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Umwelt- und Klimaauswirkungen natürlicher und halogenierter Kältemittel in Flüssigkeitskühlsätzen und Verflüssigungssätzen

November 2026
Ort: 
Dessau-Roßlau
Autor: 
David Behringer
Michael Kauffeld
Alexander Cohr Pachai
David Robin
Ann-Kathrin Weith
Sprache: 
Deutsch

Umwelt- und Klimaauswirkungen natürlicher und halogenierter Kältemittel in Flüssigkeitskühlsätzen und Verflüssigungssätzen

Vergleichende Bewertung der Umwelt- und Klimaauswirkungen von natürlichen und halogenierten Kältemitteln in Wärmepumpen, Kälte- und Klimaanlagen

Im Rahmen des Kigali-Beschlusses müssen Produktion und Verbrauch von HFKW wegen ihrer hohen Klimawirkung bis 2047 weltweit um über 80% reduziert werden. Die Studie vergleicht die Umweltauswirkungen verfügbarer Alternativen zu HFKW-Kältemitteln: halogenfreie und halogenhaltige Kältemitteln mit einem GWP < 750 in Flüssigkeitskühlsätzen und Verflüssigungssätzen. Basierend auf einer Marktübersicht und der Berechnung der direkten und indirekten Treibhausgasemissionen während der Nutzungsphase und Entsorgung der Anlagen (TEWI) sowie unter Berücksichtigung potentieller problematischer Abbauprodukte wie HFKW-23 und TFA, empfiehlt die Studie aus Umweltsicht klar den Einsatz natürlicher Kältemittel.

Link zur UBA-Seite:

https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/umwelt-klimaauswirkungen-naturlicher-halogenierter

Zusammenfassung: 

Vor dem Hintergrund des globalen Klimawandels ist eine Senkung der Treibhausgasemissionen dringend notwendig. Gesättigte fluorierte Kältemittel sind starke Treibhausgase, die bei der Verwendung in Kälte- und Klimaanlagen zum Teil in die Atmosphäre emittieren. Das wirksamste Mittel, diese Emissionen zu unterbinden, ist der Einsatz alternativer Kältemittel, die wenig bis kein Treibhauspotential aufweisen. Darunter fallen so genannte natürliche Kältemittel, wie Propan und Ammoniak, aber auch ungesättigte fluorierte (und teilweise chlorierte) Kohlenwasserstoffe (uHF(C)KW). Neben den Emissionen des Kältemittels als direkten Beitrag zum Treibhauspotential beim Betrieb einer Kälte- oder Klimaanlage, müssen die indirekten Emissionen, die bei der Erzeugung der benötigten elektrischen Energie anfallen, betrachtet werden. 
In diesem Projekt wurde der „Total Equivalent Warming Impact“ (TEWI) von Flüssigkeitskühlsätzen und Verflüssigungssätzen, die mit Kältemitteln mit einem Treibhauspotential unter 750 betrieben werden, berechnet. Dazu wurden technische Datenblätter von luft- und wassergekühlten Flüssigkeitskühlsätzen im hohen (Prozess) bzw. niedrigen (Komfort) Temperaturbereich sowie Verflüssigungssätzen im mittleren Temperaturbereich mit teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (HFKW) und Gemischen aus HFKW und uHFKW, reinen uHF(C)KW und natürlichen Kältemitteln verglichen. Insgesamt gab es nur geringe Unterschiede zwischen den Kältemittelarten hinsichtlich des TEWI innerhalb der verschiedenen Anlagentypen. Lediglich für einige kleinere wassergekühlte Flüssigkeitskühlsätze mit dem Kältemitteln HFKW-32 und Propan konnten deutlich höhere TEWIs im Vergleich zu anderen Kältemitteln beobachtet werden. 
Diverse fluorierte Kältemittel können zur persistenten Trifluoressigsäure (TFA) abgebaut werden. Neuere Studien zeigen zudem, dass fluorierte Kältemittel das hochwirksame Treibhausgas HFKW-23 bilden können. TFA reichert sich im Grund- und Trinkwasser an und ist mit den heute verwendeten Wasseraufbereitungsverfahren nicht daraus entfernbar. Die langfristigen Umwelt- und Gesundheitsfolgen einer chronischen Exposition von Organismen mit TFA sind nicht abschließend geklärt. Der HFKW-23 trägt dagegen erheblich zur globalen Erwärmung bei. Für eine bessere Einschätzung der Umweltwirkung der untersuchten Kältemittel wurden in diesem Projekt deren theoretisch maximal möglichen TFA- Bildungsmengen berechnet. Betrachtet man neben dem TEWI die Umweltauswirkungen der Abbauprodukte fluorierter Kältemittel, ist der Einsatz von natürlichen Kältemitteln in Flüssigkeitskühlsätzen und Verflüssigungssätzen aus der Perspektive des Klima- und Umweltschutzes klar vorzuziehen.

Schlagwörter: 
TEWI
F-Gase
Effizienz
TFA
Kältemittel