"Überzeugende Alternative als Ersatz für das bisherige R-134a"; erläutert VDA-Geschäftsführer Hans-Georg Frischkorn anlässlich eines Pressegesprächs zum Thema R-1234yf. (Bild: VDA)

Hans-Georg Frischkorn, Geschäftsführer des VDA, informierte am heutigen Dienstag im Rahmen eines Pressegesprächs in Berlin über den aktuellen Stand zum Thema „Kältemittel in Pkw-Klimaanlagen“. Zu Detailfragen nahmen Experten der Automobilhersteller sowie Vertreter des TÜV Süd Stellung. Nachfolgend das Statement von VDA-Geschäftsführer Frischkorn.

„Die deutsche Automobilindustrie setzt auch bei Klimaanlagen auf mehr Klimaschutz. Gemäß der EU-Richtlinie 2006/40/EG dürfen ab dem 01.01.2011 die Klimaanlagen neuer Fahrzeugtypen nur noch Kältemittel mit einem Global Warming Potential (GWP) von weniger als 150 enthalten. Ab 01.01.2017 gilt diese Vorgabe für alle neu zugelassenen Fahrzeuge. Das bisher verwendete Kältemittel R-134a hat ein GWP von 1.430. Es wurden deshalb verschiedene Alternativen geprüft. Vor vier Jahren, im Jahre 2007, erfüllte nur das Kältemittel R-744 (CO2) die hohen Anforderungen der deutschen Fahrzeughersteller.

Seither haben neue Erkenntnisse und neue Ergebnisse intensiver Untersuchungen sowie der weitere technische Fortschritt dazu geführt, dass das Kältemittel R-1234yf mit einem GWP von lediglich 4 eine überzeugende Alternative als Ersatz für das bisherige R-134a darstellt. R-1234yf wurde in den letzten dreieinhalb Jahren eingehend untersucht. Unter anderem wurden in einem weltweiten Verbund von mehr als einem Dutzend Fahrzeugherstellern (aus China, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Indien, Italien, Japan, Korea, Schweden und USA) und rund 20 Zulieferern (aus Asien, Europa und USA) in zahlreichen international renommierten Laboratorien umfangreiche Tests und Studien durchgeführt.

Diese Ergebnisse zeigen: Das Kältemittel R-1234yf ist genauso sicher im Einsatz wie das bisherige Mittel, es ist weltweit akzeptiert, kann in bewährten Anlagen verwendet werden, hat – gesamthaft betrachtet – einen mindestens so guten „Klimafaktor“ für die Umwelt wie R-744 und ist gegenüber dem bisherigen Kältemittel R-134a deutlich besser. Aufgrund dieser überzeugenden Vorteile wird R-1234yf weltweit eingesetzt werden. Die deutsche Automobil-industrie hat sich dem angeschlossen und wird mit R-1234yf als Kältemittel die neuen gesetzlichen Vorgaben erfüllen. Damit kann auch beim Einsatz eines klimafreundlichen Kältemittels weiterhin ein globaler Standard gehalten werden.

R-1234yf hat als Kältemittel vergleichbare Eigenschaften zum bisher verwendeten R-134a und erlaubt damit die grundsätzliche Verwendung von bewährten und optimierten Komponenten. (Bild: Behr)

Für den Einsatz von R-1234yf als neues Kältemittel sprechen weitere Punkte. So hatte eine Abfrage des Verbands der Automobilindustrie (VDA) bei den internationalen Herstellern bereits im vergangenen Jahr ergeben, dass sich diese für die Einführung von R-1234yf aussprechen. Damit ist eine weltweit einheitliche Einführung eines neuen Kältemittels mit niedrigem GWP nur mit R-1234yf möglich. Eine „nationale Insellösung“ hätte keinen Sinn gemacht und zudem zu erheblichen Wettbewerbsnachteilen für die deutsche Automobilindustrie gegenüber ihren Wettbewerbern aufgrund fehlender Skaleneffekte bei geringer Produktionsmenge geführt.

Eine Alleinstellung der deutschen Hersteller mit R-744 hätte überdies auf wichtigen Exportmärkten Risiken hinsichtlich Produkthaftung bedeutet. Zudem würde ein Mischverbau verschiedener Kältemittelsysteme in der Pkw-Produktion zu komplexeren Abläufen mit entsprechend höheren Risiken führen. R-1234yf hat als Kältemittel vergleichbare Eigenschaften zum bisher verwendeten R-134a und erlaubt damit die grundsätzliche Verwendung von bewährten und optimierten Komponenten.

R-1234yf ist mit einem GWP von 4 um Faktor 357 klimafreundlicher als das bisher verwendete Kältemittel – und unterschreitet den neuen Grenzwert (150 GWP) um über 97 Prozent! Die Automobilindustrie kann mit dem neuen Kältemittel den bisherigen GWP-Wert von 1.430 auf einen GWP-Wert von nur noch 4 reduzieren. Das entspricht einer Reduktion um 99,7 Prozent und ist ein deutlicher Fortschritt und maßgeblicher Beitrag zum Klimaschutz. Hinzu kommt: Die R-1234yf-Anlage ist vor allem bei wärmeren Bedingungen effizienter und verursacht im Betrieb somit weniger indirekte CO2-Emissionen als R-744. Die Technik der bisherigen Klimaanlagen kann weitgehend beibehalten werden, damit kommt eine bewährte und ausgereifte Technik weiter zum Einsatz. Auch die Materialverträglichkeit wurde erfolgreich geprüft.

