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Energieeffizienz durch Kältemittel


         Andrea Voigt, EPEE
 The European Partnership for Energy and
            the Environment
Europa gestern und heute !

          Gestern...




Heute !
Genau aus diesem Grund gibt es EPEE


       Wir sprechen mit einer Stimme für die
       europäische Kälte-, Klima- und
       Wärmepumpen-Industrie – seit 2000

       Wir sorgen dafür, dass diese Stimme bei
       den EU-Entscheidern gehört wird



       Denn: 60 bis 80% unserer nationalen
       Gesetzgebung kommt aus Brüssel!
Und so sieht sie aus: die aktuelle EU-Klimapolitik
    Viele Regularien, ein Ziel: 3 x 20 % bis 2020

                                                MAC
                                             2006/40/EC
                                                                      a se
                                                     F-Gas          -G
          CO 2



                                       20%                         F
                                                  EU 842/2006
                                     weniger
                                  Treibhausgas-
                                   emissionen           WEEE
                                                      2002/96/EC
                   EPBD
                 2002/91/EC                                  RoHS
   EUP
                                                           2002/95/EC
2005/32/EC
                                      20%
           ESD
                              erneuerbare Energien            RES
        2009/28/EC
                                                           2009/28/EC
   ELD
2003/66/EC
                                     20%
                              mehr Energieeffizienz
    EEA
EU-Parlament definiert Energieeffizienz als einen der
     Pfeiler der EU-Strategie für Kopenhagen

               Für Kopenhagen ist das Ziel:
       30 % weniger Treibhausgasemissionen bis 2020

• Steigerung der Energieeffizienz und
  Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien
   – Klimawandel entgegenwirken
   – Wirtschaftswachstum und Wettbewerbsfähigkeit steigern
   – Arbeitsplätze schaffen und Lebensqualität verbessern

• Ambitioniertere Gestaltung des Energieeffizienzpakets
   – Anreize für Energieeffizienz schaffen
   – Neufassung der Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden
Aus gutem Grund, denn CO2 steht in der EU-27
     für über 80 % der THG-Emissionen
                                  6

                                                                        SF6 = 0,59%
                                  5
                                          NO2            7,4 %          P-FKW = 0,08%
                                         CH       4      8,2 %
 THG-Emissionen [Mrd. t CO2-äq]




                                  4                                     H-FKW = 1,25%


                                  3
                                         CO   2              82,8 %

                                  2



                                  1



                                  0
                                  1990                2007

                                                                      Quelle: Tim Vink, Honeywell
Trotzdem stimmt der Fokus nicht immer, denn...


                        HFKW werden gern als „low
                         hanging fruit“ bezeichnet




                                 Hohes
                           Treibhauspotenzial
                         Natürliche Alternativen
                               vorhanden
Was ist dran an dieser Behauptung?
              Beispiel Gebäude:


                            • Ca. 80% des Energieverbrauchs
         10-25%
                              in EU Gebäuden gehen auf das
  Warmwasser
                  50-60%      Konto von Heizung und
                              Warmwasser.
3% Klima          Heizung
                            • Laut Schätzungen der IEA
  Andere                      können Wärmepumpen die
   20%                        weltweiten CO2 Emissionen
                              um 8% reduzieren.




                                      Quelle: H. Dhont, Daikin
Hier macht keineswegs das Kältemittel
          den Unterschied
 Rund 50% weniger CO2-Emissionen pro Jahr mit einer
          R-410A Luft/Wasser Wärmepumpe

    4,5
           100%
     4
    3,5
                       70%
     3                                            CO2-äq to/a inkl.
                                      52%         direkte R-410A
    2,5                                           Emission
     2      4,2
                                                  Direkte Kältemittel-




                                                                         Quelle: ZVKKW
    1,5                 2,95                      emission R-410A
                                      2,19
     1
    0,5
                                                   1,7 kg R-410A,
     0                                             2% Leckage,
                                                   9400 kWh
           Heizöl-     Erdgas-     Luft/Wasser     Nutzenergie
          Brennwert   Brennwert   WP Monovalent
Und in Supermärkten?

