Kältemittel-Überwachung
Was man bei Gasdetektoren beachten muss
Mit großer Wahrscheinlichkeit gibt es immer noch einige „alte Hasen“ in der Kälteindustrie, die die Ansicht vertreten, dass ein Gasaustritt einfach nicht zu vermeiden ist. Sie beschäftigen sich bereits seit Jahren mit diesem Problem, sie kennen die strengeren Vorschriften und die Fortschritte im Bereich der Gaserkennungstechnologie. Da der Austritt von Kältemitteln jedoch zu ihrem Arbeitsalltag gehört, sehen sie das Problem im Zusammenhang mit der Lebensdauer von Kälte- und Klimaanlagen einfach als gegeben an. Aber dem ist nicht so. Der Beitrag zeigt auf, dass die Industrie im Bereich der Gasdetektoren noch einiges aufzuholen hat.
Eine absolute Leckagefreiheit bei einer Kälteanlage ist nicht nur eine Wunschvorstellung oder ein angestrebtes Ziel. Vielmehr sollte sie das Ergebnis einer gut geplanten Lösung und der anschließenden technischen Umsetzung gemäß den Best Practices sein. Beispielsweise müssen alle Verbindungen und Schweißnähte einer vollständigen Druckprüfung unterzogen werden, bevor die Anlagen in den Betrieb gehen. Theoretisch sollte das System anschließend für seine gesamte Betriebslebensdauer leckagedicht sein.
Festlegen von Standards
Die Schwierigkeit besteht natürlich darin, dass Ihnen durch eine Reihe von Normen für Kälte- und Klimaanlagen vorgegeben wird, welche Ziele zu erreichen sind. Jedoch erfahren Sie nur wenig darüber, wie Sie diese Ziele im Detail praktisch umsetzen können. Die Überwachung von Leckagen ist obligatorisch. Aber gleichzeitig stellt sich Ihnen das Problem, Systeme zur Kältemittelleckerkennung auszuwählen, zu spezifizieren und zu installieren und eine regelmäßige Überprüfung und Wartung der gewählten Lösung sicherzustellen.
In diesem Zusammenhang bietet REAL Skills Europe, hierzu zählt ebenfalls Real Zero, informative und praktische Anleitungen mit hervorragenden Erklärungen und Materialien mit Hinweisen zur Vermeidung und Erkennung von Leckagen bei der Verwaltung Ihrer Kälte- und Klimaanlagen. Real Skills Europe ist ein Projekt, das auf den Ergebnissen eines britischen Programms im Jahre 2009 entwickelt wurde, um die Reduzierung der Kältemittel-Leckagen durch bessere Sensibilisierung, Bildung und Ausbildung zu erreichen.
In Bezug auf grundlegende Standards, die ab der Konzept- und Designphase einzuhalten sind, findet im vorliegenden Fall die Norm EN 378 „Kälteanlagen und Wärmepumpen – Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen“ Anwendung. Hierbei handelt es sich um die europäische Norm, auf die am häufigsten Bezug genommen wird und die allgemein als Best Practice beim Design und Bau von Kälteanlagen gilt. Jedoch handelt es sich hier um eine Norm, die in bestimmten Fällen schwer auszulegen ist und gelegentlich auch widersprüchliche Angaben beinhaltet. Aus diesem Grund wird sie derzeit überarbeitet.
Die Norm EN 378 führt nützliche Unterscheidungen zwischen drei Arten von geschlossenen Räumen auf, in denen sich Personen aufhalten können: allgemeine Räume, zu denen die Öffentlichkeit Zutritt hat; überwachte Räume, in denen sich nur eine begrenzte Anzahl von Personen aufhalten darf, von denen einige mit den Sicherheitsmaßnahmen vertraut sind; und Räume mit ausschließlich autorisiertem Zutritt, darunter fallen die meisten Kühl- und Maschinenräume. Die zu treffenden Vorkehrungen stehen dann im Verhältnis zu den Risiken und beziehen sich auf Expositionsgrenzen für Personen, insbesondere für den Fall, dass das gesamte Kältemittel in einem derartigen Raum ausgetreten ist. Für die theoretische Berechnung ist dieser Sachverhalt logisch und allgemein verständlich. Jedoch bietet die EN 378 keine weitere Hilfe für die praktische Umsetzung. Sie fordert Leckwarngeräte für Kältemittel „… um Personen im Raum ausreichend zu warnen“ und so ihre Sicherheit zu gewährleisten. Typen, Technologien, Positionen und Leistung, Kalibrierung und weitere Einzelheiten werden jedoch nicht genannt.
