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Hintergrund
10/08/2014

Autoklimatisierung: Ungesundes Klima

Was hinter dem heißen Streit um die Kältemittel steckt.

von Maria Brandl

"Klima muss nicht immer Luxus sein", so Honda 1995 und kündigte zudem als besonders umweltfreundlich das "FCKW-freie Kühlmittel R134a" an. Seitdem wurden viele Millionen Pkw mit R134a bestückt, doch seit sich die EU als Klimavorreiter sieht, steht das Kühlmittel am Pranger und ist durch ein weniger klimaschädliches abzulösen.

Lange Zeit sah es aus, als würde sich dabei CO2 durchsetzen, umso mehr, als CO2 bereits beim Wechsel auf R134a im Gespräch war. Zudem ist es seit Langem in stationären Klimageräten im Einsatz. Es hat auch große Vorteile als "Reichweitenverlängerer" für Antriebe mit wenig Abwärme wie in Hybrid-, E- und Pkw mit Downsizing-Motor (kleinem Hubraum).

Eine Firma, die sich seit vielen Jahren mit CO2 als Kältemittel beschäftigt, ist die Forschungsgesellschaft "Virtual Vehicle" an der TU Graz. In einem von der Forschungsförderungsgesellschaft geförderten Projekt wurde etwa von Virtual-Vehicle-Technikern gemeinsam mit der Vorarlberger Firma Obrist Engineering und der TU Graz ein E-Fahrzeug mit einer CO2-Klimaanlage mit Wärmepumpenfunktion ausgestattet. Geschäftsführer Jost Bernasch: "Tests auf der Straße und in der Klimakammer zeigten das große Potenzial dieser Technologie auf."

Konkret kann damit die Reichweite eines E-Autos um ca. 30 % erhöht werden, da "bei –5 Grad °C für 2,5 kW-Heizleistung nur etwa 1 kW elektrische Energie aus der Batterie erforderlich ist." Derzeit braucht man 2,5 kW. So eine Wärmepumpe kostet nur wenige €, viel weniger als eine größere Batterie (1 kWh = ca. 250 €). CO2 ist klimaneutral und bei mittlerer Außentemperatur sehr effizient. Nur bei großer Hitze ist es weniger effizient als die anderen gängigen Kältemittel. Nachteilig ist, dass es für CO2 eigene Klimaanlagen braucht, auch sind für den Autoinnenraum eventuell eigene Sensoren nötig, um dort mögliche höhere CO2-Konzentrationen im Fall eines Kältemittelaustritts zu detektieren.

Dass inzwischen auch die deutschen Hersteller (außer Daimler) für R1234yf votieren, um die EU-Vorgaben zu erfüllen und CO2-Klimaanlagen neuerlich verschieben, hängt aber wohl vor allem damit zusammen, dass CO2-geeignete Klimaanlagen um ca. 10 % teurer sind, aber als wenig "kundenrelevant" gelten. Das könnte sich ändern, wenn erste Brandunfälle auftreten und wenn R1234yf zu extrem giftigen Gasen sowie zu Flusssäure führt. Honeywell sieht dies anders und verweist darauf, dass auch bei R134a kleine Mengen von Flusssäure bei Bränden entstehen können. Tests hätten kein "erweitertes Risiko" ergeben.

Die EU fährt eine zweigleisige Strategie: Sie verklagt Hersteller wie Mercedes, die statt R1234yf das alte Kältemittel in neuen Modellen einsetzen, so wie etwa zuletzt beim Smart (der baugleiche Twingo kühlt mit R1234yf). Gleichzeitig führt die EU eine Kartellklage gegen Honeywell und Dupont, die als Einzige R1234yf herstellen und gerade um Hunderte Mio. Euro die Kapazität erhöhen. Es geht um ein Milliardengeschäft.

Der Kampf um das künftige Kühlmittel in Autoklimaanlagen ist geprägt von spektakulären Volten, auch der deutschen Industrie.

