Umweltschutz durch nachhaltige Kältemittel:
Entdecken Sie in unserem Artikel, warum nur natürliche Lösungen wie Ammoniak, CO2, Propan, Isobutan, Wasser, etc. langfristig unsere Umwelt schützen.
In Zeiten des wachsenden Umweltbewusstseins stehen wir vor der wichtigen Aufgabe, nachhaltige Lösungen für die Kältetechnik zu finden, die unsere Umwelt schützen und gleichzeitig effiziente Systeme ermöglichen. Denn synthetische Stoffe, einschliesslich Kältemittel, tragen zu bedenklichen Umweltveränderungen bei, wie dem Ozonloch, dem Treibhauseffekt (Klimaerwärmung) sowie Boden- und Gewässerbelastungen.
Bei Scheco AG setzen wir uns mit Leidenschaft für die Dekarbonisierung ein, indem wir den Einsatz fossiler Brennstoffe einschränken. Dieser Wandel schafft einen grossen Bedarf an umweltfreundlichen Alternativen, wie beispielsweise Wärmepumpen und kombinierten Wärme-Kälte-Anlagen.
In diesem Artikel gewähren wir Ihnen einen tiefen Einblick in unsere wegweisenden Ansätze, die uns auf dem Weg zu einer umweltfreundlichen Zukunft begleiten.
Wieso Kältemittel?
Die Aufgabe eines Kältemittels ist es, Wärme bei tiefem Druck / tiefer Temperatur durch Verdampfung aufzunehmen und die Wärme (inkl. Antriebsenergie) auf einem höheren Druck / höherer Temperatur durch Verflüssigung wieder abzugeben. Dies erfolgt in einem geschlossenen Kreislauf. Nachfolgend die Darstellung eines einfachen Kältekreislaufes:
Umweltschutz
Kältemittel unterliegen in der Schweiz der Chemikalien Risikoreduktionsverordnung (ChemRRV), die den Einsatz und Umgang regelt. Die schweizerische Gesetzgebung ist stark an die europäische F-Gase Verordnung angelehnt, da die Ausstiegsfahrpläne bezüglich ozonabbauenden und in der Luft stabilen Kältemitteln, gemäss Montreal- und Kyoto-Protokoll, praktisch identisch sind.
Nebst allen natürlichen Kältemittel gibt es auch in der Luft nicht stabile Stoffe, die sich als Kältemittel eignen. Hierzu gehören z.B. die Hydrofluorolefine (HFO). Diese Kältemittel sind in der Luft nicht stabil und haben dadurch ein sehr tiefes GWP (relatives Treibhauspotential). HFO-Kältemittel gehören aber zu den ewigen Chemikalien, d.h. sie werden kaum natürlich abgebaut und bleiben extrem lange in der Umwelt. Ein aktuell stark diskutiertes Abfallprodukt ist die Trifluoressigsäure (TFA), welche unsere Böden und Gewässer belasten. Eine Verschärfung für den Einsatz von HFO-Kältemitteln ist zeitnah wahrscheinlich.
Was bedeutet der Einsatz von natürlichen Kältemitteln?
Sämtliche natürlichen Kältemittel haben nebst den vielen Vorteilen auch einige Nachteile in Bezug auf Einsatzbereich, Brennbarkeit, Toxizität, Materialbeständigkeit, etc.
- Ammoniak (NH3, R717) – B2L
Toxisch und gering brennbar
Nicht verträglich mit Buntmetallen wie Kupfer, Messing, etc.
Einziges der häufig eingesetzten Kältemittel, das gasförmig leichter als Luft und flüssig leichter als die üblichen Kälteöle ist. - Kohlenstoffdioxid (CO2, R744) – A1
Gering toxisch und nicht brennbar
Hohe Drucklagen bis über 120bar
Kritischer Punkt bei ca. 31°C / 74bara, d.h. Bei Wärmeabgabe über diesem Punkt ist ein transkritischer Betrieb erforderlich. Beim Wärmeentzug erfolgt eine Gasabkühlung und keine klassische Verflüssigung.
Tripelpunkt bei ca. -56°C / 5.2bara, d.h. darunter wechselt der Aggregatzustand direkt von fest zu gasförmig und umgekehrt. - Propan (R290), Propen (R1270), Isobutan (R600a) – A3
Gering toxisch und leicht entflammbar (explosiv)
Grosse Beachtung ist der Verdichterschmierung zu schenken, da sich die meisten Öle sehr gut mit dem Kältemittel mischen und das im ÖL gelöste Kältemittel zu einer mangelhaften Schmierung im Verdichter führen kann. - Wasser(R718) – A1
Gering toxisch und nicht brennbar
Wassser hat einen Siedepunkt von 100°C, d.h. alle üblichen Kälteprozesse arbeiten im Vakuum. Zudem ist ein Einsatz unterhalb von 0°C aufgrund des Gefrierpunktes nicht möglich und somit der Einsatz auf Klima-, Prozess- und Wärmepumpenanlagen beschränkt.
Welches Kältemittel ist nun das Richtige?
Es gibt nicht “das perfekte Kältemittel”. Je nach Anwendung, Aufstellungsort und Leistungsgrösse gilt es, das am besten geeignete Kältemittel zu finden.
Vor allem das Thema Personen- und Objektsicherheit kann in Verbindung mit toxischen und brennbaren Kältemitteln zu erhöhten Anforderungen und Kosten für den Aufstellungsort führen, dies speziell bei bestehenden Bauten / Räumen.
Wir bei Scheco sehen rein physikalisch und ökonomisch folgende Einsatzgebiete der wichtigsten natürlichen Kältemittel:
| R717(NH3) | R718(H2O) | R744(CO2) | R290(Propan) | R600a(Isobutan) | R1270(Propen) | |
| Leistungsbereich K-M-H Klein – Mittel – Hoch | M – H | M – H | K – M | K – M | K – (M) | K – M |
| Minuskühlung | x | o | x | (x) | o | x |
| Pluskühlung | x | o | x | x | x | (x) |
| Klimakälte | x | x | (x) | x | (x) | (x) |
| Wärmepumpen | x | x | (x) | x | x | (x) |
Natürliche Kältemittel wie Ammoniak, CO2, Propan, Isobutan und Wasser stehen im Mittelpunkt unserer umweltfreundlichen Lösungen. Unsere Leidenschaft für Dekarbonisierung treibt innovative und effiziente Kältetechnik voran. Gemeinsam gestalten wir eine nachhaltige Zukunft für die Branche, in der Umweltschutz und Innovation Hand in Hand gehen. Scheco AG bleibt engagiert, die Kältetechnik nachhaltig zu gestalten und einen positiven Beitrag für unsere Umwelt zu leisten.
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