Kältemittel in Klimaanlagen?

[Jarama]

In verschiedenen Klimaanlagen kommen diverse Kältemittel zum Einsatz. Ein auszugsweiser Überblick:

 

R290 (Propan)

R600 (Butan)

Diese werden in stationären Klimaanlagen und Kühlschränken eingesetzt. Beide sind klimafreundlich und brennbar. Im Brandfall entstehen keine gesundheitsschädlichen Verbrennungsprodukte.

 

R1234 yf (Tetrafluorpropen)

Dies wird seit 2017 in Kfz-Klimaanlagen eingesetzt. Es ist ebenfalls klimafreundlich und brennbar. Im Brandfall entsteht u.a. Flourwasserstoff, das extrem (!) gesundheitsschädlich ist. R1234yf ist beispielsweise in meinem BMW i3 eingesetzt.

 

Propan/Butan Mischung

Dies ist klimafreundlich und brennbar. Im Brandfall entstehen keine gesundheitsschädlichen Verbrennungsprodukte. Für Kfz-Klimaanlagen ist es allerdings nicht zulässig und führt beim Einsatz zum Erlöschen der Betriebserlaubnis, da diese an bestimmte Kältemittel gebunden ist. Gilt auch bezüglich R290 und R600.

 

Propan und Butan sind spottbillig, im Gegensatz zu R1234yf. Hinzu kommt, dass R1234yf korrosiv wirkt, wegen des Zerfallproduktes Trifluoressigsäure, im Gegensatz zu Propan und Butan.

 

Mir erschliesst sich nicht, warum dann R1234yf in Kfz-Klimaanlagen zulässig ist, Propan bzw. Butan dagegen nicht. Das Kriterium "brennbar" erfüllen alle genannten Kältemittel, wobei R1234yf  zudem im Brandfall sehr gesundheitsschädlich ist. Kann mir das jemand erklären? Es sei angemerkt, dass technische Gründe mir nicht ersichtlich sind, Kfz-Klimaanlagen würden mit Propan/Butan ohne weiteres funktionieren, übrigens auch mit den R12 kompatiblen Kompressorölen (anders als bei R12 Anlagen, die auf R134 umgestellt worden sind).

 

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Hallo Jarama,

 

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[Andreas. CO]

Schon gelesen? https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/anwendungsbereiche-emissionsminderung/klimaanlagen-in-auto-bus-bahn/autoklimaanlagen-fluorierten-kaeltemitteln#fazit-aus-den-untersuchungen

 

Sry - hat meine KI ausgespuckt  

[capricorn71]

Mercedes hat sich lange massiv gegen den Einsatz von R1234YF gewehrt. Leider erfolglos, die aktuellen Modelle haben das auch. 
Einzig zulässige Alternative wäre m.W. eine CO2-Anlage. Die ist aber wohl wesentlich teurer, weil höhere Drücke erforderlich sind? (Gefährliches Halbwissen)

Was sicher ist: ab 01.01.2028 dürfen in USA sogar Traktoren usw. nicht mehr mit R134a Anlagen gebaut oder importiert werden. 
Offensichtlich haben sich die Gesetzgeber hier auch für R1234YF entschieden. 

[ICE 330]

Deine Frage über die Zulässigkeit von brennbaren Kältemitteln kann ich leider nicht beantworten.🙁 Aber wie so oft wird der Grund sich vielleicht ums Portemonai drehen? Wenn's ums Geld verdienen geht, ist dem Markt wohl jedes Mittel recht. 

Du schreibst ja, daß in stationären Anlagen, auch Kühlschränke stehen ja fest, R290 und R600 erlaubt sind, also wohl geprüft aber in beweglichen Anlagen, also Fahrzeugen, nicht. Vielleicht ist das ja der Grund. 

Aber Du hast recht. Logisch ist daran überhaupt nichts. Ob du bei einem Unfall verbrennst oder erstickst an dem Zeug kommt aufs gleiche raus. Hauptsache vorher hat der Airbag und der Gurt dein Leben gerettet...

 

Hier macht VW mal etwas richtig. Alle ID's mit Wärmepumpe haben R744, also reines CO2 als Kältemittel. MB und andere Hersteller ziehen nach. Kostet natürlich mehr und auch die Unterhaltung/Neubefüllung hat seinen Preis. "Versteckt" wird dieser Preis in den hohen E-Auto Kosten aber rettet eventuell Unfallopfer.

 

[Jarama]

Wenn eine Anlage dicht ist, ist es vermutlich egal, ob das Kältemittel brennbar ist. Und auf Dichtheit wird ja wohl bei jeder Befüllung geprüft.

