Überschwemmungen, Dürren und heftige Unwetter: Die Folgen der globalen Erwärmung sind bereits heute überall auf der Erde zu spüren. Um diese abzuschwächen und den Temperaturanstieg auf etwa 1,5 bis 2,0 Grad Celsius zu begrenzen, ist es wichtig, die Treibhausgasemissionen zu senken. Neben Kohlenstoffdioxid, welches beispielsweise bei der Verbrennung fossiler Rohstoffe entsteht, spielen dabei auch Kältemittel eine Rolle. Die mittel kommen in Kühlgeräten sowie Wärmepumpen zum Einsatz und wirken sich häufig über 2.000-mal stärker auf den Treibhauseffekt aus. Die europaweit geltende F-Gase-Verordnung nimmt sich diesem Thema an.
Sie verbietet Kältemittel mit sehr hohem Einfluss auf den Treibhauseffekt, fordert die Reduktion von Medien mit mittlerem Global Warming Potential (GWP) und stellt zahlreiche Anforderungen an Betreiber. Deutsche-Thermo erklärt, wie die F-Gase-Verordnung die Kältetechnik immer mehr verändert und wie Betreiber auch in Zukunft sicher, effizient und zuverlässig für kühle Räume, Prozesse sowie Produkte sorgen.
Die Themen im Überblick
Ziele und Ansätze der EU F-Gase-Verordnung
Die erste F-Gase-Verordnung mit dem Titel „Verordnung (EG) Nr. 842/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 17. Mai 2006 über bestimmte fluorierte Treibhausgase“ wurde bereits im Jahr 2006 eingeführt. Sie folgte dem Ziel, den durch Kältemittel verursachten Treibhauseffekt zu minimieren, erreichte dieses jedoch nicht wie gewünscht. Als Folge dessen überarbeiteten die Gremien die Verordnung. Sie führten die neue F-Gase-Verordnung mit dem vollen Titel „Verordnung (EU) Nr. 517/2014 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. April 2014 über fluorierte Treibhausgase und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 842/2006“ ein. Letztere gilt seit 01. Januar 2015. Sie ersetzt die Verordnung von 2006 über bestimmte fluorierte Treibhausgase und enthält zahlreiche Verschärfungen.
Übergeordnetes Ziel: Geringere Emissionen bis zum Jahr 2030
Die Verbote, Einschränkungen und Überwachungspflichten der F-Gase-Verordnung sollen dazu beitragen, das Treibhauspotenzial von Kältemitteln europaweit um etwa 70 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent zu senken. Insgesamt ist es das Ziel, bis zum Jahr 2030 einen Wert von maximal 35 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent zu erreichen. Die folgende Tabelle zeigt, in welchen Schritten das passieren soll.
| Jahr | 2015 | 2016 | 2020 | 2023 | 2026 | 2029 | 2030 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Treibhausgas-Reduzierung um | 0 % | 7 % | 37 % | 55 % | 69 % | 76 % | 79 % |
Wie hoch das Treibhauspotenzial eines Kältemittels ist, lässt sich am GWP ablesen. Der Zahlenwert drückt aus, um wie viel schädlicher ein Stoff für unser Klima ist als CO2. Letzteres erhält dazu den Bezugswert „1“. Gelangt ein Kilogramm eines Kältemittels mit einem GWP von 3.922 (R404A) in die Umwelt, wirkt sich das genauso aus, wie die Emission von 3.922 Kilogramm CO2.
Die drei Säulen der F-Gase-Verordnung (EU) Nr. 517/2014
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, setzt die F-Gase-Verordnung auf drei übergeordnete Maßnahmen. Diese sind:
- Phase-Down: schrittweise Beschränkung der am Markt verfügbaren F-Gase
- Verbote: keine Erlaubnis zur Verwendung und Inverkehrbringung von Geräten mit F-Gasen, wenn Alternativen bestehen
- Betreiberpflichten: hohe Anforderungen an Dichtheitsprüfung, Zertifizierung von Fachleuten, Entsorgung und Kennzeichnung von Kältemitteln
Um das übergeordnete Ziel zu erreichen, betreffen die Regularien der EU-F-Gase-Verordnung Nr. 517/2014 neue und bestehende Anlagen. In beiden Fällen sind Betreiber angehalten, auf Kältemittel-Alternativen zu setzen, um auch in Zukunft kühlen zu können, Kosten zu sparen und ihre Betreiberpflicht zu reduzieren.
