Propan und CO₂ im Fokus

Am 9. September 2015 veranstaltete das Umweltbundesamt bereits zum fünften Mal den „Runden Tisch Supermarktkälte“. Die diesmal in Berlin stattfindende Veranstaltung stand ganz im Zeichen der neuen F-Gas-Verordnung und legte ihren Fokus dabei auf kleinere Verkaufsstätten und den Einsatz von natürlichen Kältemitteln. Die Veranstaltung richtete sich an Betreiber, Hersteller und Planer solcher Anlagen sowie Genehmigungsbehörden.

Mit rund 50 Teilnehmern hat sich der Runde Tisch Supermarktkälte, der gemeinsam vom Umweltbundesamt und Bundesumweltministerium organisiert wird, in seiner fünften Auflage deutlich von der Erstveranstaltung im Jahr 2008 entfernt, die mit überschaubarer Teilnehmerzahl eher einer fachlichen Stammtischrunde mit offener Diskussion glich. Der erste „Runde Tisch Supermarktkälte“ diente dem Erfahrungsaustausch der betroffenen Branchen mit dem Umweltministerium und dem Umweltbundesamt über energieeffiziente und klimafreundliche Supermarktkälte. Ziel des ersten Treffens war vor allem, Fragen, Empfehlungen und Wünsche der Teilnehmer kennenzulernen, um die Markteinführung klimaschonender und innovativer Kälteanlagen unterstützen und ggf. beschleunigen zu können. Seit der Erstveranstaltung hat sich – auch aufgrund der gestiegenen Teilnehmerzahl – der runde Tisch eher zu einer Vortragsveranstaltung entwickelt, bei der einzelne Referenten zwar das Thema fachlich interessant beleuchten, bei der aber auch der offene Meinungsaustausch unter den Teilnehmern ein wenig auf der Strecke geblieben ist.

Am 9. September 2015 lief es dann auch so ab, wie man es von ähnlichen Fachveranstaltungen her kennt: 90 % der Zeit wird den Vorträgen gewidmet, höchstens 10 % bleibt für Diskussionen, bzw. besser gesagt für Detailfragen an die Referenten zum Vortrag, übrig. Vielleicht hat das UBA auch erkannt, dass man mittlerweile eher eine abgespeckte Variante des ZVKKW-Supermarkt-Symposiums durchführt, als dass man eine Plattform für den offenen Meinungsaustausch bietet. Jedenfalls kündigte die Organisatorin des Runden Tischs, Katja Becken (UBA), an, dass vorerst im kommenden Jahr keine Fortsetzung der Veranstaltung geplant sei. Wenn man allerdings nicht mit der Erwartungshaltung nach Berlin gereist war, dass man das Thema Supermarktkälte intensiv unter Fachleuten diskutiert, sondern eher interessanten Fachvorträgen lauscht, der wird seine Teilnahme wohl nicht bereut haben, denn einige Vorträge boten wirklich neue Informationen.

Details der F-Gase-Verordnung

Den Auftakt machte Elisabeth Munzert, Bundesumweltministerium, mit einem Bericht über die novellierte F-Gase-Verordnung. Den meisten Teilnehmern im Raum waren die Informationen sicher nicht neu, schließlich wird das Thema F-Gase seit fast zwei Jahren auf Veranstaltungen und in der Fachpresse intensiv behandelt. Aber einige neue, bzw. doch noch nicht allen bekannte Aspekte wurden vorgestellt. Die leidlich bekannten Inhalte wie Phase Down, Beschränkungen des Inverkehrbringens, Dichtheitskontrollen, Nachfüllverbot für bestimmte Kältemittel ab 2020 und die Umrechnung von Kältemittelmengen in CO₂-Äqivalente sollen an dieser Stelle nicht erneut wiedergegeben werden. Auf einige Besonderheiten der Verordnung muss aber noch einmal hingewiesen werden. So werden ab 2017 auch die Kältemittelfüllmengen in vorbefüllten Produkten wie mobilen Anlagen oder Autoklimaanlagen in die Quotierung eingerechnet. Der für die Jahre 2016/2017 geltende erste Schritt der Quotierung auf 93 % der derzeit verfügbaren Menge an Kältemittel (immer umgerechnet in CO₂-Äqivalente) ist also nur auf den ersten Blick eine moderate Reduzierung. 2017 sinkt durch die Berücksichtigung der vorbefüllten Anlagen also auch die Menge der für die stationären Anlagen zur Verfügung stehenden Kältemittel. Anschaulich wurden die einzelnen Phase-Down-Schritte in den folgenden Jahren auch durch eine von Frau Munzert gezeigte Grafik, in der die maximal zur Verfügung stehende Menge an HFKW-Kältemitteln in ein theoretisch ermitteltes Treibhauspotential umgerechnet wurde. Der Wert gibt an, welchen GWP-Wert die Kältemittel im Schnitt haben müssten, um bei der jeweils geltenden Quote den Kältemittelbedarf decken zu können. Momentan haben die HFKW-Kältemittel im Schnitt einen GWP-Wert von 2250, ab 2018 sind es noch 1450, ab 2024 noch 1000, ab 2026 noch 700 und ab 2030 nur noch 500. Die Werte verdeutlichen, welche enormen Anstrengungen noch auf die Kälte- und Klimabranche zukommen werden. Der Werbeslogan eines Autoherstellers gilt also auch für unsere Branche: Umparken im Kopf ist angesagt für Hersteller, Planer, Anlagenbauer und Betreiber.