Wichtige nationale und internationale Vorschriften
Insgesamt betrachtet gibt es für alle Kälte- und Klimaanlagen und -Installationen wichtige internationale, nationale und EU-Vorschriften, die den Einsatz praktisch aller bekannter Kältemittelgase regeln. In Deutschland decken die Datenblätter VDMA 24 020-3 Folgendes ab: Betriebliche Anforderungen an Kälteanlagen – Teil 3: Kälteanlagen mit brennbaren Kältemitteln der Sicherheitsgruppe A3 gemäß EN 378. Diese Vorschriften zielen u.a. darauf ab, die Risiken in den drei Hauptbereichen, die die Gesundheit und Sicherheit des Menschen, den Ozonabbau und weitere umweltschädigende Auswirkungen und mögliche Sachschäden durch Feuer oder Explosion betreffen, zu minimieren.
Für Betreiber und deren Kälte- und Klimaanlagentechniker sowie Servicepartner gibt es einen vierten Faktor, der aus praktischer Sicht ebenso wichtig ist – Kosten. Der Austritt von Kältemittel kostet Geld. Die Kosten für Kältemittelgase sind in den letzten zehn Jahren stark angestiegen, und die meisten Unternehmensleitungen in der Kälte- und Klimaanlagenbranche wissen nur zu gut, dass bis zu 70 % des jährlichen Umsatzes im Bereich der Kältemittel auf das Nachfüllen nach einer Leckage zurückzuführen sind.
Kommen wir wieder auf unser Hauptthema zurück. Das Paket an Verordnungen ist strikt, komplex und wird zunehmend von unterschiedlichen Arbeitssicherheits- und Umweltinspektoren in der gesamten EU und europaweit streng überwacht. Sanktionen bei Nichteinhaltung können letztlich dazu führen, dass eine Anlage oder ein Geschäftsbetrieb zwangsweise stillgelegt wird. Im Falle von Versicherungen bedeuten Sanktionen möglicherweise, dass keine Kostenübernahme erfolgt.
Zusätzlich zu den wichtigen rechtlichen Anforderungen gibt es einen zunehmenden Trend in Richtung höherer Umweltleistungsstandards für Kälte- und Klimaanlagen, insbesondere BREEAM 2011 und LEED 2009. BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) und das neuere Bewertungssystem US LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) gewinnen international immer mehr an Bedeutung.
Aus unserer Sicht liegt der zukünftige Schwerpunkt am Markt auf den Umweltaspekten von Kälte- und Klimaanlagen. Die Zuverlässigkeit und Genauigkeit von Leckagedetektoren und der erweiterten Sensortechnologie haben äußerst hohe Standards erreicht, insbesondere bei Infrarot-Geräten. Dasselbe gilt für die mechanische Leistung und Effizienz von Kälte- und Klimaanlagen. Die allgemeine Verbesserung der technischen Qualität sollte Unternehmern und Betreibern ermöglichen, die wichtigsten regulatorischen Vorgaben anhand von Best Practices weitestgehend zu erfüllen.
Programme wie die nationale Initiative „Green Chill“ der US EPA fördern sämtliche Aspekte umweltfreundlicher Kälteanlagen, vor allem in wichtigen Verbrauchersegmenten wie Einzelhandel und Lagerlogistik. Es ist gut vorstellbar, dass derartige Initiativen zu gegebener Zeit Anreize für die weltweite Industrie schaffen, wie Prämiensysteme oder sogar Steuergutschriften oder Klimaschutzprämien für eine nachgewiesene Leistung oder Investition in qualifizierte Systeme.
In unserer Branche könnte eine absolute Leckagefreiheit in der nahen Zukunft mehr bedeuten als einfach nur eine Leckage, die sich gegen Null bewegt, oder ein vorgegebener Temperaturpunkt – vielmehr handelt es sich hier um eine neue Einstiegsebene für Kälte- und Klimaprodukte, -systeme und -technologien auf hohem Niveau.
