist das Maß dafür, wie stark ein Treibhausgas zur globalen Erwärmung beiträgt. Der Zahlenwert drückt aus, um wie viel schädlicher ein Stoff für unser Klima ist als CO2. CO2 besitzt einen GWP von „1“. Gelangt ein Kilogramm eines Kältemittels mit einem GWP von 1.430 (R134a) in die Umwelt, wirkt sich das genauso aus, wie die Emission von 1.430 Kilogramm CO2.
Die erste Version der F-Gas-Verordnung von 2014 (Verordnung (EU) Nr. 517/2014) legt Maßnahmen fest, um den Gesamtausstoß von F-Gasen zu verringern. Maßnahmen sind u. a. die Quotenregelungen, Zertifizierung von Fachpersonal, Rückgewinnung und Recycling von F-Gasen sowie schrittweise Verringerung des Einsatzes von HFCs (Hydrofluorkohlenwasserstoffen).
Übergeordnetes Ziel der Verordnung ist es die europaweiten Emissionen bis zum Jahr 2030 um 70 Prozent gegenüber 1990 zu verringern. Dadurch sollten die Emissionen fluorierter Treibhausgase in der EU um 70 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent auf 35 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent bis zum Jahr 2030 gesenkt werden.
Im ersten Schritt dem - „Phase Down“ - wurden Kältemittel schrittweise beschränkt.
Damit wollte man die europaweit in Verkehr gebrachten Mengen von Fluorkohlenwasserstoffen auf 21 Prozent begrenzen (Basiswert aus 2015).
Die Überarbeitung der F-Gas-VO (zweite Version) sieht deutlich stärkere Reduzierungen und auch weitere Verbote vor. Ein Inkrafttreten der neuen F-Gas-VO wird für 2024 erwartet. Einzelstaaten können auch darüberhinausgehende, nationale Regelungen erlassen.
Europäische Chemikalienagentur (European Chemicals Agency - ECHA)
Viele Informationen, die als Basis für die F-Gas-Verordnung dienen werden durch die Europäische Chemikalienagentur (European Chemicals Agency - ECHA) bereitgestellt. Die ECHA wurde von der EU zur Umsetzung und Durchsetzung der REACH-Verordnung eingerichtet, um die sichere Verwendung von Chemikalien zu fördern und den Schutz von Mensch und Umwelt zu gewährleisten.
REACH steht für "Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals" (Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von Chemikalien) – sie bewertet und regelt welche Chemikalien in der EU zugelassen werden.
Zusätzlichen werden PFAS (Per- und polyfluorierte Chemikalien) besonders betrachtet. Zu den PFAS gehören beispielsweise auch die in Fahrzeugen am häufigsten verwendeten Kältemittel: R-1234yf und R-134a – letzteres wird häufig in mobilen Klimaanlagen und Wärmepumpen von Bussen verwendet.
Werden PFAS einmal freigesetzt verbleiben sie aufgrund ihrer außerordentlichen chemischen Stabilität über Jahrzehnte in der Umwelt und können schädliche Wirkungen auf Mensch und Umwelt haben. Sie reichern sich letztlich in unserem Wasser an. Daher rührt auch die Bezeichnung "ewige Chemikalien". Das Verbot von PFAS soll eine Freisetzung in die Umwelt stark reduzieren und Produkte und Prozesse für den Menschen sicherer machen.
Die ECHA hat Anfang Februar 2023 ein geplantes Verbot der Herstellung, der Verwendung und des Inverkehrbringens (einschließlich der Einfuhr) von mindestens 10.000 PFAS veröffentlicht. Der Vorschlag wurde im Rahmen der EU-Chemikalienverordnung REACH von Behörden aus Deutschland, den Niederlanden, Dänemark, Norwegen und Schweden ausgearbeitet. Das Verbot soll die Freisetzung von PFAS in die Umwelt drastisch verringern.
Allerdings muss der Vorschlag nun erst bewertet werden. Mit einer Entscheidung für oder gegen das Verbot der PFAS sollte man nicht vor 2025 rechnen.
Tatsächlich würde ein Verbot von nur fünf chemischen Kältemitteln im Rahmen der neuen PFAS-Verordnungsvorschläge zum Verbot praktisch aller chemischen derzeitigen Kältemittelmischungen führen.
Eine funktionierende und nicht reglementierte Alternative sind natürliche Kältemittel wie z. B. CO2
Das Kältemittel CO2 (R744) ist ein natürlicher Bestandteil der Erdatmosphäre und wird als Abfallprodukt aus industriellen Prozessen gewonnen. CO2 unterliegt keinen gesetzlichen Beschränkungen und ist dauerhaft günstig verfügbar. Die Verwendung von natürlichen Kältemitteln, insbesondere CO2, hat bereits in verschiedenen Anwendungen große Erfolge erzielt. Die Konvekta AG ist ein Vorreiter auf diesem Gebiet und liefert bereits seit 2018 CO2-Wärmepumpen für Elektrobusse in Serie.
Die Nutzung natürlicher Kältemittel, wie CO2, ist ein wichtiger Beitrag zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen und verhindert gleichzeitig die negativen Auswirkungen auf die Ozonschicht und unser Wasser. Insgesamt zeigt sich, dass CO2 als natürliches Kältemittel eine vielversprechende Lösung ist, die sowohl ökologische als auch wirtschaftliche Vorteile bietet.
