Gesundheit : Klimaanlage fürs Klima

Eine Stuttgarter Firma hat eine umweltschonende Methode für Autos mit Air-Condition entwickelt

Gideon Heimann

Meist sieht es so aus, als müsste die Politik die Industrie drängen, umweltschonendere Produkte einzuführen. Mittlerweile jedoch kommt es dazu, dass die Industrie nur auf Vorgaben der Politik wartet, um Verbesserungen einzuführen. In diesem Fall geht es um Klimaanlagen im Auto, um das Kältemittel darin – und um Möglichkeiten, durch eine trickreiche Kombination von Klima- und Heizungsanlage Kraftstoff zu sparen.

In Auto-Klimaanlagen wird Tetrafluorethan (Handelsbezeichnung R 134a) als Kältemittel verwendet. Es ist ungefähr 1300 Mal so klimaschädlich wie Kohlendioxid (CO2). In Deutschland werden jährlich rund 3,3 Millionen Neuwagen zugelassen, von denen um die 80 Prozent mit Klimaanlage ausgestattet sind. Da die Anlagen im Lauf der Jahre undicht werden, ist diese Menge unter dem Aspekt des Klimaschutzes nicht zu vernachlässigen.

Einer Studie für das Umweltbundesamt aus dem Jahr 2001 zufolge gehen jährlich bis zu zehn Prozent des Kältemittels verloren. Auf die CO2-Wirkung umgerechnet entspricht das bislang etwa anderthalb Prozent des Kohlendioxidausstoßes aus dem Straßenverkehr. Bei wachsender Ausstattungsrate jedoch vervielfacht sich dieser Wert rapide. Und je sparsamer die Autos werden, desto stärker verschiebt sich das Verhältnis: Das schädliche R 134a wird immer bedeutsamer.

Deshalb kümmert sich die EU bereits um das Thema. Von 2009 an sollen Kältemittel eingeführt werden, die schonender mit der Umwelt umgehen. Der EU-Grenzwert soll nun auf das 150fache der CO2-Treibhauswirkung gesenkt werden. Verglichen mit dem „Treibhausfaktor“ 1300 des R 134a wäre das ein erheblicher Fortschritt. Als Ersatz für das R 134a gibt es auch schon einen Anwärter: das R 152a (Difluorethan). Es hat einen „Treibhausfaktor“ von 140 und liegt damit gerade unter der beabsichtigten Grenze. Es besitzt den Charme, dass sich die Konstruktion von Klimaanlagen gar nicht groß zu ändern braucht. Eigentlich der Wunsch eines jeden Ingenieurs, könnte man denken.

Aber fragt man bei der Stuttgarter Firma Behr nach – sie gehört zu den führenden Zulieferern von Heiz-, Kühl- und Klimaanlagen im Autobau – dann dürften die Vorgaben ruhig noch schärfer werden. Hier arbeitet man an Verfahren, die viel weiter gehen. Die Entwickler könnten nämlich bald Kohlendioxid als Kältemittel einsetzen. In der Kälte-Großtechnik ist das – neben Ammoniak – ein schon gebräuchlicher Stoff. Um es im Auto einzusetzen, müssten die Stuttgarter natürlich entsprechende Produktionsanlagen errichten. Aber nach drei bis vier Jahren Vorlauf könnte diese Technik in Serie gehen, sagt Thomas Heckenberger, Leiter des Technologie-Centers bei Behr.

Der Einsatz von CO2 als Kältemittel im Automobil hätte noch einen weiteren Vorteil. Klimaanlagen, die damit arbeiten, lassen sich leichter auch als Zusatzheizung nutzen. Schließlich gehen heutige Automotoren mit dem Benzin schon so effektiv um, dass im harten Winter nicht mehr genügend Abwärme für die Heizung des Innenraums zur Verfügung steht.

Um die winterliche Kälte zu überstehen, werden Autos höherer Preisklassen bereits mit Zusatzheizungen ausgestattet, die möglichst noch vor dem Start losbullern, den Motor und den Innenraum vorwärmen. Sie erhöhen aber auch den Kraftstoffverbrauch.

Sicher, das machen alle Systeme. Denn Wärme ist Energie, und die muss ja irgendwo herkommen. Heckenbergers Mitarbeiter fragten sich allerdings, ob es eine Technik gibt, die diese Wärme womöglich sparsamer bereitstellt.

In einer Studie verglichen sie unter gleichen Bedingungen insgesamt vier ganz unterschiedliche Verfahren miteinander. Am sparsamsten schnitt die Wärmepumpe ab – sie brachte einen Spareffekt von etwa 15 Prozent. Die Entwickler hatten zwar deutlich mehr von ihr erwartet, aber immerhin bleibt ein sichtbarer Vorsprung.

Zudem lässt sich diese Technik mit der ohnehin vorhandenen Klimaanlage nutzen. Sie ist nämlich vom Prinzip her nichts anderes als eine Wärmepumpe – nur dass sich die Wirkungsweise umkehrt. Im Sommer kann sie überflüssige Hitze aus dem Passagierraum ins Freie transportieren, im Winter selbst geringe Wärmemengen „hochpumpen“ und ins Innere leiten. Woher die Wärme letztlich stammt, ist nur eine Frage des technischen Aufwandes. Das kann die Außenluft sein, das Abgas oder der Kühlkreislauf des Motors.

Wie groß die Mehrkosten sein werden, lässt sich noch nicht einschätzen, sagt Heckenberger. Das hängt sehr stark von der Serienfertigung ab. Mit Kohlendioxid als Wärmetransportmittel jedenfalls wäre das Umschalten möglich – mit den Fluorkohlenwasserstoffen nicht.

Aber wenn die EU es bei dem bislang angedachten Grenzwert belässt, dann bleibt es über das Jahr 2009 hinaus bei den bekannten Verfahren. Denn wenn der Zwang der Europa-Gesetzgebung fehlt, dann dürfte sich wohl kaum ein Autohersteller finden, der den Vorreiter für eine neue Technik spielt. Vor dem Hintergrund der Exportabhängigkeit in die USA schon gar nicht. Denn dort scheint das Interesse an Fortentwicklungen zu Gunsten des Klimaschutzes nicht allzu groß zu sein.

Aber vielleicht könnte es ja doch ein stichhaltiges Argument gegen den Umstieg auf das R 152a geben. So findet man den Stoff zum Beispiel in der Unfallverhütungsvorschrift Gase, herausgegeben von der Gesetzlichen Unfallversicherung – und zwar unter der Rubrik „brennbare Gase“. Das ist im Motorraum von Autos vielleicht doch keine so gute Eigenschaft.

Ähnlich sieht es auch das Umweltbundesamt. Mit CO2 hätte man nicht nur ein unbrennbares Kältemittel, sondern auch den aus Umweltsicht wesentlich besseren Stoff, heißt es dort.

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