Kältemittelgase verstehen: Ein tiefer Einblick in HFCs und Alternativen

Einleitung

Die akute Bedrohung durch die globale Erwärmung und das Kyoto-Protokoll treiben den Vorstoß für grüne Technologien an, einschließlich der Suche nach alternativen Kältemittelquellen. Seit den 1990er Jahren, so eine japanische Studie, „werden in Klimaanlagen verwendete Kältemittelgase – CFCs und HCFCs – durch Hydrofluorkohlenwasserstoffe (HFCs) ersetzt. Aber HFCs sind gemäß dem Kyoto-Protokoll als Treibhausgas ausgewiesen und haben ein hohes Treibhauspotential (GWP).“ Diese Studie und zwei andere demonstrieren die jüngsten wissenschaftlichen Arbeiten auf diesem Gebiet.

Japan: Modellierung der Auswirkungen von R-1234-YF im Zeitverlauf

Eine japanische Studie, die 2010 in Tokio vorgestellt wurde, erstellte ein Modell, um die Umweltkonzentrationen eines Kältemittels der nächsten Generation in Japan und seiner Zersetzungsprodukte im Laufe der Zeit mit einem atmosphärischen Dispersionsmodell zu schätzen. Wissenschaftler untersuchten R-1234-YF, indem sie Schätzungen von drei Arten von Klimaanlagen – Wohn-, institutionelle und Automobil – verwendeten und die Auswirkungen in Japan von 2011 bis 2047 extrapolierten. Die Studie kam zu dem Schluss: „Die gesundheitlichen Auswirkungen, die durch die direkte Einatmungsexposition von R-1234YF in der Atmosphäre verursacht werden, können ignoriert werden. Da die Anstiege von O3 und HCHO im Vergleich zum Kontrollfall auf etwa 0,005 Prozent bzw. 0,02 Prozent geschätzt wurden, erscheinen die Auswirkungen von R-1234YF auf die Oxidantbildung in der Troposphäre in Japan als sehr gering.“

Hideo Kajihara, Kazuya Inoue, Kikuo Yoshida, Ryuichi Nagaosa

Research Institute of Science for Safety and Sustainability (RISS)

National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)

16-1 Onogawa, Tsukuba 305-8569, Japan

beyondhfcs.org/files/studies/aist-hfo.pdf

Panasonic: Anwendung von Kältemitteln mit geringem GWP-Potenzial für Raumklimageräte

Eine Studie von Panasonic, die 2010 vorgestellt wurde, analysierte die Leistung verschiedener Arten von „kleinem GWP“ oder geringem Treibhauspotenzial-Kältemitteln, der sogenannten „neuen Generation“ von Kältemitteln. Mehrere wurden getestet: R-410A; HFO-12234yf; R-32 und 1234yf-Mischungen bei 20/80 Prozent und 50/50 Prozent; und R-32. Wissenschaftler kamen teilweise zu dem Schluss, dass die Leistung des HFO-12346f „deutlich niedriger ist als die von R-410A aufgrund des steigenden Druckabfalls. Die Kühlleistung von HFO-1234yf beträgt nur 70 Prozent der Nennleistung bei maximaler Kompressorgeschwindigkeit.“

Akira Fujitaka, Tsutomu Shimizu, Shigehiro Sato, Yoshikazu Kawabe,

Panasonic Corporation, Home Appliances Company

Kusatsu, Shiga 525-8555, Japan

beyondhfcs.org/files/studies/panasonic-hfo-tests.pdf

EPA: Kältekreislauf gegen Dampf eintauschen

Die EPA beauftragte die George Washington University mit einer Zuwendung von 180.000 $, um das Potenzial der Entwicklung eines umweltfreundlichen Druckaustausch-(PE)-Kältekreislaufs zu untersuchen. Der Projektzeitraum war 1. Oktober 2000 bis 30. Juni 2005. Das Projekt testete Dampfejektor-Technologie als Alternative zu den derzeit in Automobilen verwendeten Klimaanlagen. Schlussfolgerungen aus dieser fünfjährigen Studie waren zahlreich, aber eine spezifische Erkenntnis war, dass „PE-Ejektor-Kälte eine hervorragende Option für die Fahrzeugklimatisierung mit Abwärme ist. Unsere Forschung hat gezeigt, dass mehr als genug Wärme von einem Automotor abgelehnt wird, um eine ausreichende Klimatisierung für das Fahrzeug zu bieten.“

Kältekreislauf gegen Dampf eintauschen

Ermittler: Charles A. Garris Jr.

Institution: George Washington University

EPA-Projektbeauftragter: Mitch Lasat

EPA-Zuschussnummer: R828563