Kältemittel gelangt in die Umwelt
Anders als bei stationären Klimaanlagen kann man bei Fahrzeugklimaanlagen nicht auf flexible Verbindungen verzichten. Zwischen dem am Motor befestigten Klimakompressor und den am Fahrzeug montierten Bauteilen der Klimaanlage darf keine starre Verbindung bestehen. Die Schwingungen und Vibrationen des Motors müssen über Gummischläuche und elastische Dichtungen ausgeglichen werden. Gummi kann zwar Flüssigkeiten vollständig abdichten, ist aber für Gasmoleküle durchlässig.
Obwohl die Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs sowie die Service-Station ein geschlossenes System darstellen, verliert dennoch selbst eine intakte, geschlossene Anlage kontinuierlich eine geringe Menge an Kältemittel. Von den Herstellern werden teilweise bis zu 10 % Kältemittelverlust pro Jahr als normal angesehen.
Die Schwachstellen in einem Kältemittelkreislauf, an denen kontinuierlich geringe Mengen Kältemittel entweichen, befinden sich an den O-Ringen sämtlicher Anschlussstellen (A), an den Kältemittelschläuchen (B) und am Wellendichtring des Verdichters (C).
Eine größere Menge an Kältemittel kann beim An- und Abschließen des Klimageräts zur Befüllung oder Wartung in der Werkstätte entweichen. Auch bei einer Reparatur kann viel Kältemittel in die Umwelt gelangen, wenn vor dem Öffnen des Kältemittelkreislaufes nicht oder nur ungenügend evakuiert wurde. Werden durch einen Unfall Teile des Kältemittelkreislaufes beschädigt, entweicht in der Regel das gesamte Kältemittel.
Kältemittel schädigen die Umwelt
Das Kältemittel
In den Klimaanlagen der Fahrzeuge befindet sich ein Kältemittel. Es nimmt Wärme auf, transportiert sie und gibt sie wieder ab. Je nach Druck- und Temperaturverhältnissen liegt das Kältemittel in Kraftfahrzeug-Klimaanlagen flüssig oder gasförmig vor. Im gasförmigen Zustand nimmt es die Wärme auf, im flüssigen Zustand gibt es die Wärme wieder ab. Als Kältemittel sind derzeit nur R134a und R1234yf im Einsatz.
F-Gase
F-Gase sind fluorierte Treibhausgase. Die Verordnung (EG) Nr. 842/2006 regelt die Verwendung und den Umgang von bestimmten fluorierten Treibhausgasen, wie beispielsweise den Kältemitteln R134a und R1234yf.
Treibhausgase
Treibhausgase sind gasförmige Stoffe in der Erdatmosphäre, welche die Wärmestrahlung auf der Erde weitgehend zurückhalten. Zu den Treibhausgasen zählen vor allem Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (N2O), Schwefelhexafluorid, Stickstofftrifluorid und Fluorkohlenwasserstoffe (FKW). Die Kältemittel R134a und R1234yf gehören zu den Fluorkohlenwasserstoffen. Im Kyoto-Protokoll wurden diese Treibhausgase erfasst.
Umweltschädigung - Treibhauseffekt
Die Erde hat eine Schutzhülle aus Wasserdampf und Treibhausgasen. Diese Schutzatmosphäre hält die Wärmestrahlung im Bereich der Erde weitgehend zurück. Das ist notwendig, um die durchschnittliche Temperatur von +15 °C auf der Erde zu erhalten, ohne die ein Leben kaum möglich wäre. Eine vermehrte Freisetzung von Treibhausgasen wie Kohlendioxid, Methan und fluorierten Treibhausgasen (z.B. Kältemittel) führt dazu, dass verstärkt Wärmestrahlung auf der Erde zurückgehalten wird. Das wird als Ursache für die Erderwärmung und die Klimaänderung angesehen. Die Durchschnittstemperatur auf der Erde stieg in den letzten hundert Jahren um 0,6 °C bis 0,9 °C.
