Kältemittel CO2 (R-744)

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System hat sich in Einsatzumgebung bewährt, wettbewerbsfähige Produktion im Fall von Schlüsseltechnologien

Beschreibung

Kältemittel spielen eine wichtige Rolle in automotiven Thermomanagement-Systemen. Ein wesentliches Bewertungskriterium von Kältemitteln stellt dabei die jeweilige Umweltauswirkung dar, welche wiederum durch einige Kenngrößen quantifiziert werden kann: Dazu zählt das Ozonabbaupotenzial (Ozone Depletion Potential, ODP), um die schädlichen Auswirkungen auf die Ozonschicht in der Stratosphäre durch einen chemischen Stoff darzustellen. Darüber hinaus ist das Treibhauspotenzial (Global Warming Potential, GWP) von wesentlicher Bedeutung. Dieses stellt den Einfluss eines bestimmten Kältemittels auf die globale Erwärmung dar, wenn es z.B. durch eine Leckage in die Atmosphäre austritt.

Da die Richtlinie 2006/40/EG mittlerweile den Einsatz von Kältemittel mit einem Treibhauspotenzial von über 150 in neuen Pkw und Pkw-ähnlichen Nutzfahrzeugen verbietet, ist das Kältemittel Tetrafluorpropen (R-1234yf) zum Quasi-Standard bei Kältemitteln gereift. Da dieses jedoch aufgrund negativer Testergebnisse umstritten ist, wird nach alternativen Kältemitteln geforscht.

Eine Möglichkeit stellt hierbei die Verwendung von Kohlendioxid (CO2) als Kältemittel dar. CO2 verbindet die großen Vorteile, dass seine Verwendung als Kältemittel seit Jahren erprobt ist und seine Leistung im Hinblick auf die umweltrelevanten Kennzahlen gut ist (GWP = 1 / ODP = 0). Insbesondere letztgenannter Grund kann neben der hohen Kälteleistung ursächlich dafür sein, dass verschiedene Automobil-Akteure (z.B. Valeo, Schaeffler) ihre jeweiligen Produktportfolios im Thermomanagement-Bereich auch auf eine Kompatibilität mit der Verwendung von CO2 als Kältemittel ausrichten.

Chancen
  • Vergleichsweise geringe negative Umweltauswirkungen
  • nicht brennbar
  • preisgünstiger und natürlich vorkommender Stoff
  • in großen Mengen verfügbar
  • sehr hohe volumenstrombezogene Kälteleistung
Herausforderungen
  • Notwendigkeit besonderer, technischer Komponenten
  • Kritischer Punkt bei 31°C (oberhalb dieses Wertes ist keine herkömmliche Verflüssigung möglich) 
  • Geringe Effizienz bei hohen Umgebungstemperaturen
Quellen:

Trend

[dazugehoerige-techprozesstrends]
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System hat sich in Einsatzumgebung bewährt, wettbewerbsfähige Produktion im Fall von Schlüsseltechnologien