Die wichtigsten Anforderungen der EU-Verordnung
Wie beschrieben geht es in der Verordnung über fluorierte Treibhausgase um einen Phase-Down, Verbote und Pflichten für Betreiber. Doch was bedeutet das und welche Vorgaben bestehen damit im Detail?
01
Säule 1: Phase Down und Beschränkung der Verfügbarkeit von Kältemitteln
Bis zum Jahr 2030 sind die europaweit in Verkehr gebrachten Mengen von Fluorkohlenwasserstoffen auf 21 Prozent vom Basiswert aus 2015 zu begrenzen. Grundsätzlich geht es dabei um Gebinde sowie Füllmengen in Geräten, für die Hersteller und Inverkehrbringer eine Quote erhalten. Wie groß die einzelnen Schritte sind, zeigt folgende Grafik vom Umweltbundesamt.
Quelle: Umweltbundesamt
Zu erkennen ist hier, dass es bereits 2020 eine erste drastische Stufe gab. Eine weitere folgt zum Jahr 2022 bevor die zu reduzierenden Mengen immer geringer ausfallen. Wichtig zu wissen ist allerdings, dass Experten bereits in der ersten Phase der F-Gase-Verordnung von massiven Preisanstiegen bestimmter Kältemittel berichteten. Bis 2030 setzen sich diese aller Voraussicht nach fort.
02
Säule 2: Verwendungs- und Inverkehrbringungsverbote der F-Gase
Neben der Verknappung klimaschädlicher Kältemittel geht es in der F-Gase-Verordnung auch um das Verbot einiger Mittel. Nach Paragraf 13 der Verordnung über fluorierte Kohlenwasserstoffe betrifft das vor allem Kältemittel mit einem GWP von 2.500 oder mehr, sofern es sich um Anlagen mit einer Füllmenge von mindestens 40 Tonnen CO2-Äquivalent handelt. Vom Verbot ausgenommen sind Militärausrüstungen oder Tiefkühlanlagen (Temperatur unter minus 50 Grad Celsius). Bis 2030 ist es außerdem erlaubt, aufgearbeitete oder recycelte Kältemittel mit einem GWP von 2.500 oder höher im Rahmen der Wartung und Instandhaltung zu verwenden.
Wichtig zu wissen:
Ab 2030 dürfen auch aufgearbeitete oder recycelte Kältemittel mit GWP von 2.500 oder höher nicht mehr verwendet werden. Betroffene Betreiber sollten daher rechtzeitig handelt.
Das Inverkehrbringen bestimmter Anlagen ist ebenso verboten. Die folgende Tabelle zeigt einen Auszug, welche Geräte davon ab wann betroffen sind.
