ALS PIONIER DER CO2 KÄLTETECHNIK BEI UMWELTSIMULATIONSANLAGEN ERWEITERT CTS SEIN BISHERIGES CO2-PRODUKTPORTFOLIO MIT REINER CO2-KÄLTETECHNIK FÜR GWP 1.

CTS hat Pionier-Arbeit geleistet und baut seit 2018 Geräte und Anlagen mit CO2-Tiefkühlung. Seitdem haben wir ca. 400 Geräte und Anlagen mit dieser Technik geliefert. Aufgrund der Vorgaben in der neuen F-Gase Verordnung wird nun der nächste Schritt eingeleitet hin zu einer reinen CO2-Kühlung.

Welche Änderungen bringt die neue F-Gase-Verordnung?

Im Oktober 2023 wurde der Trilog zur laufenden Novellierung der F-Gas-Verordnung mit einem Kompromissvorschlag zur Änderung der Verordnung abgeschlossen. Am 16. Januar 2024 stimmte der Rat der EU dem Entwurf zu. Dieser wurde vom Rat und vom Europäischen Parlament unterzeichnet um im Amtsblatt der EU veröffentlicht. Die neue EU Verordnung 2024/573 ist nun seit dem 11. März 2024 in Kraft. Die Verordnung enthält in der Gruppe der „Ortsfesten Kühlung“ eine neue Gerätekategorie der „in sich geschlossenen Kälteanlagen“ mit folgender Beschreibung: „in sich geschlossen“ bezeichnet ein vollständiges, fabrikgefertigtes System, das sich in einem geeigneten Rahmen oder Gehäuse befindet, vollständig oder in zwei oder mehr Teilen hergestellt und transportiert wird, Absperrventile enthalten kann und mit dem vor Ort keine Gas enthaltenden Teile verbunden werden“.
Geräte und Anlagen der Umweltsimulation fallen unter diese Kategorie, für die ab 2025 ein GWP-Limit von < 150 gilt. Für die Verwendung im Umweltsimulationsbereich stehen keine synthetischen Kältemittel mit GWP unter 150 zur Verfügung. Das bedeutet, dass nur noch CO2 als einzig verfügbares, nichtbrennbares Kältemittel, eingesetzt werden kann.

Mit der Überarbeitung der Verordnung werden weitere ehrgeizige Ziele festgelegt. Das Quotensystem für teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFKW-Ausstieg) wird verschärft. Die Verwendung von HFKW`s und HFO´s -den am häufigsten verwendeten F-Gasen, auf die rund 90 % der F-Gas-Emissionen entfallen- soll bis 2030 gegenüber 2015 um rund 95 % Prozent verringert und bis 2050 auf null sinken. Diese Reduktion wird vor allem Kältemittel mit sehr hohem GWP wie R23 betreffen, die dann nur noch in geringen Mengen zu sehr hohen Preisen verfügbar sein werden. Dies ist vor allem für die Wartung bestehender Geräte zu beachten, da hier die Verwendung von Kältemitteln mit hohem GWP für Anwendungen unter -50°C weiterhin unbegrenzt erlaubt ist.

Service und Instandhaltung von Bestandsanlagen regelt die F-Gase-Verordnung ebenfalls neu (Artikel 13, Kontrolle der Verwendung). Für die Verwendung von neuen Kältemitteln in Kälteanlagen gilt hier ab dem 1. Januar 2025 eine GWP-Grenze von <2500 und ab 1. Januar 2032 gilt ein Grenzwert von GWP <750. Für die Verwendung von recycelten bzw. aufbereiteten Kältemitteln für Service und Instandhaltung von Bestandsanlagen gibt es bis 31.12.2029 keine Einschränkung. Ab 2030 gilt für diese ein GWP-Grenzwert <2500.

Kältemittel – egal, ob neu, recycelt oder aufbereitet – sind für Service und Instandhaltung von Bestandsanlagen zur Kühlung unter -50°C und für Militärausrüstung durch Ausnahmeregelungen von keinen Einschränkungen betroffen.

Somit bleiben Betrieb, Wartung und Instandhaltung aller gelieferten CTS-Geräte und -Anlagen mit ein- oder zweistufigen Kältemittelkreisläufen (Kältemittel R452A), Kaskaden mit Endtemperatur bis -70°C (Kältemittel R23/R452A) sowie Kaskaden mit CO2-Tiefkühlstufe (Vorkühlstufe R452A oder R449A) zeitlich uneingeschränkt möglich.