Gründe für den Ausfall der Leckageerkennung
Selbst wenn Gasdetektoren installiert sind, bleibt ein Kältemittelaustritt möglicherweise für eine kurze Zeit oder auch für immer unentdeckt. Hierfür können folgende Gründe ausschlaggebend sein:
Nicht genügend Gassensoren, um den Bereich oder die möglichen Leckagestellen zu überwachen. Dies ist in der Regel auf eine kurzsichtige wirtschaftliche Entscheidung zurückzuführen, bei der geplante Anordnungen oder Empfehlungen nicht vollständig berücksichtigt wurden.
Schlechte Platzierung von Detektoren: Einige Kältemittel sind schwerer als Luft, einige leichter und an einigen Stellen gibt es bewegte Luftströme, die das austretende Gas umgehend verteilen.
Nicht zugängliche Einheiten: Beispielsweise ein Raum mit einer Ammoniakanlage, die mit einem Sensor ausgestattet ist, der seit der Installation bei einer Deckenhöhe von 12 Metern ganze 6 Meter nach unten hängt. Er ist für die Wartung nicht zugänglich, und aufgrund des Leerraums von 6 Metern ist eine Gasentwicklung nicht überwachbar.
Keine Überprüfung oder Wartung: Gasdetektoren sind in der Regel zuverlässig und widerstandsfähig, haben jedoch eine begrenzte Lebensdauer und müssen mindestens einmal jährlich getestet und gewartet werden. „Einbauen und Vergessen“ stellt demnach keine Option dar.
Sensoren wurden nach einer Leckage nicht überprüft: Große Leckagen können Detektoren außer Betrieb setzen. Nach einem Vorfall muss eine sorgfältige Überprüfung stattfinden. Was Ihnen bei diesem Vorfall geholfen hat, kann bereits beim nächsten Mal ausfallen.
Die Anlage wurde geändert: Wenn eine Kälte- oder Klimaanlage in der Regel durch den Einbau zusätzlicher Geräte geändert wurde, müssen möglicherweise zusätzliche Detektoren angebracht und die technischen Daten überprüft werden.
Kältemittel hat sich geändert: Wenn das Kältemittel in einer Anlage ausgetauscht wurde, muss dieses an die erneute Kalibrierung oder den Austausch von Detektoren/Sensoren angepasst werden.
Falsche Alarme: Haben stets eine Bedeutung. Wenn eine Leckage nicht ersichtlich ist, müssen andere Ursachen überprüft werden: plötzliche Änderungen der Temperatur oder Luftfeuchtigkeit, Leckagen an anderen Stellen (Kessel, Gabelstaplerbatterie usw.). Gelegentlich gibt ein Zeitmuster weiteren Aufschluss, z. B. montagmorgens, oder die Verwendung eines Reinigers mit Ammoniak zweimal täglich in einem Kühlraum, da das automatische Abtauen eine deutliche Veränderung bewirkt.
Murco bietet vier unterschiedliche Produktgruppen an Detektoren an
Murco liefert modernste Detektoren, die für alle Anwendungen in der Kälte- und Klimaanlagenindustrie eingesetzt werden können. Ganz gleich, ob Sie einen Supermarkt leiten, einen Kälteraum oder einen kleinen Technikraum betreiben: Sie haben die Auswahl zwischen vier Warnsystemen und acht optionalen Gehäusen, die sich für die meisten Anwendungen eignen. Die Detektoren von Murco sind konform mit den Verordnungen EH40, EN378, Ashrae 15, Ashrae 147, UL und können auch im Rahmen von BREEAM anerkannt werden.
