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16. April 2019 Autor: Dr.-Ing. Manfred Stahl

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  • Der direkte Beitrag zum Treibhauseffekt
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Grundlagen: Der TEWI-Wert in der Kälte-Klima-Technik

In der Kälte- und Klimatechnik wird der TEWI-Wert zur Berechnung und zur Beurteilung der „umweltrelevanten Effizienz“ einer Anlage verwendet. TEWI bedeutet "Total Equivalent Warming Impact" und berücksichtigt in einem Berechnungsverfahren alle direkten und indirekten Beiträge zum Treibhauseffekt, die durch den Betrieb der Kälte- oder Klimaanlage entstehen. So können anhand des TEWI-Werts auch verschiedene Kälteerzeugungsverfahren gesamtheitlich im Hinblick auf Umweltaspekte miteinander verglichen werden.

Der direkte Beitrag zum Treibhauseffekt

Nahezu alle kältetechnischen Anlagen haben kleinere oder größere Leckagen, durch die während des Betriebs geringe Mengen an Kältemitteln in die Umgebung entweichen. Allerdings fordert die Chemikalien-Klimaschutz-Verordnung, dass solche Leckagen, die zum Beispiel bei regelmäßigen Inspektionen der Anlage entdeckt werden, rasch repariert werden müssen.

Da die in die Umgebung ausgeströmten Kältemittel aber ein Treibhauspotenzial (GWP-Wert = Global Warming Potential) aufweisen, tragen solche Emissionen direkt zum Treibhauseffekt bei. Diese GWP-Werte werden in kg CO2 pro kg Kältemittel angegeben und können, besonders bei synthetischen (also chemisch hergestellten) Kältemitteln, sehr erheblich sein, wie die Tabelle für einige gängige Kältemittel zeigt.

Bezeichnung GWP-Wert
R404A 3.922
R410A 2.088
R407C 1.774
R134a 1.430
R32 675

Tabelle: GWP-Werte in kg CO2 pro kg Kältemittel für gängige synthetische Kältemittel

Seit geraumer Zeit versuchen die Kältemittelhersteller, als Alternativen zu den Kältemitteln mit hohen GWP-Werten Kältemittel (auch Mischungen) mit möglichst geringen GWP-Werten zu entwickeln. Dazu zählen zum Beispiel die recht neuen Substanzen HFO (Hydroflourolefine) 1234fy, 1234ze und 1233zd sowie R32, das besonders bei Raumklimageräten und Wärmepumpen erheblich an Bedeutung gewinnt. Allerdings sind die HFO und R32 als A2L-Kältemittel ("schwer entflammbar") deklariert. Im Vergleich zu den in der Tabelle aufgeführten Kältemitteln haben die HFO-Kältemittel erheblich geringere GWP-Werte zwischen etwa 1 bis 7.
Hinzu kommen die natürlichen Kältemittel (Ammoniak, Propan, Propen, Isobutan) mit ebenfalls sehr geringen GWP-Werten von 0 (Ammoniak) bis etwa 4. Allerdings sind diese Kältemittel entweder schwer entflammbar (HFO, R32), entflammbar (Propan Propen, Isobutan) oder gesundheitsgefährdend (Ammoniak).

Das heißt: Wenn zum Beispiel 1 kg R410A in die Atmosphäre gelangt, hat dies den gleichen Beitrag zur Steigerung des Treibhauseffekts wie die Freisetzung von 2.088 kg CO2. Beim schwer entflammbaren R32, das als Alternative zu R410A in Raumklimageräten eingesetzt wird, ist der GWP-Wert mit 675 nur etwa ein Drittel so hoch.

Anmerkung: Um Emissionen aus Kälteanlagen zu minimieren, schreiben EU- und nationale Verordnungen vor, dass Kälteanlagen nur von ausgebildeten Fachleuten mit Sachkundenachweis installiert werden dürfen und regelmäßig inspiziert, gewartet und auf Dichtheit überprüft werden müssen. Zudem sind die zulässigen Leckageraten von Kältemitteln in Abhängigkeit vom Baujahr und von der Größe (Kältemittelinhalt) der Anlage auf Werte zwischen 1 und 6 % begrenzt.

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