| Betroffene Geräte (Auszug Anhang III F-Gase-Verordnung) | Verboten ab |
|---|---|
| Haushaltskühl- und Haushaltsgefriergeräte mit HFKW mit einem GWP von 150 oder mehr | 01. Januar 2015 |
| Kühlgeräte und Gefriergeräte für die gewerbliche Verwendung (hermetisch geschlossene Einrichtungen), die HFKW mit einem GWP von 2.500 oder mehr enthalten | 01. Januar 2020 |
| Kühlgeräte und Gefriergeräte für die gewerbliche Verwendung (hermetisch geschlossene Einrichtungen), die HFKW mit einem GWP von 150 oder mehr enthalten | 01. Januar 2022 |
| Ortsfeste Kälteanlagen, die HFKW mit einem GWP von 2 500 oder mehr enthalten oder zu ihrem Funktionieren benötigen, außer Einrichtungen, die für Anwendungen zur Kühlung von Produkten auf unter – 50 °C bestimmt sind | 01. Januar 2020 |
| Mehrteilige zentralisierte Kälteanlagen für die gewerbliche Verwendung mit einer Nennleistung von 40 kW oder mehr, die fluorierte Treibhausgase mit einem GWP von 150 oder mehr enthalten oder zu ihrem Funktionieren benötigen, außer im primären Kältemittelkreislauf in Kaskadensystemen, in dem fluorierte Treibhausgase mit einem GWP von weniger als 1 500 verwendet werden dürfen | 01. Januar 2022 |
| Bewegliche Raumklimageräte (hermetisch geschlossene Systeme, die der Endnutzer von einem Raum in einen anderen bringen kann), die HFKW mit einem GWP von 150 oder mehr enthalten | 01. Januar 2020 |
| Mono-Splitklimageräte mit weniger als 3 kg fluorierter Treibhausgase, die fluorierte Treibhausgase mit einem GWP von 750 oder mehr enthalten oder zu ihrem Funktionieren benötigen | 01. Januar 2025 |
Quelle: Anhang III, Verordnung (EU) Nr. 517/2014 (Auszug)
Die Übersicht zeigt, dass viele Geräte von der F-Gase-Verordnung betroffen sind. Wichtig zu wissen ist jedoch, dass es sich dabei um Inverkehrbringungsverbote handelt. Wer bereits ein solches Gerät verwendet, kann dieses in aller Regel weiter nutzen. Voraussetzung ist natürlich, dass die entsprechenden Kältemittel verfügbar und bezahlbar bleiben.
03
Säule 3: Pflichten für Betreiber von Anlagen mit F-Gasen
Betreiberpflichten sollen die Kältemittelverluste reduzieren und waren daher bereits eine der wichtigsten Säulen der ersten F-Gase-Verordnung von 2006. Für die neue Verordnung wurden die Anforderungen weitestgehend übernommen und ergänzt. Betroffen sind vor allem Betreiber ortsfester Kälte- und Klimaanlagen sowie Wärmepumpen, die unter anderem folgende Punkte beachten müssen:
- absichtliche Freisetzung von Stoffen ist verboten (Ausnahme: technisch erforderlich)
- Leckagen sind so weit wie möglich zu verhindern beziehungsweise zu begrenzen
- Betreiber müssen Undichtigkeiten und Leckagen unverzüglich reparieren lassen
- Leckage-Erkennungssystem Pflicht bei Anlagen ab 500 Tonnen CO2-Äquivalent
- Aufzeichnungs- und Dokumentationspflicht für Wartungsarbeiten an der Anlage
- Pflicht zur Rückgewinnung der F-Gasen für Recycling, Aufbereitung oder Zerstörung
- Kontrolle der Zertifizierung von Betrieben für Installation, Wartung, Reparatur etc.
Darüber hinaus sind in vielen Fällen Dichtheitskontrollen und andere Wartungsarbeiten vorgeschrieben. Betreiber von Kälteanlagen müssen diese einhalten und schon bei der Anschaffung darauf achten, dass sie keine Geräte kaufen, die von Verwendungs- oder Inverkehrbringungsverboten betroffen sind.
Folgen für die Hersteller und Betreiber von Kälteanlagen
Die F-Gase-Verordnung verändert die Kälte- und Klimatechnik stark, wobei Hersteller und Betreiber gleichermaßen betroffen sind. Erstere müssen häufig bestimmte Kältemittel-Quoten einhalten. Sie dürfen weniger Kältemittel mit hohem GWP verkaufen und müssen dadurch auch ihre Anlagen mit anderen Medien füllen. Das führt dazu, dass viele Hersteller ihre Kälteanlagen neu konzipieren. Sie passen Wärmeübertrager und Verdichter an die neuen Stoffe an, dimensionieren Leitungen sowie Armaturen neu und erfüllen höhere Brandschutzanforderungen, da viele alternativen Kältemittel brennbar sind. Produzenten von Kältemitteln legen ihren Schwerpunkt hingegen vermehrt auf die Entwicklung sogenannter Low-GWP-Kältemittel. Diese ermöglichen den Ersatz von Medien mit hohem GWP und sorgen dafür, dass Betreiber (zumindest aus gesetzlichen Gründen) lange Zeit keine Veränderungen an ihren Anlagen vornehmen müssen.