 

Und wenn ein Fahrzeug brennt, kommt es natürlich zum Austritt des Kältemittels. Im Falle von R1234yf mit Gesundheitsgefährdung sowohl von Passagieren, als auch Rettungskräften. Im Gegensatz zu Propan/Butan.

 

Dass R1234yf zugelassen ist, Propan/Butan jedoch nicht, ist daher m.E. befremdlich und nur Profitstreben der Industrie geschuldet.

 

Für Kfz-Klimaanlagen wird ja auch "Ersatzgas" für R12, R134 und R1234 vertrieben, auch von Anbietern in Deutschland. Ohne Angabe, worum es sich tatsächlich handelt. Meine Vermutung ist, dass es sich um simples Propan/Butan Gemisch handelt. Merkwürdigerweise wird das bei der hiesigen Überregulierung nicht unterbunden, noch nicht einmal die fehlende Kennzeichnung des tatsächlichen Inhaltes bemängelt. Hinweise zum Erlöschen der Betriebserlaubnis (sollte es Propan/Butan sein) finde ich auch nicht.

 

Wäre jetzt der Einsatz eines solchen "Ersatzgases" (der insbesondere als Ersatz für R1234 durchaus sinnvoll wäre!) Nun legal oder nicht? Schliesslich weiss man ja nicht, worum es sich handelt ...

[Alaska CO]

R134a ist C2H2F4, GWP ca.1300 (global warming potential 100 Jahre)

R1234yf ist C3H2F4, GWP <1

[Jarama]

Und das GWP von Propan/Butan?

[Alaska CO]

um 1, also wie CO2

[Jarama]

Was spricht also für R1234yf, und was für Propan/Butan?

[Yellow Arrow]

Zunächst spricht für R1234yf eigentlich gar nichts. Das ist chemische Brühe, die im Vergleich zu R134a in der Atmosphäre noch schneller in ihre Bestandteile zerfällt (TFA). Sie ist aber entgegen der Diskussion zu ihrer Markteinführung im Vergleich zu Propan nur schwer entzündlich, weshalb man in den ganzen Jahren seit Einführung keine vermehrten Brände wahrnehmen kann. R1234yf ist übrigens auch vom aktuell diskutierten PFAS Verbot betroffen, weshalb die Autoindustrie bereits nach Alternativen sucht. Propan ist eine Möglichkeit, bedingt aber durch die extreme Entzündlichkeit ein völlig neues Design der Klimaanlage. CO2 ist die andere Möglichkeit, die bei VW in über einer Million Fahrzeugen schon rumfährt -> alle MEB mit Wärmepumpe haben CO2 als Kältemittel. 

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[Andreas. CO]

Schäffler hat als Zulieferer auch CO2 auf den aktuellen Applikationen für eAutos, insbesondere Thermomanagement der Akkupakete.

[Yellow Arrow]

Um nochmal auf die Frage von Jarama nach den „Ersatzgasen“ einzugehen: Sofern nicht benannt ist, worum es sich handelt, würde ich davon strikt die Finger lassen. Vom theoretischen Erlöschen der ABE (wer sollte es nachweisen?) abgesehen, haben verschiedene Kältemittel unterschiedliche Anforderungen an Dichtstoffe und Verdichteröle. Zum Beispiel taugen die Werkstoffe der Dichtringe für R1234yf nicht für die Verwendung mit Propan. Ich habe einen R1234yf Verdichter mit Propan betrieben. Die Elastomere im Inneren hat es komplett zerlegt. Bevor jemand schreit: Ich mache das beruflich mit der entsprechenden Sachkunde und Sicherheitsvorkehrungen ;-)

[Jarama]

Interessante Erfahrung! Ich hätte das Gegenteil vermutet, weil Propan ja vergleichsweise inert ist und auch nicht zu korrosiven Substanzen zerfallen kann, im Gegensatz zu R1234yf.

 

[Jarama]

 

 

Was empfiehlst Du @Yellow Arrow denn zur Neubefüllung von R12 oder R134 Anlagen? Neben der Neubefüllung mit geeignetem Öl und ggf. kompatiblen neuen Dichtungen (neuer Trockner sowieso). Diese Frage betrifft ja mittlerweile viele Fahrzeuge. Noch funktioniert beispielsweise die R12 Anlage in meinem BMW E31 bestens (nach dem Motto "never touch a running system")...

 

Ich habe ansonsten gelesen, dass eine Dichtheitsprüfung unter Druck mit Stickstoff erfolgen sollte, und nicht nur unter Vakuum. Stimmt das?