Neu hinzugekommen ist die Forderung nach einer zusätzlichen Leckageprüfung, die frühestens 24h nach Reparatur mit Erst-Leckageprüfung, spätestens jedoch nach 30 Tagen erfolgen muss. Das bedeutet für alle Geräten mit Leckage-Prüfpflicht, dass bei Reparaturen, nach denen eine Leckageprüfung notwendig ist, jeweils ein zusätzlicher Serviceeinsatz zur Durchführung einer weiteren Leckageprüfung eingeplant werden muss.

Gibt es für Neu-Geräte Ausnahmen in der Gruppe der „Ortsfesten Kühlung“?

Diese Frage ist nicht eindeutig geklärt. Die Gerätekategorie 4 lässt Ausnahmen zu, „wenn dies zur Einhaltung der Sicherheitsanforderungen am Standort erforderlich ist“.

Hierzu finden sich in der Verordnung folgende Hinweise:

Artikel 3: Begriffsbestimmungen:
„Sicherheitsanforderungen“ bezeichnet Anforderungen an die Sicherheit bei der Verwendung fluorierter Treibhausgase und natürlicher Kältemittel oder von Erzeugnissen und Einrichtungen, die diese enthalten oder benötigen, welche die Verwendung bestimmter fluorierter Treibhausgase oder ihrer Alternativen verbieten, auch wenn sie in einem Erzeugnis oder einer Einrichtung an einem bestimmten Ort der beabsichtigten Nutzung enthalten sind, aufgrund der Besonderheiten des Standorts und der Anwendung, die in Folgendem festgelegt sind:
a) dem Unionsrecht oder dem nationalen Recht oder
b) einem nicht rechtsverbindlichen Rechtsakt, der technische Unterlagen oder Normen umfasst, die anzuwenden sind, um die Sicherheit an dem betreffenden Ort sicherzustellen, sofern diese mit dem einschlägigen Unionsrecht oder dem nationalen Recht im Einklang stehen;

Artikel 13: Kontrolle der Verwendung:
Die Inbetriebnahme oder Verwendung von in Anhang IV Nummer 2 Buchstabe b, Nummer 4, Nummer 5 Buchstabe c, Nummer 7 Buchstaben b, c und d, Nummer 8 Buchstaben b bis e, Nummer 9 Buchstaben b bis f, Nummer 11 Buchstabe c, Nummer 17 Buchstabe c und Nummer 19 Buchstabe b genannten Erzeugnissen nach dem dort jeweils angegebenen Zeitpunkt des Inkrafttretens des Verbots ist verboten, es sei denn, der Betreiber kann nachweisen, dass
a) die einschlägigen Sicherheitsanforderungen an dem betreffenden Standort die Installation von Einrichtungen, in denen fluorierte Treibhausgase mit einem niedrigeren Treibhauspotenzial als in den jeweiligen Verboten angegeben verwendet werden, nicht erlauben oder
b) die Einrichtung vor dem in Anhang IV genannten Zeitpunkt des Inkrafttretens des einschlägigen Verbots in Verkehr gebracht wurde.

In der Deutschen Handwerkszeitung vom 4.März 2024 findet sich hierzu noch folgender Artikel:
Sicherheitsanforderungen könnten z.B. dem Einsatz von brennbaren (z.B. Propan) oder, toxischen Kältemitteln (z.B. Ammoniak) entgegenstehen. So können z.B. sicherheitstechnische Vorgaben aus der DIN EN 378 dazu führen, dass weiterhin F-Gase verwendet werden dürfen. Wie diese Regelung exakt umgesetzt wird, ist noch nicht final geklärt und wird in der Verordnung nicht genauer erläutert. Jüngster Kenntnisstand hierzu: Diese Entscheidung und die entsprechende Dokumentationspflicht liegt beim Betreiber der Anlage, der sich ggf. die erforderliche Sachkunde bei einem Kälte-Klima-Fachbetrieb oder Sachverständigen einholen sollte. Eine Beantragung bei einer Behörde o.ä. ist nicht erforderlich. Wenn zu viele diese Option wählen, um weiterhin auf fluorierte Sicherheitskältemittel setzen zu können (ohne dies tatsächlich zu müssen), wird allerdings die Quote zu schnell verbraucht sein.