Mit folgenden Auswirkungen ist in jedem Falle sicher zu rechnen: Die Verfügbarkeit von HFKW-Kältemitteln wird abnehmen, Preissteigerungen bei herkömmlichen Kältemitteln sind zu erwarten, unter Umständen entstehen für Betreiber höhere Wartungskosten für Dichtheitskontrollen. Es ist aber auch mit einer besseren Verfügbarkeit bei Kältemittelalternativen zu rechnen. Unklar ist, wie sich die Preise für die Kältemittelalternativen und für Recyclingware entwickeln werden. In jedem Fall werden die Herausforderungen durch die technischen Eigenschaften der neuen Kältemittel (Brennbarkeit, Druck) zunehmen.

Schlüsselfragen, die sich Betreiber und Planer vor dem Hintergrund der F-Gase-Verordnung nach Auffassung von Frau Munzert auf jeden Fall bei Neuanlagen und Sanierungen stellen sollten, sind:

Fällt die geplante Einrichtung unter die Verordnung (Anlagentyp, Füllmenge in CO₂-Äquivalenten)?

Welche Regelungen sind während der Laufzeit der Anlage zu beachten?

Wird die Anlage die Anforderungen während der Laufzeit weiter erfüllen?

Welche Alternativen kommen ggf. in Frage?

„Conveni-Pack“ als Lösung für kleine Märkte

Nach der allgemeinen Einführung in die Kältemittelthematik ging Arndt Rolles, Daikin (www.daikin.de), in seinem Vortrag dann auf das eigentliche Thema des „Runden Tischs“ ein: Supermarktkälte. Aus Sicht von Daikin ist für kleinere Supermärkte der „Conveni-Pack“ die ideale Lösung. Als seriengefertigtes Komplettsystem kombiniert es Normal- und Tiefkühlung sowie Klimatisierung, Heizung und Lüftung in einem Kreislauf. Mit dem „Conveni-Pack“ kann der Supermarktbetreiber auf ein konventionelles Heizsystem wie Gas- oder Ölheizung verzichten, denn die Wärmenergie aus den Kühlstellen wird über die Klimageräte direkt zur Beheizung der Verkaufsfläche genutzt. Im Winter kann die Wärmepumpe der Außenluft effektiv Wärme entziehen und diese zusätzlich zur Abwärme als Heizenergie zuführen. In den Sommermonaten wird die nicht benötigte Abwärme aus den Kühlstellen und der Verkaufsfläche an die Außenluft abgeführt. Das „Conveni-Pack“ wurde sowohl für kleine Ladenformate, wie etwa Tankstellenshops, als auch für Lebensmittelmärkte in Discountergröße konzipiert. Im Hinblick auf Standort, Klimaregion und Veränderung des Ladenkonzepts bietet es eine hohe Flexibilität. Das System arbeitet mit einem invertergeregelten Außengerät, das außerhalb des Gebäudes aufgestellt wird. Ein Heizungs- oder Kältemaschinenraum wird daher nicht benötigt. Sämtliche Komponenten sind nahezu steckerfertig konzipiert, wodurch sich der Planungs- und Installationsaufwand reduziert.

