Das Kältemittel R 404 A, seine Eigenschaften und mögliche Alternativen
Als Betreiber einer Anlage, die mit dem Kältemittel R 404A bzw. R 507 arbeitet, finden Sie im folgenden Text eine kurze Übersicht über R 404A und R 507 und in Frage kommende Alternativen zu diesen Kältemitteln. Zudem erläutern wir kurz den Handlungsbedarf, der aus der Verwendung von R 404A / R 507 für Sie entsteht, und informieren Sie, wo Sie weitergehende Informationen und Hilfestellung erhalten können.
Grundlegende Informationen zu R 404A / R 507
Die Revison der F-Gase-Verordnung (Verordnung (EU) 2024/573) ist am 11. März 2024 in Kraft getreten und stellt eine erhebliche Verschärfung den zuvor geltenden F-Gase-Verordnungen aus den Jahren 2006 und 2014 dar. Die Verordnung gilt in allen Mitgliedsländern der Europäischen Union und ist Bestandteil des europäischen Fahrplans für eine möglichst kohlenstoffarme Wirtschaft. Ihr zentrales Ziel ist, die Emissionen klimaschädigender fluorierter Treibhausgase zum Schutz der Umwelt deutlich zu reduzieren mit kompletten Ausstieg aus HFKW bis zum Jahr 2025.
Aktuelle Situation
Bereits seit der vorherigen F-Gase-Verordnung (EU) Nr. 517/2014 dürfen ortsfeste Kälteanlagen, die F-Gase mit einem GWP (Global Warming Potential)-Wert von ≥ 2500 enthalten, ab dem Jahr 2020 nicht mehr in Verkehr gebracht werden (Ausnahmen gibt es im Tieftemperaturbereich unter -50° C). Mit einem GWP von 3922 ist R 404A bzw. von 3985 ist R 507A von diesem Verbot betroffen.
Jedoch darf in Kälte- und Klimaanlagen sowie Wärmepumpen, die bereits in Verkehr gebracht wurden und in Betrieb sind, bei Wartungs- und Servicearbeiten bis zum 31.12.2029 recyceltes Kältemittel R 404A bzw. R 507A nachgefüllt werden. In einer Übergangsphase bis 31.12.2024 darf auch Frischware in Bestandsanlagen mit < 40 t CO2-Äquivalent (GWP x Anlagenmenge des Kältemittels) verwendet werden.
Als weitere Maßnahme schreibt die F-Gase-Verordnung im Rahmen des sogenannten „Phase-down“ in den kommenden Jahren schrittweise eine erhebliche Mengenbegrenzung von Kältemitteln mit einem hohen GWP vor. Die absehbare Folge: Es kommt zu Mittelverknappungen und daraus folgend zu starken Preiserhöhungen.
Bei beabsichtigter längerfristiger Betriebsdauer einer laufenden Anlage sollte die Umrüstung auf ein alternatives Kältemittel erwogen werden. Dabei sollte es sich um ein Mittel handeln, das nicht nur einen möglichst niedrigen GWP aufweist, sondern gleichzeitig auch in die Sicherheitsgruppe A1 kategorisiert ist (keine Flammenausbreitung, geringe Toxizität), eine möglichst gleiche Kälteleistung und gleich hohe Effizienz der Anlage erzielt sowie hinsichtlich der Dampfdrucklage ähnlich ist. Zudem sollte durch das neue Kältemittel kein Austausch der bestehenden Komponenten und kein Ölwechsel notwendig werden.
Mögliche Alternativen zu R 404A / R 507
Die meisten Hersteller haben – zumindest für spezielle Produkte – entsprechende alternative Kältemittel mit deutlich niedrigerem GWP entwickelt, die den genannten Anforderungen weitgehend entsprechen. Als Substitut für R 404A bzw. R 507A werden u.a. die folgenden gehandelt, die über die gleiche Sicherheitsgruppe (A1) verfügen:
- R 452A (GWP 2140)
- R 407F (GWP 1825)
- R 449A (GWP 1397)
- R 448A (GWP1387)
Die Kälteleistungen sind im Vergleich zu R 404A / R 507A etwa gleich bzw. bei R 449A geringfügig niedriger. Bei allen möglichen Alternativen handelt es sich um Gemische mit hohem Temperaturgleit. R 448A und R 449A sind wegen ihrer niedrigen GWP-Werte nach Möglichkeit zu bevorzugen. Mit R 448A können durch die günstigere Kältezahl ggf. auch Einsparungen bei den Betriebskosten erzielt werden.
Für Neuanlagen sollten die Möglichkeiten geprüft werden, ein „low-GWP“-Kältemittel einzusetzen, das jedoch zumeist zur Sicherheitsgruppe A2L zugeordnet ist (geringe Brennbarkleit). Hier sind die Aufstellungsbedingungen aus den einschlägigen regelwerken zu beachten. Als weitere Alternativen sind das brennbare R 290 (Propan) mit einem GWP von 3 (A3-Kältemittel) bzw. R 744 (CO2) mit GWP = 1 (A1-Kältemittel) in Betracht zu ziehen. Beide Kältemittel erfordern aufgrund ihrer Eigenschaften (Brennbarkeit bei Propan, Drucklage/ physikalische Eigenschaften bei CO2) über eine aufwendigere Anlagentechnik.