Kyoto-Protokoll
Das Kyoto-Protokoll wurde nach Kyoto, dem Ort der Konferenz in Japan benannt. Es wurde 1997 beschlossen und ist ein Zusatzprotokoll zur Ausgestaltung der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen. Das Ziel des Kyoto-Protokolls ist der Klimaschutz. Das Abkommen trat 2005 in Kraft und legt erstmals völkerrechtlich verbindliche Zielwerte für den Ausstoß der sechs wichtigsten Treibhausgase, unter anderem Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Fluorkohlenwasserstoffe (FKW) in den Industrieländern fest und versieht sie mit einem klaren Zeitrahmen. Treibhausgase werden als die hauptsächliche Ursache der globalen Erwärmung gesehen. Bis April 2013 haben 191 Staaten, darunter die Staaten der Europäischen Union das Kyoto-Protokoll ratifiziert. Die USA ist damit das einzige verbleibende Industrieland, das die Ratifizierung ablehnt.
Das Protokoll sieht vor, den jährlichen Treibhausgas-Ausstoß der Industrieländer innerhalb der sogenannten ersten Verpflichtungsperiode von 2008 bis 2012 um durch-schnittlich 5,2 Prozent gegenüber dem Stand von 1990 zu reduzieren. Nach dem derzeitigen Stand (November 2013) wird Deutschland sein Kyoto-Ziel übererfüllen; auch die EU wird ihrer Kyoto-Verpflichtung aller Voraussicht nachkommen. Weltweit zeigt der Emissionstrend aber in eine ganz andere Richtung: Bis 2006 ist der globale Treibhausgasausstoß um rund 24 % gegenüber 1990 angestiegen.
Eine zweite Verpflichtungsperiode von 2013 bis 2020 wurde von den Vertragsstaaten des Kyoto-Protokolls auf der Klimakonferenz in Doha, Katar im November 2012 be-schlossen. Für diese zweite Verpflichtungsperiode haben sich unter anderem die EU und ihre Mitgliedstaaten verpflichtet quantifizierte Emissionsbegrenzungs- und Emissionsreduktionsziele zu übernehmen.
Treibhauspotential (GWP)
Das GWP (Global Warming Potential) oder Treibhauspotential beschreibt die Schädlichkeit hinsichtlich des Treibhauseffekts eines Stoffes im Verhältnis zum Kohlendioxid. Das GWP wird üblicherweise für eine Zeitraum von 100 Jahren angegeben: GWP100. Als Referenzwert gilt der GWP100-Wert von Kohlendioxid (CO2) mit 1.
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F-Gase Verordnung – Verordnung (EG) Nr.842/2006
Die F-Gase Verordnung gilt im Raum der Europäischen Union seit dem 4. Juli 2007. Sie regelt den Umgang mit bestimmten fluorierten Treibhausgasen. Zu den 25 in der Verordnung aufgeführten Gasen gehören auch die Kältemittel R134a und R1234yf.
Infolge der Klimaänderung und auf Grund der Ratifizierung des Kyoto-Protokolls hat sich die Gemeinschaft der Europäischen Union (EU) verpflichtet, die Emission von Treibhausgasen im Zeitraum von 2008 bis 2012 (1. Verpflichtungsperiode) und im Zeitraum von 2013 bis 2020 (2. Verpflichtungsperiode) zu senken.
Da viele fluorierte Gase ein hohes Treibhauspotenzial besitzen, wurde die Verordnung (EG) Nr. 842/2006 erlassen: „Das vorrangige Ziel dieser Verordnung ist es, die Emissionen der unter das Kyoto-Protokoll fallenden fluorierten Treibhausgase zu verringern und so die Umwelt zu schützen.“ (L 161/1 (6) der Verordnung (EG) Nr. 842/2006).