Auch Betreiber müssen durch die F-Gase-Verordnung umdenken
Neuerungen kamen und kommen auch auf Betreiber von Kälte- und Klimaanlagen zu. Neben neuen Pflichten spielt dabei vor allem die Verknappung vieler Kältemittel eine wichtige Rolle. Während einige Medien schlichtweg nicht mehr verfügbar sind, steigen die Preise anderer schon heute sehr stark an. Problematisch ist das vor allem dann, wenn im Rahmen von Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten neues Kältemittel nötig ist. In vielen Fällen kommt das einer Verpflichtung zum Sanieren gleich. Wer neue Kälte- und Klimaanlagen kauft, hat die Möglichkeit, die Technik gleich zukunftsfähig auszuführen und beispielsweise auf Low-GWP-Kältemittel zu setzen.
Veränderung der Kältetechnik: Zwei Ansätze
Um den Anforderungen der F-Gase-Verordnung gerecht zu werden, gibt es grundsätzlich zwei Ansätze. Zum einen können Hersteller und Betreiber auf Low-GWP-Kältemittel setzen, was durch die Brennbarkeit vieler allerdings nicht immer ganz einfach ist. Zum anderen können sich Betreiber bei Neubau-, Erweiterungs- oder Sanierungsvorhaben auch für Kaltwassersysteme entscheiden. Letztere kommen mit minimalen Kältemittelfüllmengen aus und bieten auch sonst einige Vorteile.
Kältemittel mit geringerem Treibhauspotenzial
Der erste Ansatz scheint einfach und kostengünstig: Alte Kältemittel mit hohem GWP austauschen und schon sind die Forderungen der F-Gase-Verordnung erfüllt. Betreiber machen sich unabhängig von Preissteigerungen und profitieren langfristig von einer hohen Verfügbarkeit der Medien.
Was sich so einfach anhört, ist in der Praxis teilweise mit einem höheren Aufwand verbunden. Denn alternative Kältemittel sind häufig brennbar. Sie erfordern Nachrüstarbeiten im Sinne des Brandschutzes und neue Überwachungskonzepte. Da sich auch die physikalischen Eigenschaften der Medien unterscheiden, können die alten Komponenten nicht uneingeschränkt weiter in Betrieb bleiben.
Aber: Alternative Kältemittel ermöglichen häufig eine höhere Effizienz. Sie erfüllen damit nicht nur die Vorgaben der F-Gase-Verordnung, sondern tragen auch zu sinkenden Betriebskosten bei. Ob sich ein Austausch lohnt und welche Maßnahmen dazu erforderlich sind, kann ein Fachbetrieb vor Ort feststellen.
Übrigens:
Für viele High-GWP-Kältemittel gibt es Low-GWP-Alternativen, die sich vergleichsweise einfach austauschen lassen. Einen Überblick geben wir im Beitrag Kältemittel.
Direktverdampfer durch Kaltwassersysteme ersetzen
Der zweite Ansatz beschreibt einen Wechsel von Direktverdampfern zu Kaltwassersystemen. Erstere bestehen aus Kältemittelleitungen, welche alle Erzeuger und Verbraucher der Anlage verbinden. Die Leitungen sind mit viel Kältemittel gefüllt und das CO2-Äquivalent ist entsprechend hoch. Betreiber haben dabei einige Nachteile:
- Sie haben ein höheres Unfall- und Leckagerisiko in der Anlage.
- Sie haben höhere Anforderungen der F-Gase-Verordnung zu erfüllen.
- Sie können Anlagen nicht ohne Weiteres um- oder ausbauen.
