Kühlmittel-Überwachung in Fahrzeugen

An heissen Tagen im Strassenverkehr einfach die Klimaanlage aufdrehen und immer einen kühlen Kopf bewahren. Wir alle machen das gern, doch geht das kaum ohne schlechtes Gewissen gegenüber der Umwelt oder dem Klima.

Wegen dem Treibhauspotenzial (GWP: Global Warming Potential) vieler Kältemittel wurde in der EU das bisherige Kältemittel R134a ab 2017 in Neufahrzeugen verboten. Kältemittel für Fahrzeuge dürfen maximal ein GWP von 150 aufweisen. Das GWP von R134a liegt bei 1430. Als Ersatz wird nun das Kältemittel R1234yf verwendet, das zwar durch sein GWP von 4 deutlich klimafreundlicher ist, aber dennoch verheerende Auswirkungen für die Umwelt haben kann.

Kältemittel mit Risiko für Sicherheit und Umwelt

Das Kältemittel R1234yf ist ein Hydrofluorolefin und gehört zu der Gruppe der Alkene. (Zur Erläuterung: Alkene, früher auch Olefine, sind chemische Verbindungen aus der Gruppe der aliphatischen Kohlenwasserstoffe, die an beliebiger Position eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung im Molekül besitzen.)

Sie sind die vierte Generation von Kältemitteln und sollen die klimaschädlichen Flour(chlor)kohlenwasserstoffe ablösen. Jedoch ist sind das Kältemittel R1234yf und sein Zerfallsprodukt Trifluoressigsäure (TFA) schwer abbaubar, vor allem wenn sie ins Grundwasser gelangen. In der Herstellung und Verwendung lässt sich dies nicht immer vermeiden. Beispielsweise kommt es gelegentlich in Kälteanlagen und Fahrzeugen zu Leckagen. Zudem kann der Einsatz von R1234yf aus Sicherheitsgründen problematisch sein. Denn bei Kontakt mit heissen Oberflächen kann ein Brand entstehen, bei dem R1234yf zu ätzender Flusssäure (HF) reagiert.

Zuverlässige Messtechnik für mehr Sicherheit

Eine gute Alternative zu den fluorierten Kältemitteln ist das Kohlendioxid (CO₂). Es gilt mit einem GWP von 1 als sehr klimafreundlich und ist zudem weder brennbar noch toxisch.

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Bislang kommt es in Klimaanlagen in Fahrzeugen aber nur selten zum Einsatz. Obwohl Kohlendioxid als Kältemittel relativ kostengünstig ist, ist die Technik für dessen Einsatz recht kostspielig. Daher verwenden bislang nur sehr wenige Hersteller diese Technik, und wenn, dann vor allem in Fahrzeugen der Oberklasse. Aber ganz unabhängig vom verwendeten Kältemittel müssen Leckagen und Ausgasungen in den Fahrzeugraum möglichst vermieden, oder zumindest schnell entdeckt werden. Vor allem CO₂ hat schon ab einer Konzentrationen von mehr als 1500 ppm erhebliche Auswirkungen auf die Konzentrationsfähigkeit der fahrenden Person. Auch Müdigkeit und Schwindel können auftreten und erhöhen die Unfallgefahr. Eine zuverlässige Messtechnik ist hier essentiell. Mit der nicht-dispersiven Infrarot-Spektroskopie (NDIR) können alle gängigen Kältemittel detektiert werden. Selbst bei einem Umstieg auf andere Kältemittel lässt sich die Messtechnik durch die Wahl eines geeigneten Bandpassfilters schnell anpassen. Die Infrarotquellen von Axetris liefern im gesamten Spektrum der zugelassenen Kältemittel eine hohe Emissionsleistung und bilden damit die optimale Grundlage für diese Messtechnik.