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15.03.2017

Kältmittel R404A in Umweltsimulationsanlagen bei Weiss

Zukunftssichere Alternative für Kältemittel

Die neue EU F-Gase Verordnung (EU) 517/2014 verbietet ab 1. Januar 2020 den Einsatz des Kältemittels R404A in neuen Umweltsimulationsanlagen. Ein Hersteller von Umweltsimulationsanlagen hat daher gemeinsam mit einem Kältemittelhersteller alternative Kältemittel getestet und wirtschaftliche Lösungen gefunden.

Kältmittel R404A in Umweltsimulationsanlagen (© Weiss Umwelttechnik)

Die meisten aktuell in Kälteanlagen eingesetzten Kältemittel gehören zu den fluorierten Treibhausgasen (F-Gase). In der F-Gase-Verordnung verbietet die EU ab 2020 das Befüllen von Neuanlagen mit Kältemitteln, deren Erderwärmungs-Potenzial (GWP) den Wert 2500 übersteigt.

Für Hersteller von Umweltsimulationsanlagen heißt das: R404A, das aktuell gängigste Kältemittel in Kälteanlagen, darf nicht mehr eingesetzt werden. Auch nahezu alle Systeme für Temperatur-, Klima-, Bewitterungs-, Temperaturschock-, Korrosions- und Langzeitprüfungen von Weiss- umwelttechnik, Reiskirchen, arbeiten bisher mit R404A.

Um seinen Kunden langfristige Innovationssicherheit zu bieten, stellt das Unternehmen seine Anlagen deshalb bereits heute auf ein Kältemittel um, das die Betriebssicherheit der Anlagen vollständig erhält, die neuen EU-Vorgaben erfüllt und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck deutlich verkleinert. Für Bestandsgeräte mussten Lösungen gefunden werden, um auch weiterhin einen sicheren Betrieb gewährleisten zu können.

An die Kältemittel in Umweltsimulationsanlagen werden hohe Anforderungen gestellt. Zum einen können die Anlagen teilweise sehr groß sein, wie beispielsweise befahrbare Zellen für komplette Antriebsstränge, Pkws oder Lkws (Bild 1). Zum anderen müssen Lufttemperatur und -feuchte äußerst genau und sicher reproduzierbar dargestellt werden. Es muss ein sehr breiter Temperaturbereich von +180 bis –70 °C abgebildet werden, und die Temperatur muss sich sehr schnell um bis zu 25 K/min ändern lassen. Darüber hinaus sind die kältetechnischen Schaltungen, wie etwa bei kaskadierten Anlagen für die Tieftemperaturprüfung, oft komplex.

Höchste Anforderungen sicher erfüllen

Auf der Suche nach einer wirtschaftlichen und sicheren Alternative für R404A hat Weiss Umwelttechnik gemeinsam mit dem Kältemittel-Spezialisten Chemours, Neu- Isenburg, unterschiedliche Kältemittel getestet. Kriterien waren unter anderem die Thermodynamik, die Umtemperiergeschwindigkeit, die maximale Wärmelast, die Brennbarkeit, die Mischbarkeit mit Ölen und die Verfügbarkeit der Kältemittel.

Nach umfangreichen Tests hat sich Opteon XP44 (R452A) als optimaler Ersatz für R404A in Bestandssystemen herausgestellt. Das Kältemittel wurde von Chemours als Kältemittel für Spezialanwendungen entwickelt, bei denen besonders niedrige Heißgastemperaturen nötig sind. R452A unterschreitet mit einem GWP von 1945 die neue EU-Richtlinie um rund 22 %. Seine geringe Heißgastemperatur, sein gering ausgeprägter Temperaturgleit sowie sein gutes Betriebsverhalten beim Temperatursprung und bei der Umtemperiergeschwindigkeit machen es zu einem gleichwertigen Ersatz für R404A in Bestandsanlagen.

Die ermittelte maximale Wärmekompensation der Anlagen bleibt bei der Umstellung auf Opteon XP44 im Vergleich zu R404A gleich. Wie R404A ist Opteon XP44 nicht brennbar und unproblematisch beim Ölmanagement, sodass die kältetechnischen Verrohrungen unverändert übernommen werden können. Ein weiteres Argument für Opteon XP44 (R452A) ist seine sehr gute globale Verfügbarkeit. Dadurch sind schneller Service und die Betriebssicherheit von Weiss-Umweltsimulationsanlagen auch weiterhin sichergestellt.

Tests belegen Umweltverträglichkeit

Umfangreiche Praxistests haben die Ergebnisse der Labortests bestätigt. Auf Opteon XP44 umgerüstete wie auch neue Kundenanlagen mit Opteon XP44 laufen nach Angaben von Weiss Umwelttechnik problemlos und fehlerfrei. Auch über 32 000 Stunden währende Prüfungen mit dem neuen Kältemittel an verschiedenen Geräten und Anwendungen verliefen positiv.

Übrigens: Mit Opteon XP44 steigen neben der Umweltverträglichkeit auch die Servicefreundlichkeit und damit die Wirtschaftlichkeit der Anlagen. Um sicherzustellen, dass das Kältemittel nicht in die Umwelt entweicht, müssen regelmäßig Dichtigkeitsprüfungen durchgeführt werden. Je niedriger der GWP-Wert eines Kältemittels ist, desto seltener sind die Prüfungen vorgeschrieben. Das heißt: Durch Opteon XP44 mit einem GWP von 1945 verringert sich bei gleicher Füllmenge der Serviceaufwand im Vergleich zu R404A (GWP von 3940) bei manchen Anlagen um die Hälfte.

Längerfristig sucht Weiss Umwelttechnik nach weiteren zukunftsweisenden Kältemittelalternativen. Am vielversprechendsten ist dabei Opteon XP40 (R449A), das sich in vielen Bereichen bereits als favorisiertes HFO-Ersatzkältemittel für R404A etabliert hat. Bisherige Tests zeigen, dass es mit technischen Modifikationen auch in Anlagen eingesetzt werden kann, um die entsprechenden CO2 -Äquivalente im Rahmen der F-Gase Verordnung (EU) 517/2014 weiter zu senken.

Forschung geht weiter

Aufgrund der erfolgreichen Labor- und Praxistests hat sich der Hersteller von Umweltsimulationsanlagen entschieden, ab sofort alle Prüfschränke der ClimeEvent- Baureihe mit dem neuen Kältemittel Opteon XP40 auszustatten. Damit bekennt sich das Unternehmen nach eigenen Angaben als erster Hersteller der Branche bereits drei Jahre vor dem Verbot von R404A zu einem der klimafreundlichsten neuen Kältemittel und garantiert seinen Kunden den Einsatz der Anlagen auch über das Jahr 2030 hinaus. W

Control: Halle 4, Stand 4111

Christian Haack, Weiss Umwelttechnik GmbH; Dr. Nicolas Dietl, Chemours Deutschland GmbH

Weiss Umwelttechnik GmbH Simulationsanlagen Messtechnik
www.weiss.info

Unternehmensinformation

Weiss Umwelttechnik GmbH Simulationsanlagen Messtechnik

Greizer Str. 41-49
DE 35447 Reiskirchen
Tel.: 06408 84-0
Fax: 06408 84-8710

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