    Fast 50% des Energieverbrauchs gehen auf
              das Konto der Kühlung

               Elektrische     Kraft; 6%
             Kleingeräte; 9%


Bürogeräte; 11%
                                                                      Kühlung; 48%




         Beleuchtung; 26%


                                           Quelle: UBA, Klimarelevanz Supermärkte
… hier spielen, wie in allen Anwendungen,
                              viele Faktoren eine Rolle
                               „Wärme macht ineffizient“ – das gilt nicht
                                        nur für den Mensch!
                                                 Total Average Input Power (MT + LT)

                      50.0
                      45.0
                      40.0
Weighted Average kW




                                                                                                                                                      Cond Fans
                      35.0
                      30.0                                                                                                                            Comps           Model   Description
                                                                                                                                                                         MT   Conventional R404A DX
                      25.0                                                                                                                                        1
                                                                                                                                                      Pumps              LT   Conventional R404A DX
                      20.0                                                                                                                                               MT   R404A DX
                                                                                                                                                      Evap Fans   2
                      15.0                                                                                                                                               LT   Sub-critical cascade CO2 DX
                                                                                                                                                                         MT   R404A + glycol secondary
                      10.0                                                                                                                                        3
                                                                                                                                                                         LT   Sub-critical cascade CO2 DX
                       5.0                                                                                                                                               MT   Trans-critical CO2 DX
                                                                                                                                                                  4
                       0.0                                                                                                                                               LT   Sub-critical cascade CO2 DX
                             Model 1

                                       Model 2
                                                 Model 3
                                                           Model 4


                                                                     Model 1
                                                                                Model 2

                                                                                          Model 3
                                                                                                    Model 4



                                                                                                              Model 1
                                                                                                                        Model 2
                                                                                                                                  Model 3
                                                                                                                                            Model 4




                                       Helsinki                                Strasbourg                               Rome

                                                                                                                                                         Quelle: Enviros, Zahlen vorläufig
Dazu gehört natürlich auch das Kältemittel

   Adäquate Kältemittelauswahl verringert
              THG-Emissionen
               COP und GWP im Vergleich zu R-404A
           bei t0 = -8°C; tC = +32°C; TU = 0K; TÜ = 15K, 85kg R-134a

    20%
          6%              11%
                                                   16%
    0%

   -20%                                                                 COP
                                                                        GWP
   -40%

               -47%
   -60%
                                -53%            -60%
   -80%
          R-410A           R-407C            R-134a


                                                   Quelle: A. Wirsching, Teko
Trotzdem:
Optimal wäre natürlich alles in einem:
                             Sicher
                             • Nicht toxisch
                             • Nicht brennbar
          Umweltfreundlich
          • ODP = 0
          • GWP = 0

          Effizient
          • Hervorragende thermodynamische Eigenschaften
          • In allen Anwendungen
          • Unter allen Bedingungen


                   Praktisch
                   • Billig
                   • Weltweit verfügbar
                   • Allen bekannt
Mit anderen Worten ....

die eierlegende Wollmilchsau !
Aber die gibt es bislang leider nicht:

                            Kohlen-
   Kältemittel    HFKWs                  Ammoniak       CO2         HFOs
                          wasserstoffe

GWP

Toxizität

Brennbarkeit                                                        ?
Effizienz

Verträglichkeit

Druck

Kosten                                                               ?
Verfügbarkeit

Bekanntheit

                                         Quelle: Ray Gluckmann, Enviros
Trotzdem: wir sind auf dem richtigen Weg
Dichtere Anlagen, sorgfältige Auswahl des Kältemittels und
   energetische Optimierung

                                                   Eco-Efficiency
                         15%
                                                                                            Mehr Erfahrung
                                                                                            Höhere Nachfrage
                         10%
                                M1                                                          Bessere Ausbildung
   Financial Advantage




                                            M2
                          5%
                                                                                              Model   Description

                          0%                                                                     MT Conventional R404A DX
                                                                                             1
                                                                                                 LT   Conventional R404A DX

                          -5%                                                                    MT R404A DX
                                                      M3                                     2
                                                                                                 LT   Sub-critical cascade CO2 DX

                         -10%                                                 M4                 MT R404A + glycol secondary
                                                                                             3
                                                                                                 LT   Sub-critical cascade CO2 DX

                         -15%                                                                    MT Trans-critical CO2 DX
                                                                                             4
                             -30%    -20%   -10%     0%    10%   20%   30%     40%   50%         LT   Sub-critical cascade CO2 DX

