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Seit einigen Jahren wird die Welt der Wärmepumpen und Klimaanlagen von einem neuen Gas namens R32 revolutioniert, das R410A ersetzt. Sehen wir uns die Unterschiede zwischen diesen beiden Kühlgasen an und was R32 zu einem guten Kandidaten für den Ersatz von R410A macht.
Hier sind die wichtigsten Unterschiede zwischen den beiden Gasen R32 und R410A :
|R32||R410A|
|*PRG 675||PRG 2087,5|
|Reines Gas||Mischung aus 50% R32 + 50% R125|
|leicht entzündlich (A2L)||nicht als entzündlich eingestuft (A1)|
|am billigsten||teurer|
|etwas besser||weniger leistungsfähig|
*GWP Global Warming Potential (charakterisiert die Stärke von Treibhausgasen)
Wir werden sehen, dass beide ihre Vor- und Nachteile haben, aber dass die europäische F-Gas-Verordnung sich dafür entschieden hat, das GWP für die Zukunft zu begrenzen, genauso wie sie sich damals dafür entschieden hat, H-FCKW und R22 zu verbieten.
1. R410A hat ein dreimal größeres GWP als R32.
Das GWP von R32 zwischen 550 und 675 ist dreimal niedriger als das von R410 mit 2087,5.
Das GWP ist das globale Erwärmungspotenzial. Konventionell wird es in "CO2-Äquivalenten" ausgedrückt, und das GWP von CO2 ist 1.
Zur Erinnerung: Es gibt 3 Arten von Kältemittelgasen oder Kühlmitteln:
- Die CFCs
- Die HCFCs
- Die HFCs
Zunächst unterzeichneten 65 Länder 1987 das Montrealer Protokoll, das 1990 überarbeitet wurde und den Ausstieg aus den ozonschädigenden FCKWs bedeutete. Als Beispiel seien R11 oder R12 genannt, die FCKWs sind und ein GWP von 4600 bzw. 10900 🤦♂️ haben. Ursprünglich für das Jahr 2000 geplant, wird dieses Verbot von FCKWs auf den 31.12.1995 vorgezogen..
Diese Gase werden dann durch H-FCKWs, wie z. B. R22, ersetzt. Sie sind insgesamt weniger schädlich für die Umwelt und haben im Durchschnitt ein niedrigeres GWP. Der Vorteil von HFCKWs gegenüber FCKWs ist, dass ihr ODP vernachlässigbar ist (Ozonabbaupotenzial = Index, der das Potenzial für den Abbau der Ozonschicht kennzeichnet). R22 wird in vielen Geräten der industriellen Kältetechnik oder der Klimatechnik im Allgemeinen verwendet.
Seit dem 1. Januar 2010 ist die Verwendung von H-FCKW verboten. Die Maschinen dürfen nur noch mit recyceltem Gas gewartet werden. Und seit dem 1. Januar 2015 ist es verboten, ein HFCKW, auch wenn es recycelt wurde, zu verwenden oder auf den Markt zu bringen. Schluss mit H-FCKW.
Dann kamen die fluorierten Gase HFC auf, Gase, die keine chlorierten Moleküle haben, ein niedrigeres GWP (außer R410A, das ein höheres GWP als R22 hat) und vor allem kein ODP. Diese Gase sind R134A, R410A oder auch R407C. R410A ist auch heute noch in vielen der modernsten Maschinen enthalten, wird aber immer häufiger durch das neueste F-Gas, R32, ersetzt.
Die neue europäische F-Gas-Verordnung, d. h. Nr. 517/2014 gültig seit dem 01.01.2015, hat das ehrgeizige Ziel, die Treibhausgase bis 2050 im Vergleich zu 1990 um 80 bis 95% zu reduzieren. Das ultimative Ziel ist es, den globalen Temperaturanstieg auf der Erde auf maximal 2°C zu begrenzen.
Speziell in Bezug auf Wärmepumpen und Klimaanlagen betrifft das Verbot in dieser Verordnung Nr. 517/2014 bis zum 1. Januar 2025 zweiteilige Klimaanlagen, die weniger als 3 kg Gase mit einem GWP-Wert von über 750 enthalten.
Umkehrbare Klimaanlagen für Einfamilienhäuser sind direkt betroffen, da sie in der Regel weniger als 3 kg des Kältemittels enthalten. Auch die verschiedenen Wärmepumpen auf dem Markt werden von diesem Verbot betroffen sein, da einige von ihnen weniger als 3 kg R410A enthalten, dessen GWP-Wert weit über 750 liegt.
Als Beispiel ist hier die Kältemittelfüllung einiger bekannter Wärmepumpenreferenzen aufgeführt:
|Modell der Wärmepumpe||Typ Flüssigkeit||Flüssigkeitsbelastung (kg)|
|Daikin Altherma 3 H HT||R32||4.2|
|AQUAREA HOCHLEISTUNG|
DUO "ALL IN ONE"
|R410A||1.2 à 2.55|
|NIBE F2120-8 bis 20||R410A||2.4 à 3|
|Alfea Extensa Duo 5 bis 10||R410A||1.1 à 1.8|
|Alfea Extensa Duo 5 bis 10||R32||0.97 à 1.63|
2. R410A ist ein Gemisch, während R32 rein ist
Tatsächlich ist R32 bereits in R410A enthalten, das nichts anderes als eine Mischung aus R32 selbst mit 50% und R125 mit 50% ist. R32 hat somit die gleiche Giftklasse wie R410A: d. h. es wird als wenig giftig eingestuft.