Das heißt momentan für uns, dass nur im Einzelfall und auf Nachweis des Betreibers bei Sicherheits-anforderungen am Standort der Installation mögliche Ausnahmen wirksam werden könnten.
Eine generelle Ausnahme „aus Sicherheitsgründen“ ergibt sich dadurch nicht, aufgrund dessen die Umsetzung aus unserer Sicht wenig praktikabel ist.

Eine weitere Ausnahme ergibt sich durch Geräte- und Anlagenkonstellationen bei denen vor Ort „Gas enthaltende Teile verbunden werden“. Dies trifft z.B. zu, wenn am Aufstellort ein externer, luftgekühlter Verflüssiger und/oder ein externer Maschinensatz mit dem Gerät/der Anlage verbunden werden und dabei zusätzliche kältemittel-führende Leitungen vor Ort installiert, verbunden und befüllt werden müssen. In diesem Fall ist eine Zuordnung in Gerätekategorie 5 möglich, in der noch Ausnahmen „zur Kühlung von Erzeugnissen auf unter -50°C“ von der dort geltenden Grenze von GWP 2500 bis Ende 2029 möglich sind. Ab 2030 gilt auch in Gerätekategorie 5 der Grenzwert von GWP <150.

Wie verhält es sich mit Ausnahmen für militärische Ausrüstung?

Dazu findet sich in der Verordnung folgendes:

Artikel 11, Beschränkung des Inverkehrbringens:
Das Inverkehrbringen der in Anhang IV aufgeführten Erzeugnisse und Einrichtungen, einschließlich Teilen davon, außer Militärausrüstung, ist ab dem in diesem Anhang angegebenen Zeitpunkt untersagt, wobei gegebenenfalls nach der Art oder dem Treibhauspotenzial des enthaltenen Gases differenziert wird.

Militärausrüstung ist somit von den Beschränkungen ausgenommen. Schaut man sich allerdings unter Artikel 3 die Begriffsbestimmungen an, findet sich für Militärausrüstung folgendes:
„Militärausrüstung“ bezeichnet Waffen, Munition und Material, die eigens für militärische Zwecke bestimmt sind, die für die Wahrung der wesentlichen Sicherheitsinteressen der Mitgliedstaaten erforderlich sind.

Diese Definition enthält keinerlei Hinweis auf Prüfequipment zur Prüfung von Militärausrüstung. Daher ist für uns noch völlig offen, ob diese Ausnahme auch für Umweltsimulationsprüfungen an militärischer Ausrüstung oder Komponenten für militärische Ausrüstung zutrifft.

Kältetechnische Umsetzung bei CTS

CTS baut seit 2018 standardmäßig Geräte und Anlagen mit CO2-Tiefkühlung, bis zum heutigen Tag wurden hunderte Geräte mit dieser Kältetechnik ausgeliefert und werden von unseren Kunden betrieben. Aufgrund der Vorgaben in der neuen F-Gase Verordnung wird nun der nächste Schritt eingeleitet hin zu einer reinen CO2-Kühlung.

CTS bietet bereits jetzt Geräte und Anlagen ausschließlich mit CO2-Kühlung an. Hierbei können unsere Kunden, je nach Anforderung an Endtemperatur, Temperaturänderungs-geschwindigkeit oder Wärmekompensation zwischen einstufigen-, zweistufigen-, und Kaskadensystemen mit CO2-Vor- und Tiefkühlstufe wählen. Speziell die Kaskadensysteme bieten nahezu volle Kälteleistung bis -40°C und ermöglichen damit auch Prüfungen mit linearer Kühlung bis -40°C.

Die CTS-CO2-Lösungen bieten viele Vorteile:

Ideallösung für Automotive-Prüfanwendungen bis -40 °C
erreichbare Endtemperatur von bis zu -48°C
bei Kaskadensystemen nahezu volle Kälteleistung bis -40 °C
Kühlen mit rein natürlichem Kältemittel CO2 (R744)
CO2 ist nicht giftig, nicht brennbar
CO2 ist weltweit frei und unbegrenzt verfügbar und sehr preiswert
bewährte und geprüfte Technik
keine Stillstands-Kühlung notwendig
geringe Füllmengen
keine Dichtigkeitsprüfung für CO2-Kühlmittelkreisläufe erforderlich

Eine Schnell-Übersicht der Vorgaben der neuen F-Gase-Verordnung für Neugeräte und Wartung von Bestandanlagen finden Sie unter:
DOWNLOAD F-GASE-VERORDNUNG SCHNELLÜBERSICHT

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