Einen besonderen Schwerpunkt haben die Unternehmen bei der Untersuchung des Kältemittels auf die Sicherheitsaspekte gelegt. Hierzu hat die Industrie – nicht nur die deutsche, sondern viele Hersteller und Zulieferer weltweit (aus Europa, Asien, Amerika) – umfangreiche Untersuchungen vorgenommen bzw. durch unabhängige Institute vornehmen lassen.

Die Risikobewertung umfasste u. a. folgende Punkte:

- Risikoanalyse in globaler Kooperation mit Fahrzeugherstellern, Zulieferindustrie und chemischer Industrie, koordiniert durch SAE

- Größtmögliche Expertise und Akzeptanz durch weltweite Untersuchungen (TNO/NL, WIL Research Lab./USA; Huntingdon Life Sciences/USA; Hamner-Institute/USA, BAM/D; INERIS/F; Hughes Ass. Inc./USA

- Umfangreiche Labortests zur Ermittlung der chemischen und physikalischen Wirkmechanismen

- Fahrzeugversuche unter realistischen Randbedingungen zur Ermittlung der Praxisrelevanz unterschiedlicher Gefährdungsszenarien

- Erstellung toxikologischer Gutachten zur Bewertung der Ergebnisse und Festlegung von Grenzwerten

- Fehlerbaumanalyse zur Quantifizierung von Eintrittswahrscheinlichkeiten uner-wünschter Ereignisse durch Spezialisten von Carmeq GmbH/D und Gradient Cooperation/USA

- Bewertung im Vergleich zu anderen Ereignissen der Fahrzeugnutzung

- TÜV-Zertifizierung der Fehlerbaumanalyse

Das eindeutige Ergebnis dieser umfangreichen Untersuchung ist: R-1234yf ist ebenso sicher im Einsatz wie das bisherige Kältemittel. Daher ist ein Einsatz von R-1234yf in Klimaanlagen von Fahrzeugen als unbedenklich anzusehen. Die in der Öffentlichkeit immer wieder diskutierte Entflammbarkeit des Kältemittels – angestoßen durch Fehlinterpretationen einer weiteren Studie der Bundesanstalt für Materialforschung (BAM), diesmal als Laborstudie vom Umweltbundesamt beauftragt (die im Übrigen den bekannten Ergebnissen entspricht) – wurde sehr eingehend untersucht. Diese Untersuchungen ergaben, dass das Kältemittel R-1234yf in der Praxis schwer entflammbar ist und sich damit deutlich von anderen brennbaren Kältemitteln unterscheidet. Nur das kaum anzunehmende Zusammentreffen mehrerer, bereits einzeln sehr unwahrscheinlicher Faktoren kann zu einer Kältemittelentzündung führen.

Dennoch wurde insbesondere die Entstehung von Verbrennungs- und Zersetzungs-produkten, und dabei in erster Linie die Bildung von Fluorwasserstoff (HF) untersucht. Die maximal gemessene Konzentration, denen Personen (Insassen oder Helfer) unter worst-case-Bedingungen im oder am Fahrzeug ausgesetzt werden können, beträgt 50 ppm. Damit liegt der Wert bei der Hälfte des allgemein anerkannten Grenzwerts von 95 ppm/10 min für eine Fluorwasserstoff-Exposition. Die Wahrscheinlichkeit einer HF-Exposition nach Entzündung von R-1234yf ist ausgesprochen gering. Die Vorgehensweise und die Größenordnung der Ergebnisse der SAE-Risikoanalyse wurden durch ein unabhängiges Gutachten des TÜV Süd bestätigt. Ebenfalls geprüft wurde die Verwendung des Kältemittels in Service-Werkstätten. Hierzu wurden Praxisratgeber, eine generische Beschreibung der Geräte, Einrichtungen, Maßnahmen und notwendigen Arbeitsanweisungen erstellt. Die Partner dieser Branchenvereinbarung, die vorliegt, sind BG Verkehr Hamburg, BG Nord-Süd Hannover, BG Maschinenbau Düsseldorf, Institut für Arbeitssicherheit St. Augustin, die sieben deutschen Automobilhersteller sowie der TÜV Rheinland. Die renommierte SAE International hat bereits im November 2009 mitgeteilt, dass R-1234yf weltweit als Kältemittel für Klimaanlagen in Fahrzeugen sicher eingesetzt werden kann.

Nach Vorlage und Sichtung der umfangreichen Tests, Studien und Analysen hat sich die deutsche Automobilindustrie entschieden, ebenfalls R-1234yf als künftiges Kältemittel in Klimaanlagen der Fahrzeuge einzusetzen. In längerfristiger Betrachtung ist dies ein weiterer Schritt der deutschen Automobilindustrie zur Optimierung des Automobils in Sachen Sicherheit und Umwelt. Diese Branche investiert jährlich rund 20 Mrd. Euro in Forschung und Entwicklung. Mehr als 91.000 Mitarbeiter forschen und entwickeln in den Kompetenzzentren der Automobilindustrie, um die fahrzeugtechnischen Grundlagen für die sichere und nachhaltige Mobilität immer weiter zu verbessern.“