Wartung von Anlagen mit alternativen Kältemitteln

Der Markt für Kälte- und Klimatechnik befindet sich im Umbruch, denn seit über einem Jahr gelten europaweit die neuen Bestimmungen der F-Gas-Verordnung. Ab Januar 2017 wird in Deutschland darüber hinaus die aktualisierte Fassung der Chemikalien-Klimaschutzverordnung vorliegen, die neben chemikalien- und abfallrechtlichen Regelungen auch Konkretisierungen der EU-Verordnung enthalten soll.

Die F-Gas-Verordnung und ihre Konsequenzen für Wartungstechniker

Heute sind – mit wenigen Ausnahmen – alle Betreiber zur regelmäßigen Lecksuche bei solchen Anlagen verpflichtet, die mehr als 5 t CO₂-Äquivalent enthalten und nicht hermetisch geschlossen sind. Abhängig von der Menge müssen zertifizierte Wartungstechniker diese Kontrollen in einem Rhythmus von drei bis zwölf Monaten durchführen. Für Kältemittel auf Basis von FCKW, HFKW, H-FCKW und HFO sind dafür nur solche Lecksuchgeräte zulässig, die ein Mal pro Jahr nach DIN EN 14624 geprüft und zertifiziert wurden. Des Weiteren wird durch den sogenannten „Phase Out“ die am Markt verfügbare Menge an F-Gasen stetig reduziert; es ist daher auch weiterhin mit erheblichen Preisanstiegen in den nächsten Jahren zu rechnen. Immer mehr Betreiber wechseln deswegen zu klimafreundlichen Kältemitteln. Brennbare Kältemittel wie R600a oder R290, semi-brennbare wie R32 und HFO-1234yf und auch CO₂ (R744) gehören aktuell zu den nächstliegenden Alternativen.

Alternative Kältemittel verlangen alternative Wartungsmethoden

Obwohl die meisten alternativen Kältemittel keineswegs neu, sondern schon einige Zeit auf dem Markt sind, waren sie bisher meist Nischenprodukte. Entsprechend verfügen Kälte- und Klimatechniker oft nur über begrenzte Erfahrungswerte, wenn es darum geht, Anlagen mit alternativen Kältemitteln zu warten. Da auch der Gesetzgeber sich dieser Thematik kaum angenommen hat, agieren Techniker häufig in einer Grauzone. Thomas Schnerr vom Institut für Luft- und Kältetechnik betont aber: „Regularien sind wichtig, denn sie geben dem Betreiber und dem Techniker die Sicherheit, dass die Anlage geprüft und funktionstüchtig ist. Es ist zu hoffen, dass es zukünftig solch eine einheitliche Verordnung auch für brennbare und andere alternative Kältemittel geben wird.“

Vorsicht – hochentzündlich: Herausforderungen von brennbaren Kältemitteln

R600a bzw. Isobutan – bereits das häufigste Kältemittel für private Kühlgeräte – gehört zur Brennbarkeitsklasse A3. Der hochentzündliche Stoff darf nur in geringen Mengen verwendet werden, weshalb er sich für die Nutzung in Privathaushalten eignet. Brennbare Kältemittel zeichnen sich dadurch aus, dass ihr Global Warming Potential (GWP) gering ist und sie kein Ozonzerstörungspotenzial (ODP) aufweisen. Aus Sicherheitsgründen wird die jährliche Lecksuche bei größeren Anlagen zum Beispiel vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. (VDMA) empfohlen. Da die Kältemittel hochentzündlich sind, sollten sie dementsprechend umsichtig von Kältetechnikern gehandhabt werden. In erster Linie bedeutet das, nur Lecksuchgeräte zu verwenden, die den ATEX- oder vergleichbaren Richtlinien entsprechen. Ein Großteil der traditionellen Lecksuchgeräte erfüllt die Anforderungen brennbarer Kältemittel jedoch nicht. Wartungstechnikern ist daher unbedingt anzuraten, sich direkt bei dem Hersteller ihrer Geräte über die Eignung zu informieren. So ist zum Beispiel der „GAS-Mate“ von Inficon ein eigensicheres Produkt, das für die Wartung mit A3-Kältemitteln genutzt werden kann. Falls die Wartungsgeräte nicht vom Hersteller für den Einsatz bei Gasen der Brennbarkeitsklasse A3 freigegeben sind, ist dringend vom Gebrauch abzusehen. Dasselbe gilt auch für Rückgewinnungsgeräte: Brennbare Kältemittel sind durchaus kostenintensiv, dementsprechend sollten sie rückgewonnen werden. Die meisten traditionellen Geräte sind aber nicht für die Rückgewinnung von brennbaren Kältemitteln geeignet, daher werden die geringen handelsüblichen Mengen häufig doch abgelassen. Für den Techniker ist es dabei aber wichtig, in erhöhtem Maße auf ausreichende Belüftung zu achten – am besten entlassen sie das Kältemittel über eine sichere Leitung ins Freie. Letztere Empfehlung gilt natürlich nur für Kältemittel mit zu vernachlässigendem GWP.