1998 Daimler wirbt für CO2 als ökologisches Kältemittel.

2004 Das deutsche Umweltbundesamt und Autozulieferer setzen sich ebenfalls für CO2 ein. Die Serienreife dieser Klimaanlagen wird 2006 bis 2009 erwartet.

2006 Die EU regelt im Zuge der F-Gase-Verordnung in einer eigenen Richtlinie auch das max. Erderwärmungspotenzial (Global Warming Potential GWP) von Kältemitteln in mobilen Klimageräten und verbietet so das bisherige Kältemittel R134a.

2007 Die deutschen Autohersteller verkünden auf der IAA in Frankfurt ihren Entschluss für CO2 als Kältemittel.

2008 Im Februar präsentieren die US-Konzerne Honeywell und Dupont ein neues Kältemittel, das R1234yf. Es kann ohne große Änderungen in bestehenden Anlagen verwendet werden. Die Entwicklung von CO2-Klimaanlagen stockt. Die Deutsche Umwelthilfe führt Tests mit R1234yf durch und warnt vor extrem giftigen Gasen im Brandfall. Auch Flusssäure wurde nachgewiesen.

2009 Die Zulieferer bestätigen, dass CO2-Klimaanlagen bis 2011 nicht serienreif sein werden. Der VDA, Verband der deutschen Autoindustrie, votiert nun für R1234yf.

2010 Mehrere Tests bestätigen die Gefährlichkeit von R1234yf. Der VDA wischt die Bedenken weg. In Berlin fahren erste Busse mit CO2-Klimaanlagen.

2012 Daimler kündigt nach eigenen Tests als erster Autohersteller den Ausstieg aus dem Kältemittel R1234yf an. Bis CO2-Klimaanlagen serienreif sind, will man weiter R134a einsetzen, auch unter der Androhung von EU-Klagen. Andere Hersteller (VW, Toyota) folgen, setzen dann aber wieder auf R1234yf.

2014 Der Streit geht weiter.

Die wichtigsten Daten im Überblick.

Kyoto-Protokoll 1997 Die Industriestaaten wollen ihren Ausstoß der sechs wichtigsten Treibhausgase zwischen ’08 und ’12 um 5,2 % unter das Niveau von ’90 senken.

Fluorkohlenwasserstoffe Hohes Erderwärmungspotenzial (Global Warming Effect GWP). Das in Autoklimaanlagen seit den 90er-Jahren eingesetzte Kältemittel R134a, ein Fluorkohlenwasserstoff, hat einen GWP-Wert von 1430. Heißt, die rund 0,5 kg R134a in einem Klimagerät erzeugen bei einem Austritt gleich viel Emissionen wie ein mittlerer Pkw auf 5000 km.

Richtlinie MAC 2006/40/EG Sie verbietet wegen der hohen GWP, dass das bisherige Kältemittel R134a in Pkw, die nach dem 1. 1. ’11 (später auf ’13 geändert) genehmigt wurden, in Klimaanlagen eingesetzt wird. Ab dem Zeitpunkt dürfen nur mehr Stoffe mit einem GWP-Wert von max. 150 verwendet werden. Ab 1. 1. ’17 müssen alle neuen Pkw den neuen GWP-Wert einhalten. Hersteller finden immer neue Schlupflöcher, um R134a selbst in neuen Pkw weiter einzusetzen.

Alternativen CO2 (R744): GWP=1 (Vorteil: fast gratis, keine Brand-/Explosionsgefahr. Nachteil: Erfordert neue Geräte und Sensoren, benötigt bis zu 150 bar Druck.

R1234yf (Fluorkohlenwasserstoff), GWP=4 (Vorteil: kein großer Umbau bei Klimageräten. Nachteil: teuer (mehr als 100 €/kg), Brandgefahr, Risiko der Entstehung von Flusssäure im Brandfall).

R445a, GWP=135, (ähnelt R1234yf, weniger gefährlich).

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