Daikin hat bereits seit 15 Jahren Erfahrungen mit dem System sammeln können, zunächst in Japan und seit sieben Jahren auch in Deutschland. In der EU wurden schon 2600 Anlagen verbaut, davon 300 in Deutschland; in Japan sind es sogar schon 7000 Anlagen. Die erste Generation des „Conveni-Packs“ verwendete noch R407C als Kältemittel, seit 2010 kommt R410A zum Einsatz – ein Kältemittel, das vor dem Hintergrund der F-Gase-Verordnung keine allzu große Zukunft mehr hat. Durch die kleinen Leistungen des „Conveni-Packs“ (auf jeden Fall unter dem Grenzwert von 40 kW) gibt es auch nach 2022 keine Einschränkung bei der Verwendung von R410A in stationären Anlagen zur gewerblichen Nutzung. Arndt Rolles zeigte sich aber zuversichtlich, dass Daikin hier mittelfristig eine Alternative mit einem anderen Kältemittel präsentieren werde – R32 ist hier wohl zu erwarten, wobei dies von Arndt Rolles nicht bestätigt wurde.

Propan im Supermarkt

Die Referenten Andreas Schwarz (CT Energy), Wolfgang Leo (CEKK) und Reinhold Resch (AHT Cooling Systems) stellten in ihren Vorträgen jeweils Supermarktlösungen vor, bei denen Propan als Kältemittel zum Einsatz kommt.

Die Firma CT Energy (www.ct-energy.de) ist Vertriebspartner des Herstellers Futron, der Serien- und Sonderanlagen mit natürlichen Kältemitteln fertigt. Andreas Schwarz stellte eine technische Lösung vor, bei der kompakte Propan-Chiller als Kälteerzeuger zum Einsatz kommen. Die Kühlmöbel im Markt werden über Soleleitungen angebunden. Das System wurde bislang vor allem in Industrieanwendungen eingesetzt, eignet sich aber nach Auffassung von Andreas Schwarz auch bestens für die Anforderungen in einem Supermarkt. Die Chiller können platzsparend inner- oder außerhalb des Markts aufgestellt werden, das System ist modular erweiterbar – auch ein TK-Modul ist verfügbar –, eine Wärmerückgewinnung zur Einbindung der anfallenden Wärmeenergie in ein Heizungsnetz ist optional ebenfalls realisierbar. Ansonsten wird die Wärme über einen Rückkühler nach außen abgeführt.

Propan/CO₂-Kaskade

Die CEKK GmbH (www.cekk.de) ist ein Fachbetrieb der Kälteanlagenbauer-Innung Berlin/Brandenburg, der seinen Kunden anbietet, ihren Energieverbrauch in den unterschiedlichen Anwendungsbereichen, ob Tiefkühlung, Normalkühlung oder Klimatisierung, zu analysieren, um die Energiekosten und den Energieverbrauch zu senken. Dabei setzt CEKK vor allem auf Anwendungen mit natürlichen Kältemitteln. Beim „Runden Tisch“ in Berlin präsentierte Wolfgang Leo eine bei der Feinkosthandel H. u. M. Kropp GmbH in Berlin/Neukölln realisierte Propan/CO₂-Kaskade. Am Anfang des Projekts stand eine umfassende Bestandsanalyse, bei der vor allem die Energieverbräuche unter die Lupe genommen wurden. Dabei reduzierte man sich jedoch nicht nur auf den Bereich der Kältetechnik, sondern berücksichtigte alle Energieverbraucher (Beleuchtung, Betriebsgeräte, Computer und Drucker, Warmwasserbereitung etc.). Anschließend wurde von der CEKK GmbH ein technisches Konzept ausgearbeitet (inklusive Beleuchtung) und es wurden alle Register gezogen, um die Fördermöglichkeiten bestmöglich auszuschöpfen. Umgesetzt wurde das Projekt letztlich mit einem regionalen Kältefachbetrieb. Für den NK-Bereich wurde eine Propan-Kaltsoleanlage (33 kW) konzipiert, für den TK-Bereich eine CO₂-Kaskade (Leistung 5 kW). Im Vergleich zur Ausgangssituation bei der Kropp GmbH konnte durch das realisierte Gebäudetechnikkonzept eine Halbierung des Energieverbrauchs erzielt werden. Natürlich profitiert hiervon auch die Umwelt, aber für die Entscheider in Supermärkten zählt sicher zuallererst die Kosteneinsparung. „Wir müssen stärker als bisher die Kaufleute erreichen, nicht nur die Techniker“, war dann auch der Appell von Wolfgang Leo an die Zuhörer in Berlin.