Durch die Verordnung werden die Anforderungen hinsichtlich der Verwendung, des Inverkehrbringens und der Kennzeichnung fluorierter Treibhausgase in der EU vereinheitlicht.
Im Umgang mit Kraftfahrzeugen sind folgende Bestimmungen der Verordnung (EG) Nr. 842/2006 relevant:
- Die Emission von Kältemittel aus Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen wird reduziert.
- Personal, das mit Kältemittel und damit an Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen arbeitet muss ausgebildet sein und einen Sachkundenachweis besitzen (Artikel 5).
- Behälter für F-Gase müssen mit der chemischen Bezeichnung des F-Gases und der Mengenangabe gekennzeichnet sein (Artikel 7).
- Einwegbehälter für Kältemittel sind verboten (Artikel 9).
Chemikalien-Klimaschutzverordnung
Ergänzend zur F-Gase Verordnung (Verordnung (EG) Nr. 842/2006) des europäischen Parlaments und des Rates wurde auf deutscher Ebene im Jahr 2008 die Verordnung zum Schutz des Klimas vor Veränderungen durch den Eintrag bestimmter fluorierter Treibhausgase (Chemikalien-Klimaschutzverordnung – ChemKlimaschutzV) erlassen. Die Verordnung trat am 1. August 2008 in Kraft; heute gelten keine Übergangsfristen mehr.
Für Arbeiten an Kraftfahrzeugen sind folgende Vorschriften der Chemikalien-Klimaschutzverordnung zu beachten:
- Für die vorschriftsmäßige Rückgewinnung von fluorierten Gasen, z.B. bei der Evakuierung einer Klimaanlage trägt der mit der Tätigkeit beauftragte Mechaniker die Verantwortung (§ 4).
- Tätigkeiten an Klimaanlagen dürfen nur von Personen ausgeführt werden, die
- eine entsprechende Sachkundebescheinigung besitzen,
- über die erforderliche technische Ausstattung verfügen und
-
- zuverlässig sind (§ 5).
- Alle Behälter für F-Gase müssen mit der in der Verordnung (EG) Nr. 842/2006 vorgeschriebene Kennzeichnung in deutscher Sprache versehen sein. Eine Bedienungsanleitung in deutscher Sprache muss dem Behälter beigefügt sein (§ 7)
- Verstöße gegen die Chemikalien-Klimaschutzverordnung werden als Ordnungswidrigkeiten geahndet (§ 8).
Sachkundenachweis
Die Verordnung (EG) Nr. 307/2008 des europäischen Parlaments und Rates legt die Mindestanforderungen für die Ausbildungsprogramme zur Erlangung des Sachkundenachweises fest, der zu Tätigkeiten an Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen berechtigt. Auch die gegenseitige Anerkennung der Sachkundenachweise wird in der Verordnung geregelt. Sie trat 2008 in Kraft.
Seit 2011 dürfen Klimaanlagen, die in neu typisierten Kraftfahrzeugen eingebaut sind, nur ein geringes Treibhauspotenzial aufweisen. Als kurzfristige Maßnahme wurde eine angemessene Ausbildung des Personals vorgesehen. Als angemessen ausgebildet gilt, wer einen Sachkundenachweis erworben hat.
Im Anhang der Verordnung (EG) 307/2008 werden die fachlichen Mindestkenntnisse und Mindestfertigkeiten aufgeführt, die jemand besitzen muss, um den Sachkundenachweis erwerben zu können und an Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen arbeiten zu dürfen.
Für den Erwerb des Sachkundenachweises sind erforderlich:
- Kenntnisse über die Funktion von Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen.
- Kenntnisse über Kältemittel in Kraftfahrzeug-Klimaanlagen.
- Auswirkungen dieser Kältemittel auf die Umwelt und ihr GWP-Wert.
- Kenntnisse über die betreffenden gesetzlichen Vorschriften.
- Kenntnisse, Umgang und Bedienung von Klima-Service-Stationen.
