Wird bei einer Kältemaschine ein niedriger oder gar sinkender Wirkungsgrad festgestellt, beginnt für den Techniker meist die Detektivarbeit. Fehlerhafte Dimensionierungen, das falsche Kühlmittel, mangelnde Wartung – es gibt zahlreiche Faktoren, die sich direkt auf den Wirkungsgrad auswirken können. Einen ganz speziellen und häufig unterschätzten Faktor hat nun Star Refrigeration, ein britisches Unternehmen für industrielle Kältetechnik, aufgedeckt: Leckagen. Durch Baumängel oder besonders mangelnde Wartung verlieren Kühlsysteme von Jahr zu Jahr bis zu 20 Prozent ihres Kältemittels. Dadurch erhöhen sich Energieverbrauch, CO2-Emissionen und Betriebskosten. Betroffen sind hiervon vor allem Unternehmer. Mehr als die Hälfte der deutschen Büro- und Verwaltungsgebäude sind mit Klimasystemen ausgestattet. Aufgrund der baulichen Beschaffenheit und der inneren Lasten ist der Klimatisierungsbedarf in Nichtwohngebäuden ohnehin erhöht. Leckagen lassen die Kosten weiter in die Höhe schnellen.
Chris Druce, Autor der Star Refrigeration-Studie, hat in seiner Untersuchung eine Leckage simuliert und dafür die Kältemittelfüllung in einem Kühlsystem reduziert. Bei der Simulation einer niedrigen Leckrate reduzierte er das Mittel um zwei Prozent, bei einer mittleren um 6,5 Prozent und bei einer hohen Leckrate um elf Prozent. Zusätzlich führte Druce die Simulationen mit vier unterschiedlichen Kältemitteln, R404A, R449A, R407A und R407F, durch. Der Versuch zeigte deutlich, dass die Betriebskosten für den Endkonsumenten beim Kältemittel R404 am höchsten sind – unabhängig von der Leckrate. Die niedrigsten Energiekosten haben Verbraucher bei einem System mit R407A.
Abwarten kommt teuer
Deutlich wird außerdem: Je länger eine Leckage besteht, umso mehr schießen die Kosten in die Höhe. „Kältemittelleckagen können bei jeder Kälteanlage auftreten, und wenn die richtigen Maßnahmen nicht getroffen werden, können sie für einen langen Zeitraum unbemerkt bleiben“, erklärt Studienautor Druce im Gespräch mit HLK. Bei einer mittleren Leckrate von 6,5 Prozent liegen die Betriebskosten bei R404A im ersten Jahr bei rund 1.700 Euro. Bleibt die Leckage fünf Jahre unentdeckt, steigen die Kosten auf rund 1.900 Euro im Jahr an. Bei R407A steigen die Betriebskosten von rund 840 Euro auf 1.000 Euro an.
Druce empfiehlt Kunden, aufmerksam zu sein und auf technologische Unterstützung zurückzugreifen: „Abhängig von der Systemgebühr kann der Kunde die Installation einer festen Lecksuche in Betracht ziehen, um das Vorhandensein von Lecks leichter zu identifizieren.“ Sinnvoller sei es jedoch, zu versuchen, das Auftreten von Leckagen gleich zu verhindern: „Dies kann erreicht werden, indem der Kunde die Dienste eines Kälteanbieters in Anspruch nimmt, um die Ausrüstung zu warten und um sicherzustellen, dass der Funktionsbetrieb aufrechterhalten wird. Der Entwurfs- und Installationsprozess kann auch einen großen Beitrag zur Reduzierung von Leckagen durch die Auswahl der Komponenten sowie durch die Materialauswahl und die Installationsstandards leisten.“
Klimasünder R404A
R404A zählt dabei nicht nur zu den teuren, sondern auch zu den besonders umweltschädlichen Kältemitteln. Das Global Warming Potenital (GWP) von R404A liegt bei 3.922. Das bedeutet, dass ein Kilogramm R404A innerhalb der nächsten 100 Jahre 3.922 Mal so stark zum Treibhauseffekt beiträgt wie ein Kilogramm CO2. Für jedes Kilogramm R404A, das in die Atmosphäre entlassen wird, könnten somit auch 3.922 Kilogramm CO2 freigesetzt werden. Die EU hat bereits auf Kältemittel mit einem hohen GWP reagiert: Aufgrund der F-Gase-Verordnung dürfen ab 2020 keine ortsfesten Kälteanlagen, die mit Kältemittel mit einem GWP von 2.500 oder mehr arbeiten, nicht mehr verkauft werden.
„Die F-Gas-Gesetzgebung hat sich sicherlich als wirksam erwiesen, da die Verwendung einiger Kältemittel mit hohem Treibhauspotenzial beseitigt und eingeschränkt wird“, ist der Studienautor überzeugt. „Ich habe Kunden beobachtet, die sich auf das Austreten von Kältemittel konzentriert haben, um diesen Verlust zu verringern. Einige haben sich auch dafür entschieden, feste Leckerkennungssysteme zu installieren, um diese Ursache zu unterstützen.“ Druce weist jedoch auch darauf hin, dass es mit der F-Gase-Verordnung noch nicht getan ist: „Es ist noch ein langer Weg, um einige Systembenutzer mit den an sie gestellten Erwartungen vertraut zu machen und sie zu schulen. Wir haben jedoch in den letzten Jahren sehr positive Veränderungen festgestellt, die darauf hindeuten, dass die Branche auf dem richtigen Weg ist.“
Für Kälteanlagen-Hersteller ist es ratsam, auf möglichst effiziente und klimaschonende Kältemittel zurückzugreifen. So schützen sich Unternehmen vor gesetzlichen Neuerungen bei Kältemittel mit einem zu hohen GWP. „Die Kälteindustrie sollte auf jeden Fall danach streben, durch die Verwendung natürlicher Kältemittel die Umweltbelastung durch Kältemittel mit hohem Treibhauspotenzial so gering wie möglich zu halten“, empfiehlt auch Druce. Besonders geeignet sind dafür Kältemittel wie Ammoniak und Kohlendioxid. Auch wasserbasierte Systeme sind besonders umweltfreundlich und damit auch zukunftstauglich.