Leicht entzündliche Kältemittel: geringere Entflammbarkeit, mehr GWP

Die Klasse der semi-brennbaren Kältemittel hat den großen Vorteil, dass ihre Entflammbarkeit deutlich geringer ist und sie daher einfacher zu handhaben sind. Gleichzeitig haben Kältemittel der Brennbarkeitsklasse A2 aber einen weitaus höheren GWP als die Gase der Klasse A3. Das bekannteste semi-brennbare Kältemittel ist R32. Mit einem GWP von 675 und einem ODP von 0 hat es zwar ein geringeres Treibhauspotenzial als viele fluorierte Kältemittel, fällt jedoch trotzdem unter die F-Gas-Verordnung. Die regelmäßige Lecksuche durch einen zertifizierten Prüfer ist damit verpflichtend. Häufig können bereits vorhandene Geräte für diese Gruppe genutzt werden, jedoch sollten Wartungstechniker auch dies vorab überprüfen. Viele Hersteller befinden sich noch in der Testphase, andere haben ihre Geräte bereits für den Gebrauch freigegeben: So lassen sich zum Beispiel der „D-TEK Select“ und der „TEK-Mate“ von Inficon für semi-brennbare Kältemittel problemlos verwenden. Auch Rückgewinnungsgeräte sind nicht immer bedenkenlos einsetzbar, denn viele Geräte lassen sich für R32 und weitere Kältemittel dieser Klasse nicht nutzen. Techniker sollten sich hierfür ebenfalls direkt an die Gerätehersteller wenden.

Unter hohem Druck: Anforderungen bei der CO₂-Wartung

Auch CO₂ (R744) wird immer häufiger als kostengünstige und klimafreundliche Alternative zu klassischen Kältemitteln eingesetzt, denn es ist das umweltschonendste Kältemittel auf dem Markt. Jedoch benötigt CO₂ vergleichsweise sehr hohe Betriebsdrücke. Techniker sollten sich dessen bei der Wartung stets bewusst sein – und ihre Methoden entsprechend überdenken. Für die Lecksuche ist das natürliche CO₂-Vorkommen in der Luft, vor allem aber in der menschlichen Ausatmung problematisch, da es zum Fehlalarm führen kann. Weil Prüfer häufig direkt an der potenziellen Leckstelle stehen und ihre Ausatmung den CO₂-Anteil in der Luft erhöht, sollten sie hier auf ausreichend Abstand achten und bei Bedarf eine Atemmaske nutzen. Es gibt bereits Geräte auf dem Markt, die speziell für die Suche von CO₂-Lecks konzipiert wurden, wie beispielsweise der „D-TEK CO₂“ von Inficon. Diese Geräte sind in der Lage, den CO₂-Gehalt der Luft auszugleichen und bieten so eine sehr geringe Fehlerquote. Auch Geräte, die auf Basis von Ultraschall funktionieren, lassen sich dank der hohen Betriebsdrücke zuverlässig bei der CO₂-Lecksuche einsetzen.

Kreative Methoden bei der CO₂-Rückgewinnung

Dank des geringen GWPs gibt es keine gesetzlichen Reglementierungen zur Rückgewinnung von CO₂. Traditionelle Rückgewinnungsgeräte können aufgrund der hohen Drücke nicht verwendet werden; bei Bedarf kann man das Kältemittel einfach ablassen. Auch dabei sollte jedoch auf eine ausreichende Belüftung geachtet werden – da sonst Erstickungsgefahr besteht. Als gängige Alternative hat sich die „Cold Tank“-Methode etabliert, die ohne traditionelle Geräte auskommt. Dabei wird das Kältemittel in einen vakuumisierten Behälter rückgewonnen, der unter kaltes Wasser getaucht ist und so den nötigen Druck aufbaut.

In einigen Fällen müssen sich Wartungstechniker heutzutage noch mit solchen Lösungen behelfen. Jedoch stellen sich immer mehr Geräte-Hersteller auf die Marktveränderungen ein und das Angebot wächst dementsprechend schnell. Alternative Kältemittel wie CO₂, R32, R290, und R1234yf haben ihre eigenen Herausforderungen – da Wartungstechniker zukünftig immer häufiger mit diesen alternativen Kältemitteln arbeiten müssen, lohnt sich die Investition in hochwertige und sichere Geräte in jedem Fall. Dabei sollten Techniker auf kompetente Hersteller mit langjähriger Erfahrung und profunder Marktkenntnis setzen, sodass sie nicht nur auf die bestmöglichen Geräte, sondern auch auf die notwendige Fachberatung zurückgreifen können.