  Strasbourg                                     Environmental Advantage



                                                                             Quelle: Enviros, vorläufige Zahlen
Und genau deshalb sollten wir nichts
         überstürzen, sondern:
1. Zeit gewinnen, bis sie *(vielleicht) entdeckt wird
   –   Die F-Gase-Verordnung umsetzen und direkte Emissionen so
       weit wie möglich reduzieren
   –   Entwicklungsländer beim Ausstieg aus ozonabbauenden
       Substanzen (ODS) unterstützen und den Stand der Technik
       und Ausbildung dort vorantreiben
2. Das beste aus dem machen, was wir haben
   –   Kältemittel optimal entsprechend der Anwendungen und
       technischen Rahmenbedingungen einsetzen
   –   Energieeffizienz der Anlagen optimieren
3. Den entsprechenden Rahmen schaffen
   –   Finanzielle Anreize (Förderprogramme etc.) für
       energieeffiziente Maßnahmen
   –   Besondere Berücksichtigung der großen Zielgruppen
       Privathaushalte und KMUs
   * Die Wollmilchsau…
... dabei den globalen Kontext im Auge
                   behalten
USA, Kanada,Mexiko:
für HFKW Phase-Down

                                  Kopenhagen ???




Japan:
                                  China und Indien:
HFO 1234 yf
                                  gegen Phase-Down
Freigabe
... und in jedem Fall immer an die nächsten
             Generationen denken




  Danke für Ihre Aufmerksamkeit !

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Energieeffizienz durch Kältemittel (Andrea Voigt, EPEE-Generaldirektorin Brüssel)