Produktgruppe MGD – Murco-Gaswarngerät Das Murco-Gaswarngerät (MGD) ist ein robustes und skalierbares Gaswarngerät, das eine zuverlässige Überwachung in Echtzeit ermöglicht und einen Alarm auslöst, wenn vorgegebene Grenzwerte überschritten werden. Die MGD-Alarme werden von einem zentralen Controller überwacht, der Mitarbeiter über einen integrierten Summer und LED-Alarmanzeigen über potenziell gefahrbringende Zustände informiert. Das System reicht von einem System mit einem Sensor und einer Alarmstufe bis hin zu größeren Systemen mit sechs Sensoren und zwei Alarmstufen. Das Standardgehäuse verfügt über die IP-Schutzklasse IP41, deckt einen Temperaturbereich von -20 °C bis + 50 °C ab und eignet sich für allgemeine Innenanwendungen einschließlich Technikräume. Es stehen sieben optionale Gehäuse zur Verfügung, einschließlich einem Gehäuse mit der Schutzklasse IP66, das in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +50 °C eingesetzt werden kann. Hierbei handelt es sich um ein äußerst robustes Gehäuse, das sich für Tieftemperaturanwendungen wie Kälteräume, Gefrieranlagen, Kältekompressoren und Produktionsräume mit hoher Luftfeuchtigkeit eignet. Für Druckbegrenzungsventile, gefährliche Bereiche oder schwer zugängliche Bereiche bietet Murco weitere Gehäuseoptionen der Schutzklasse IP66.
Produktsortiment MGS – Murco-Gassensor Der Murco Gassensor (MGS) ist ein fest installierter Gasdetektor und Sensorsender, der hauptsächlich auf Industrie- und gewerbliche Anwendungen ausgerichtet ist. Er ist in der Lage, eine Vielzahl an unterschiedlichen Gasen zu erkennen. Die Sensoren können als Einzelgerät mit Controller verwendet werden oder anhand von digitalen oder analogen Ausgängen in eine Steuerung oder in Gebäudemanagementsysteme integriert werden (jetzt auch mit Modbus erhältlich). Er verfügt über dieselben Gehäuseoptionen wie der MGD und umfasst zusätzlich eine Abdeckung.
Produktgruppe IAM – Integrierte Bereichsüberwachung Die Produktgruppe IAM (integrierte Bereichsüberwachung) ist ein Einzeldetektor mit einem Sensor und einer Überwachung in einer Baugruppe. Er eignet sich für größere Systeme, in denen Hunderte von Sensoren benötigt werden. Der Monitor bietet optische und akustische Alarme sowie Relais, um den Motor an Steuersysteme oder externe Geräte wie Raumklimaanlagen oder Lüfter anzuschließen. Die optionale Bedienkonsole IAM-C ermöglicht eine Erweiterung des Systems, um mehrere Standorte abzudecken. Dieses System wird vorwiegend in Hotels, Büros/Wohnblöcken, Krankenhäusern usw. eingesetzt. Das Standardgehäuse besitzt die Schutzklasse IP41 und kann in einem Temperaturbereich von -20 °C bis + 50 °C eingesetzt werden. In bestimmten Installationen mit ästhetischen Ansprüchen ist die IAM auch mit einem Remote-Sensor und einer dekorativen Abdeckung verfügbar. Der Sensorkopf befindet sich entfernt in einem Einbaukasten hinter einer geschmackvollen Abdeckplatte, während der Rest der Einheit an einer anderen Stelle aufgestellt ist.
Produktgruppe ST-IAM (Gassensorsender-IAM) Der ST-IAM ist ein Sensorsender. Der Sensor kann als Einzelgerät verwendet werden oder anhand von digitalen oder analogen Ausgängen in eine Steuerung oder in Gebäudemanagementsysteme integriert werden. Es können bis zu 65 ST-IAM-Sensoren an ein ST-MON-Schaltfeld angeschlossen werden, das Daten speichert und auf das sowohl lokal als auch remote zugegriffen werden kann. Dies ermöglicht die Konstruktion umfassend integrierter Gaserkennungs- und Überwachungssysteme. Modelle der Produktgruppe Sensorsender – Integrierte Bereichsüberwachung (ST-IAM) sind auf Kälte-/ Klimaanlagen mit mehreren Sensoren ausgerichtet, die ein hohes Maß an Überwachung und Berichterstattung erfordern. Durch die frühzeitige Erkennung von Kältemittelaustritten können Sie eine bessere Kontrolle über Ihren Energieverbrauch erzielen, Ihren Bedarf an häufigen Überprüfungen minimieren und die EU-Richtlinien und -Normen einhalten.