Eine Alternative stellen sogenannte Kaltwassersysteme dar. Hierbei gibt es einen Kälteerzeuger (Kaltwassersatz), der ein Wärmeträgermedium herunterkühlt. Das Medium, meist Wasser oder Sole (Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel), zirkuliert daraufhin durch die Anlage. Es strömt durch Kühlflächen wie die Betonkernaktivierung oder Fan Coils, nimmt Wärme auf und transportiert diese zum Kaltwassersatz. Kältemittel befindet sich dabei nur im Kälteerzeuger selbst, was einige Vorteile mit sich bringt:
- Wasser stellt keine Brandgefahr im Haus dar
- Leitungsnetz ist jederzeit um- oder ausbaubar
- geringes CO2-Äquivalent mindert Schadensrisiko
- Wartungs- und Kontrollpflichten sind geringer
- Ausgaben für Kältemittelfüllungen sinken
Betreiber erfüllen auf diese Weise also die Anforderungen der F-Gase-Verordnung. Sie schützen das Klima und profitieren von zahlreichen Kosten-Vorteilen. Infrage kommt die Lösung jedoch nur dann, wenn es die Temperaturanforderungen im Einsatzbereich zulassen. Mit einem Tieftemperatur-Kaltwassersatz sind die Grenzen dabei allerdings sehr weit gefasst.
FAQ: Häufig gestellte Fragen
Was ist die F-Gase-Verordnung und welches Ziel erreicht sie?
Die F-Gase-Verordnung ist eine europaweit geltende Verordnung zum Klimaschutz. Sie fordert die Reduzierung der Emissionen von fluorierten Treibhausgasen (u. a. Kältemitteln), um der globalen Erwärmung und den damit einhergehenden Folgen entgegenzuwirken.
Wie sollen die Ziele der Verordnung in der Praxis erreicht werden?
Die F-Gase-Verordnung setzt im Wesentlichen auf drei Säulen. Zum einen begrenzt sie die am Markt verfügbare Menge von Kältemitteln und F-Gase mit hohem Treibhauspotenzial (GWP). Sie verbietet den Betrieb und das Inverkehrbringen einiger Anlagen und legt Betreibern Wartungs- und Kontrollpflichten auf.
Wer ist von der F-Gase-Verordnung betroffen?
Betroffen sind Hersteller, bestehende und zukünftige Betreiber von Kälte- und Klimaanlagen.
Was ändert sich durch die gesetzlichen Vorgaben für Hersteller?
Hersteller müssen sich darauf einstellen, dass die verfügbaren Kältemittelmengen zurückgehen. Sie stellen ihre Kälte- und Klimaanlagen um und entwickeln Low-GWP-Kältemittel.
Was ändert sich durch die F-Gase-Verordnung für Betreiber?
Betreiber kümmern sich vermehrt um Wartung und Inspektion. Sie zahlen mehr für Kältemittel mit hohem GWP und bekommen einige Medien bereits heute nicht mehr. Auf lange Sicht sind daher Umrüstarbeiten erforderlich, bei denen bestehende Anlage mit Austausch-Kältemitteln befüllt werden. Interessant ist auch die Installation von Kaltwassersystemen mit Kaltwassersatz, geringen Kältemittelmengen und Verteilleitungen, die mit Wasser oder Sole gefüllt sind.
Müssen Betreiber Kälte- und Klimaanlagen austauschen?
Aktuell dürfen viele bestehende Anlagen weiter verwendet werden. Problematisch ist allerdings die Tatsache, dass die Verfügbarkeit einiger Kältemittel nicht mehr sichergestellt ist. Während die Preise steigen sind bereits heute Mittel ausverkauft oder verboten. Betreiber, die ohnehin einen Austausch oder einen größeren Umbau in Betracht ziehen, können daher bereits heute auf ein Kaltwassersystem oder eine Anlage für Low-GWP umschwenken. Aus Kosten- und Verfügbarkeitsgründen kann ein Austausch früher oder später erforderlich sein.