  • 1. Energieeffizienz durch Kältemittel Andrea Voigt, EPEE The European Partnership for Energy and the Environment
  • 2. Europa gestern und heute ! Gestern... Heute !
  • 3. Genau aus diesem Grund gibt es EPEE Wir sprechen mit einer Stimme für die europäische Kälte-, Klima- und Wärmepumpen-Industrie – seit 2000 Wir sorgen dafür, dass diese Stimme bei den EU-Entscheidern gehört wird Denn: 60 bis 80% unserer nationalen Gesetzgebung kommt aus Brüssel!
  • 4. Und so sieht sie aus: die aktuelle EU-Klimapolitik Viele Regularien, ein Ziel: 3 x 20 % bis 2020 MAC 2006/40/EC a se F-Gas -G CO 2 20% F EU 842/2006 weniger Treibhausgas- emissionen WEEE 2002/96/EC EPBD 2002/91/EC RoHS EUP 2002/95/EC 2005/32/EC 20% ESD erneuerbare Energien RES 2009/28/EC 2009/28/EC ELD 2003/66/EC 20% mehr Energieeffizienz EEA
  • 5. EU-Parlament definiert Energieeffizienz als einen der Pfeiler der EU-Strategie für Kopenhagen Für Kopenhagen ist das Ziel: 30 % weniger Treibhausgasemissionen bis 2020 • Steigerung der Energieeffizienz und Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien – Klimawandel entgegenwirken – Wirtschaftswachstum und Wettbewerbsfähigkeit steigern – Arbeitsplätze schaffen und Lebensqualität verbessern • Ambitioniertere Gestaltung des Energieeffizienzpakets – Anreize für Energieeffizienz schaffen – Neufassung der Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden
  • 6. Aus gutem Grund, denn CO2 steht in der EU-27 für über 80 % der THG-Emissionen 6 SF6 = 0,59% 5 NO2 7,4 % P-FKW = 0,08% CH 4 8,2 % THG-Emissionen [Mrd. t CO2-äq] 4 H-FKW = 1,25% 3 CO 2 82,8 % 2 1 0 1990 2007 Quelle: Tim Vink, Honeywell
  • 7. Trotzdem stimmt der Fokus nicht immer, denn... HFKW werden gern als „low hanging fruit“ bezeichnet Hohes Treibhauspotenzial Natürliche Alternativen vorhanden
  • 8. Was ist dran an dieser Behauptung? Beispiel Gebäude: • Ca. 80% des Energieverbrauchs 10-25% in EU Gebäuden gehen auf das Warmwasser 50-60% Konto von Heizung und Warmwasser. 3% Klima Heizung • Laut Schätzungen der IEA Andere können Wärmepumpen die 20% weltweiten CO2 Emissionen um 8% reduzieren. Quelle: H. Dhont, Daikin
  • 9. Hier macht keineswegs das Kältemittel den Unterschied Rund 50% weniger CO2-Emissionen pro Jahr mit einer R-410A Luft/Wasser Wärmepumpe 4,5 100% 4 3,5 70% 3 CO2-äq to/a inkl. 52% direkte R-410A 2,5 Emission 2 4,2 Direkte Kältemittel- Quelle: ZVKKW 1,5 2,95 emission R-410A 2,19 1 0,5 1,7 kg R-410A, 0 2% Leckage, 9400 kWh Heizöl- Erdgas- Luft/Wasser Nutzenergie Brennwert Brennwert WP Monovalent
  • 10. Und in Supermärkten? Fast 50% des Energieverbrauchs gehen auf das Konto der Kühlung Elektrische Kraft; 6% Kleingeräte; 9% Bürogeräte; 11% Kühlung; 48% Beleuchtung; 26% Quelle: UBA, Klimarelevanz Supermärkte
  • 11. … hier spielen, wie in allen Anwendungen, viele Faktoren eine Rolle „Wärme macht ineffizient“ – das gilt nicht nur für den Mensch! Total Average Input Power (MT + LT) 50.0 45.0 40.0 Weighted Average kW Cond Fans 35.0 30.0 Comps Model Description MT Conventional R404A DX 25.0 1 Pumps LT Conventional R404A DX 20.0 MT R404A DX Evap Fans 2 15.0 LT Sub-critical cascade CO2 DX MT R404A + glycol secondary 10.0 3 LT Sub-critical cascade CO2 DX 5.0 MT Trans-critical CO2 DX 4 0.0 LT Sub-critical cascade CO2 DX Model 1 Model 2 Model 3 Model 4 Model 1 Model 2 Model 3 Model 4 Model 1 Model 2 Model 3 Model 4 Helsinki Strasbourg Rome Quelle: Enviros, Zahlen vorläufig
  • 12. Dazu gehört natürlich auch das Kältemittel Adäquate Kältemittelauswahl verringert THG-Emissionen COP und GWP im Vergleich zu R-404A bei t0 = -8°C; tC = +32°C; TU = 0K; TÜ = 15K, 85kg R-134a 20% 6% 11% 16% 0% -20% COP GWP -40% -47% -60% -53% -60% -80% R-410A R-407C R-134a Quelle: A. Wirsching, Teko
  • 13. Trotzdem: Optimal wäre natürlich alles in einem: Sicher • Nicht toxisch • Nicht brennbar Umweltfreundlich • ODP = 0 • GWP = 0 Effizient • Hervorragende thermodynamische Eigenschaften • In allen Anwendungen • Unter allen Bedingungen Praktisch • Billig • Weltweit verfügbar • Allen bekannt
  • 14. Mit anderen Worten .... die eierlegende Wollmilchsau !
  • 15. Aber die gibt es bislang leider nicht: Kohlen- Kältemittel HFKWs Ammoniak CO2 HFOs wasserstoffe GWP Toxizität Brennbarkeit ? Effizienz Verträglichkeit Druck Kosten ? Verfügbarkeit Bekanntheit Quelle: Ray Gluckmann, Enviros
  • 16. Trotzdem: wir sind auf dem richtigen Weg Dichtere Anlagen, sorgfältige Auswahl des Kältemittels und energetische Optimierung Eco-Efficiency 15% Mehr Erfahrung Höhere Nachfrage 10% M1 Bessere Ausbildung Financial Advantage M2 5% Model Description 0% MT Conventional R404A DX 1 LT Conventional R404A DX -5% MT R404A DX M3 2 LT Sub-critical cascade CO2 DX -10% M4 MT R404A + glycol secondary 3 LT Sub-critical cascade CO2 DX -15% MT Trans-critical CO2 DX 4 -30% -20% -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% LT Sub-critical cascade CO2 DX Strasbourg Environmental Advantage Quelle: Enviros, vorläufige Zahlen
  • 17. Und genau deshalb sollten wir nichts überstürzen, sondern: 1. Zeit gewinnen, bis sie *(vielleicht) entdeckt wird – Die F-Gase-Verordnung umsetzen und direkte Emissionen so weit wie möglich reduzieren – Entwicklungsländer beim Ausstieg aus ozonabbauenden Substanzen (ODS) unterstützen und den Stand der Technik und Ausbildung dort vorantreiben 2. Das beste aus dem machen, was wir haben – Kältemittel optimal entsprechend der Anwendungen und technischen Rahmenbedingungen einsetzen – Energieeffizienz der Anlagen optimieren 3. Den entsprechenden Rahmen schaffen – Finanzielle Anreize (Förderprogramme etc.) für energieeffiziente Maßnahmen – Besondere Berücksichtigung der großen Zielgruppen Privathaushalte und KMUs * Die Wollmilchsau…
  • 18. ... dabei den globalen Kontext im Auge behalten USA, Kanada,Mexiko: für HFKW Phase-Down Kopenhagen ??? Japan: China und Indien: HFO 1234 yf gegen Phase-Down Freigabe
  • 19. ... und in jedem Fall immer an die nächsten Generationen denken Danke für Ihre Aufmerksamkeit !