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22. September 2015 Autor: Dr.-Ing. Manfred Stahl

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Klimageräte mit R32 und R410A: Das Geheimnis der TEWI-Werte

Obwohl es den TEWI-Wert (Total Equivalent Warming Impact) schon seit vielen Jahren gibt, hat diese anschauliche und leicht nachvollziehbare Größe zur ökologischen Beurteilung eines Kältesystems über seinen gesamten Lebenszyklus in der LüKK noch keine Verbreitung gefunden. Fachbeiträge und Produktbeschreibungen enthalten zwar meist Angaben zu Leistungs- (COP, EER) und zu Arbeitszahlen (SCOP, SEER) solcher Geräte, aber ergänzende Angaben über TEWI-Werte sind extrem selten. Daher fand die Redaktion einen Fachbeitrag in einer Kälte-Klima-Fachzeitschrift, in dem ein führendes Unternehmen für Raumklimageräte vergleichende TEWI-Berechnungen für ein Split-Klimagerät/Wärmepumpe mit unterschiedlichen Kältemitteln durchgeführt hat, erfreulich und interessant und hat dann recherchiert und nachgerechnet.

In dem Beitrag geht es um TEWI-Berechnungen für ein 3,5 kW-Monosplit-Klimagerät/-Wärmepumpe. Dieses Gerät wird einmal mit dem neuen Kältemittel R32 (GWP-Wert 675) und einmal mit dem derzeit noch wichtigsten Klima-Kältemittel R410A (GWP-Wert 2.088) betrieben (GWP-Wert = Treibhauspotenzial in kg CO2 pro kg Kältemittel). Viele Fachleute gehen davon aus, dass besonders in kleineren Split-Klimageräten und -Wärmepumpen R32 in den kommenden Jahren R410A nach und nach ablösen wird. Da die TEWI-Ergebnisse in dem Fachbeitrag, dargestellt in einem Balkendiagramm, für mich aber überraschend ausgefallen sind, wollte ich das einmal nachrechnen.

Zunächst zum TEWI-Wert. Dieser berücksichtigt die ökologische Bilanz des Geräts über dessen gesamte Betriebszeit und wird in kg CO2 angegeben. Er wird nach folgender Gleichung berechnet:

TEWI = (GWPKM • L • F • n) + (n • Ea • ß) + (GWPKM • R • F)

GWPKM: GWP-Wert des im Klimagerät eingesetzten Kältemittels (in kg CO2 pro kg Kältemittel)
L: Leckagerate des Kältemittels pro Jahr (in %)
F: Füllmenge (in kg)
n: Betriebszeit der Anlage (in Jahren)
Ea: jährlicher elektrischer Energieverbrauch des Geräts (in kWh/a)
ß: Strommischfaktor (in kg CO2/kWh Strom)
R: Kältemittelverlust bei der Außerbetriebnahme des Geräts (in %)

Der erste Term im TEWI-Wert kennzeichnet die direkten und der zweite und dritte Term die indirekten CO2-Emissionen. Aus einer Grafik im Fachbeitrag (siehe Abbildung) sind für R32 und R410A etwa folgende TEWI-Werte abzulesen:

Vergleich des Treibhauspotenzials (TEWI-Wert) in kg CO2 durch direkte (Kältemittelaustritt) und indirekte Emissionen (elektrischer Energiebedarf) über die Betriebsdauer eines Split-Klimageräts (Kälteleistung 3,5 kW), das mit unterschiedlichen Kältemitteln betrieben wird. (Abb. aus cci Zeitung 14/2013) Vergleich des Treibhauspotenzials (TEWI-Wert) in kg CO2 durch direkte (Kältemittelaustritt) und indirekte Emissionen (elektrischer Energiebedarf) über die Betriebsdauer eines Split-Klimageräts (Kälteleistung 3,5 kW), das mit unterschiedlichen Kältemitteln betrieben wird. (Abb. aus cci Zeitung 14/2013)

TEWI R32 R410A
indirekt (blau) 12.420 kg CO2 12.860 kg CO2
direkt (braun) 140 kg CO2  1.280 kg CO2

Da in dem Fachaufsatz leider keine Angaben enthalten sind, wie diese TEWI-Werte berechnet wurden, habe ich bei dem Unternehmen nachgefragt und folgende Informationen erhalten:

UEB R32 R410A
Gerätefüllmengen 0,84 kg 1,20 kg
Leckageraten 5 % p.a. + 70 % Leckage bei der Außerbetriebnahme R410A = 5 % p.a. + 70 % Leckage bei der Außerbetriebnahme
Zeitrahmen der Berechnung n 12 Jahre 12 Jahre
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Artikelnummer: cci40597

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