Emissionen aus Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen Richtlinie 2006/40/EG
Die EU hat das Kyoto-Protokoll ratifiziert und sich damit verpflichtet, die Gesamtmenge ihrer Treibhausgas-Emissionen zu senken.
Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen enthalten als Kältemittel Treibhausgase, die zu diesen Emissionen beitragen.
Das EG-Typgenehmigungssystem für Kraftfahrzeuge ermöglicht einen freien Verkehr innerhalb der Europäischen Union.
Um den Verpflichtungen aus dem Kyoto-Protokoll nachzukommen und zugleich den freien Verkehr nicht einzuschränken, ist es notwendig die technischen Anforderungen für die Typgenehmigung von Kraftfahrzeugen im Hinblick auf die Klimaanlage innerhalb der EU zu harmonisieren. Es sollen künftig sichere und klimafreundliche Kälteanlagen verbaut werden.
Aus diesen Gründen wurde vom europäischen Parlament und Rat die Richtlinie 2006/40/EG über Emissionen aus Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen erlassen. Sie trat im Juni 2006 in Kraft.
Die Richtlinie legt die Anforderungen für die EG-Typgenehmigung für Kraftfahrzeuge im Hinblick auf die Emissionen aus Klimaanlagen fest. Daneben enthält sie Vorschriften für die Nachrüstung und das Nachfüllen von Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen. Sie gilt für Kraftfahrzeuge der Klassen M1 (Pkw bis 9 Personen) und N1 (Nfz bis zu 3,5 t).
Durch die Richtlinie 2006/40/EG soll erreicht werden, dass in Kraftfahrzeugen nur mehr Kältemittel mit einem GWP unter 150 verwendet wird.
Das derzeit einzige bekannte Kältemittel in Kraftfahrzeugen mit einem GWP über 150 ist das Kältemittel R134a (GWP von 1300). Das bedeutet in der Praxis, dass durch die Richtlinie 2006/40/EG das Kältemittel R134a durch ein klimafreundlicheres Kältemittel ersetzt werden soll. Das Kältemittel R1234yf hat einen GWP von 4, Kohlendioxid (CO2) als Kältemittel R744 einen GWP von 1.
Statt dem Ausdruck „Kältemittel mit einem GWP von über 150“ wird nachfolgend nur mehr der Begriff „Kältemittel R134a“ verwendet.
Für Kraftfahrzeuge mit Anlagen zur Kühlung von Gütern beim Transport und mehr als 3 kg Kältemittel (Kühlwagen) gelten gesonderte Vorschriften.
Im Folgenden sind die relevanten Bestimmungen der Richtlinie 2006/40/EG zusammengefasst:
Typgenehmigung – Zulassung
- Ab dem 1.1.2011 dürfen Fahrzeuge der Klassen M1 und N1 keine Typ-genehmigung erhalten, wenn sie mit dem Kältemittel R134a ausgerüstet sind.
- Ab dem 1.1.2017 dürfen Fahrzeuge der Klassen M1 und N1 keine Zulassung erhalten, wenn sie mit dem Kältemittel R134a ausgerüstet sind.
- Vor 2011 typgenehmigte Fahrzeuge mit nur einem Verdampfer dürfen bis zum 1.1.2017 das Kältemittel R134a enthalten, wenn eine Leckage-Rate von weniger als 40 g Kältemittel pro Jahr nachgewiesen wurden.
Nachrüstung
- Ab 1.1.2011 dürfen Klimaanlagen in Fahrzeuge, die nach dem 1.1.2011 typgenehmigt wurden nicht mit dem Kältemittel R134a nachgerüstet werden.
- Ab 1.1.2017 dürfen Klimaanlagen generell nicht mehr mit dem Kältemittel R134a nachgerüstet werden.
Befüllung
- Vor dem 1.1.2011 typgenehmigte Kraftfahrzeuge können mit dem Kältemittel R134a befüllt werden.