3. R32 ist leicht entflammbar, R410A nicht
Ein Nachteil von R32 im Vergleich zu R410A ist seine Entflammbarkeits- und Toxizitätsklasse nach der Norm NIOSH. R32 ist nämlich als A2L eingestuft, was bedeutet, dass es wenig giftig, aber leicht entflammbar ist.
Das sind keine tollen Neuigkeiten, wenn man bedenkt, dass sie in Einfamilienhäusern oder ERPs installiert werden sollen.
Aufgrund einer Änderung des Artikels CH 35 des Erlasses vom 25. Juni 1980 durch den Erlass vom 10. Mai 2019 ist es jedoch für ERP der Kat. 1 bis Kat. 4 möglich, entflammbare Flüssigkeiten zu verwenden, sofern eine Reihe von Maßnahmen zur Kontrolle des Risikos umgesetzt werden.
4. R32 ist billiger als R410A
R32 ist auf dem Markt zu Preisen erhältlich, die etwa 20% niedriger sind als die von R410A.
ab etwa zehn Kilogramm, in Flaschen abgefüllt, kostet R32 20 € / kg, während R410A eher 25 € / kg kostet
Hier ist das Beispiel aus einem Online-Shop: refrigerantboys.com
5. Bei gleicher Leistung ist R32 besser
Nach einer Studie des Center for Environmental Energy Engineering der Universität Maryland in den USA, die 2013 veröffentlicht wurde.Die Verwendung von R32 in einem thermodynamischen Zyklus zeigt eine um 10% höhere Leistung und einen um 9% höheren COP im Vergleich zum gleichen Zyklus mit R410A.
R32 ist daher ein ausgezeichneter Kandidat für den Ersatz von R410A in Anwendungen für Klimaanlagen und Wärmepumpen
R290: Das andere natürliche Kältemittelgas, das R410A ersetzt
Wir sprechen viel über R32, das zwar in vielen Wärmepumpen der neuen Generation enthalten ist, die bereits von mehreren Marken wie Daikin oder Atlantic hergestellt werden, aber andere Marken wie die schwedische NIBE oder die deutsche Vaillant, aber auch Wolf oder Dimplex haben sich für ein noch saubereres Gas entschieden. Es handelt sich um das Gas R290, das auch als Propan bekannt ist.
NIBE, Vaillant, Wolf und Dimplex, allesamt europäische Unternehmen, haben sich also für die Umwelt entschieden, aber es gibt ein Aber.
Dieses aus ökologischer Sicht sehr interessante Gas (und auch aus wirtschaftlicher Sicht, da es zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels weniger als 2 € pro kg kostet) ist leider noch brennbarer als R32, da es nach der oben zitierten NIOSH-Norm als A3, d. h. hochentzündlich, eingestuft ist und daher zu erhöhter Vorsicht zwingt.
Stiebel Eltron, der große deutsche Spezialist für Wärmepumpen, hat beschlossen, ab dem 01.01.2021 R454C für seine HPAs zu verwenden. Dieses Gas hat ein GWP von 148 und ausgezeichnete thermodynamische Eigenschaften, die es wie bei R290 ermöglichen, hohe Temperaturen bis zu 75°C zu erreichen.
Schlussfolgerung
R32 als HFKW der neuen Generation hat viele Vorteile, die seine Verwendung als Ersatz für R410A rechtfertigen. Sein größter Nachteil ist seine Entflammbarkeit, die die Hersteller von Geräten dazu zwingt, verstärkte Schutzmaßnahmen zu ergreifen, um Brände und daraus resultierende Katastrophen zu vermeiden. Japanische und französische Hersteller haben sich für R32 entschieden.
In Europa wird jedoch R290 oder Propan bevorzugt, da es umweltfreundlicher, aber auch brennbarer ist. Seine thermodynamischen Eigenschaften sind sehr gut und ähneln denen des seinerzeit weit verbreiteten Gases R22, was den Herstellern gefällt.
Die Forschung schreitet immer weiter voran und es werden bereits neue Gase untersucht, die besser als R32 oder R290 sein könnten, aber das muss noch bestätigt werden. Hierzu gehören die Gase DR-55 und DR-5A, bei denen es sich um HFO-HFC-Gemische handelt. Diese beiden würden insbesondere eine ähnliche Leistung wie das Grundgas R410A aufweisen und hätten eine wesentlich geringere Umweltbelastung. Die möglichen glatten Kandidaten, die untersucht werden, um das HFKW R410A zu ersetzen, sind auf dem Bild unten zu sehen, aber im Moment scheinen DR55 und DR5A die beiden ernsthaftesten zu sein. Nun, dieses DR55 ist nicht so neu, da es von der Firma Chemours 2015 auf dem Gipfel in Yokohama enthüllt wurde. Aber diese Studie hat die Möglichkeit, dass es R410A ersetzen und ein Rivale von R32 sein könnte, ernsthaft bewertet.
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Nach seinem Studium als Maschinenbauingenieur stieg Julian in die Klimatechnik im Jahr 2009. Nachdem er seine Erfahrungen in der Belüftungund dann in der Heizung bei den größten Herstellern deutscher Herkunft, wird er Unternehmer in den erneuerbare Energien und insbesondere Spezialist für die Wärmepumpe und Sonnenkollektoren Photovoltaikanlagen für dieLebensraum individuell.