Steckerfertige Propan-Kühlmöbel

Die Firma AHT Cooling Systems GmbH (www.aht.at) ist ein österreichischer Hersteller vor allem von steckerfertigen Kühl- und Tiefkühllösungen. Bereits seit 1995 hat AHT Erfahrungen im Umgang mit Propan als Kältemittel gesammelt, seit 2006 bietet man Supermarkt-Geräte und seit 2011 Bottle-Cooler in Serienfertigung mit Propan an. Im Gegensatz zu zentralen Propananlagen, die in gesicherten Technikräumen platziert sind und die Kühlmöbel über Soleleitungen mit Kälte versorgen, befindet sich bei den steckerfertigen AHT-Kühlmöbeln in jedem Kühlmöbel eine kleine Propankälteanlage – die Wärmeabfuhr erfolgt über Soleleitungen nach außen oder optional auch zu Heizzwecken über Lüfter im Kühlmöbel in den Verkaufsraum. Die Propananlagen befinden sich also im Verkaufsraum, daher ist die Sicherheit oberstes Gebot. AHT hat großen Wert darauf gelegt, die Komponenten und deren Auslegung völlig sicher zu gestalten. Dazu gehört auch eine äußerst sorgfältige Montage und Verbindung der Rohrleitungen, um Leckagen sicher ausschließen zu können. Weder bei der Produktion, dem Transport, der Montage, dem Betrieb, bei Service oder Recycling darf eine Gefahrensituation entstehen. AHT hat alle erforderlichen Sicherheitszertifikate (auch für den sensiblen US-Markt) und kann daher die Propan-Kühlmöbel mit ruhigem Gewissen verkaufen. Aus Sicht von Reinhold Pesch, Bereichsleiter Entwicklung bei AHT, ist Propan ein ideales und zukunftssicheres Kältemittel für den Supermarkt, das nicht nur aus Umweltschutzgründen Verwendung finden sollte, sondern auch im Vergleich zu Vorgängermodellen erhebliche Energieeinsparungen mit sich bringt.

CO₂-Booster-System

Den letzten Vortrag des „Runden Tischs“ hielt Manfred Mahnert, Leiter Technik bei Advansor in Deutschland. Advansor (www.advansor.dk) ist ein dänischer Hersteller von CO₂-Booster-Systemen mit Sitz in Aarhus. Mit 75 Mitarbeitern werden 500 bis 600 Systeme im Jahr produziert. Advansor setzt ausschließlich auf CO₂-Systeme. Obwohl man bereits viele Erfahrungen mit dieser Technik gesammelt hat, sieht Manfred Mahnert für das Kältemittel bzw. CO₂-Kälteanlagen immer noch viel Optimierungspotential, was mittelfristig dazu führen wird, dass CO₂-Systeme im Supermarkt auch in südlichen Ländern eine interessante Option werden dürften. Ein CO₂-Booster-System ist nach Auffassung von Advansor eine noch bessere Lösung als eine R134a/ CO₂-Kaskade. Bemerkenswert ist die Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten von CO₂-Booster-Systemen auch hin zu kleineren Leistungsbereichen, so dass sie auch für die beim „Runden Tisch“ im Fokus stehenden kleinen Märkte eine spannende technische Alternative sind, die sich auch in Bezug auf die Anfangsinvestitionen vor anderen Systemen nicht verstecken müssen. Advansor hat für diese Anwendungen kompakte Plug&Play-Verflüssigungsaggregate und Mini-Booster-Anlagen im Programm.

Wer sich für die Vorträge interessiert, findet die PDF-Dateien unter nachfolgendem Link: www.umweltbundesamt.de/themen/wirtschaft-konsum/produkte/fluorierte-treibhausgase-fckw/anwendungsbereiche-emissionsminderung/supermaerkte.