- Nach dem 1.1.2011 typgenehmigte Kraftfahrzeuge dürfen nicht mit dem Kältemittel R134a befüllt werden.
- Ab dem 1.1.2017 dürfen keine Kraftfahrzeuge mehr mit dem Kältemittel R134a befüllt werden.
- Das Kältemittel R134a darf nachgefüllt werden, wenn die Klimaanlage vor dem 1.1.2017 eingebaut worden ist.
Leckagen
Befindet sich ungewöhnlich wenig oder kein Kältemittel in der Klimaanlage, ist davon auszugehen, dass das System undicht ist. Die Undichtigkeiten müssen vor dem Wiederbefüllen beseitigt werden. Hilfreich kann ein Erfragen der Fahrzeughistorie bei der Reparaturannahme sein.
Aktuelle Situation zum neuen Kältemittel
Die EU-Richtlinie 2006/40/EG lässt den Einsatz des Kältemittels R134a in neu typisier-ten Fahrzeugen ab 2011 nicht mehr zu.
Die Fahrzeughersteller entschieden sich für R1234yf als neues Kältemittel für die Kraft-fahrzeuge. Aufgrund der Lieferschwierigkeiten von R1234yf wurde die Frist der Richtli-nie auf den 31.12.2012 verschoben. Mittlerweile haben einige Hersteller einzelne Fahrzeugtypen mit dem Kältemittel R1234yf ausgeliefert. Im September 2012 verkündete Mercedes-Benz das Kältemittel R1234yf aus Sicherheitsgründen nicht mehr in Fahrzeuge einzufüllen und rief die bereits mit R1234yf ausgelieferten Fahrzeuge zurück.
Im Februar 2013 wandte sich die EU-Kommission an die Bundesregierung und das Kraftfahrt-Bundesamt (KBA) und forderte Rechenschaft über dessen weitere Vorgehensweise, um die Richtlinie 2006/40/EG einzuhalten. Daraufhin veranlasste das KBA Versuche mit dem Kältemittel R1234yf durchzuführen. In der Presseverlautbarung des KBA vom 8. August 2013 heißt es:
Die weitere Entwicklung hängt nun vor allem von der Reaktion des Gesetzgebers (EU) ab (Stand November 2013).
Presseverlautbarung des KBA vom 8. August 2013
„Das Kraftfahrt-Bundesamt empfiehlt in seinem Schreiben an die EU-Kommission mit Nachdruck weitere Untersuchungen durchzuführen, um die potenziellen Risiken des Kältemitteleinsatzes von R 1234yf in Fahrzeugklimaanlagen besser bewerten zu können.“ (Pressemitteilung Nr. 25/2013 - Risikobewertung des Kraftfahrt-Bundesamtes (KBA) über den Einsatz des Kältemittels R1234yf in Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen vom 8.8.13).
EU-Typgenehmigung und Leckage-Test Verordnung (EG) Nr.706/2007
Als Ergänzung zur Richtlinie 2006/40/EG wurde die Verordnung (EG) Nr. 706/2007 erlassen. Sie legt die Verwaltungsvorschriften für die EG-Typgenehmigung von Kraftfahrzeugen fest. Daneben bestimmt sie ein harmonisiertes Verfahren für die Messung von Leckagen aus Klimaanlagen.
Sie beschreibt die Vorschriften für die Typgenehmigung von Bauteilen und Fahrzeugen. Im Anhang der Verordnung werden die technischen Vorschriften aufgeführt, die für die Ermittlung der Leckage-Rate von Klimaanlagen erfüllt sein müssen.
Nur wenn die Leckage-Rate für eine Klimaanlage maximal 40 g Kältemittel pro Jahr bei Anlagen mit einem Verdampfer beträgt, darf unter bestimmten Voraussetzungen (siehe Richtlinie 2006/40/EG) eine Klimaanlage mit dem Kältemittel R134a betrieben werden.
