Effektiver Klimaschutz mit dem Kältemittel CO2
Chemische Kältemittel: Treiber des Treibhauseffekts.
Heute noch sind chemische Kältemittel der Standard in vielen Branchen. Dabei tragen sie erheblich zum Klimawandel bei.
Gefährliche Freisetzung von Kältemitteln:
Die durchschnittliche Leckrate von R-134a bei neuen Bussen beträgt 13,3% Kältemittel pro Jahr für Reisebusse und 13,7% für Linienbusse (Schwarz, Establishment of Leakage Rates of Mobile Air Conditioners in Heavy Duty Vehicles, 2007).
Nach Veröffentlichungen der „Deutschen Umwelthilfe e.V.” emittierten aus Bussen im Jahr 2008 deutschlandweit fast 100 Tonnen Kältemittel R-134a.
Die freigesetzte Menge an Kältemittel aus Bussen entspricht 140.000 Tonnen CO2-Äquivalenten pro Jahr. Das entspricht dem jährlichen CO2-Ausstoß von 90.000 sparsamen Kleinwagen bei durchschnittlicher Fahrweise.
Der Klimawandel
Das massive Verbrennen fossiler Energieträger (Kohle, Öl, etc.) aber auch die freigesetzten Mengen an chemischen Kältemitteln z.B. macht die Erde zum Treibhaus.
Die Prognose der führenden Klimaexperten: Wenn die Industrie- und Schwellenländer ihren Treibhausgasausstoß nicht drastisch senken, könnte die Durchschnittstemperatur auf der Erde bis zum Ende des Jahrhunderts um weitere vier Grad ansteigen.
Der Klimawandel hat Auswirkungen auf sämtliche Weltregionen. Das Eis der Polkappen schmilzt ab, und der Meeresspiegel steigt. In einigen Regionen kommt es häufiger zu extremen Wetterereignissen und zunehmenden Niederschlägen, während andernorts verstärkt extreme Hitzewellen und Dürren auftreten.
Diese Auswirkungen werden sich in den kommenden Jahrzehnten voraussichtlich verschärfen.
Laut Weltklimarat haben die Ozeane seit 1970 mehr als 90 Prozent der zusätzlichen (menschengemachten) Wärme aus der Erdatmosphäre aufgenommen und sich dadurch kontinuierlich erwärmt. Sogenannte marine Hitzewellen treten häufiger und intensiver auf. Die Erwärmung des Ozeans führt zudem dazu, dass sich Wasserschichten schlechter durchmischen. Deshalb sind viele Meereslebewesen in einigen Wasserschichten oder Regionen nicht mehr mit ausreichend Sauerstoff und lebenswichtigen Nährstoffen versorgt, was bei ihnen zu einem erheblichen Stoffwechselstress führt.
Durch die vermehrte Aufnahme von CO2 sinkt der pH-Wert und die Ozeane versauern zunehmend. Vor allem kalkbildende Lebewesen oder Meerestiere in jungen Lebensstadien, sprich als Ei oder Larve, sind gefährdet.
Weltweit ist der Meeresspiegel im Laufe des 20. Jahrhunderts im Schnitt bereits um etwa 15 Zentimeter angestiegen. Bis 2100 ist damit zu rechnen, dass der Meeresspiegelanstieg bis zu 110 Zentimeter erreicht – mit dramatischen Konsequenzen für niedrigliegende
Der Klimawandel erzeugt immer extremere Wetterveränderungen.
Schwere Stürme, monsunartige Regen und langanhaltende Brände durch große Hitzewellen sind das Ergebnis des Treibhauseffektes.
Dadurch etstanden ungewöhnlich langanhaltende Waldbrände in Australien.
Durch den Klimawandel versteppen und verwüsten zahlreiche Gebiete Afrikas und Südostasiens. Die Folgen davon sind, dass die Bewohner dieser Landstriche, die heute schon an Hunger leiden, es in Zukunft noch schwerer haben werden, auf den ausgetrockneten Böden ihre Nahrung anzubauen.
Der Klimawandel hat zudem zur Folge, dass es vermehrt zu schweren Stürmen und Überschwemmungen kommt, die ebenfalls die Ernten beeinträchtigen werden.
Flüchtlingströme drängen als Folge des Klimawandels nach Europa
Die Ärmsten der ländlichen Regionen in Afrika und Südostasien werden ihre Heimat verlassen und als Folge des Klimawandels in die reicheren Regionen dieser Welt flüchten.
Rund die Hälfte aller Tier- und Pflanzenarten in den weltweit bedeutendsten Naturregionen werden mittelfristig dem Klimawandel zum Opfer fallen. Das ist das Ergebnis einer Studie des WWF und der Universität East Anglia in Großbritannien. Sollte die menschengemachten Emissionen an Treibhausgasen wie bisher fortschreiten, würde jede zweite Art bis zum Jahr 2080 aus den untersuchten Gebieten verschwinden. Selbst wenn das Zwei-Grad-Limit eingehalten wird, also das obere Ende der Beschlüsse im Pariser Klimavertrag, fiele der Rückgang der Artenvielfalt noch erheblich aus: In diesem Fall würde noch jede vierte Spezies in den Schlüsselregionen das Zeitliche segnen. (Quellenhinweis: https://www.wwf.de/themen-projekte/klima-energie/erderwaermung-mit-folgen/)
Der Klimawandel verändert die Welt, in der wir leben, mit vielfältigen Auswirkungen auf Natur, Gesellschaft und Wirtschaft und unser tägliches Leben. Diese Auswirkungen werden als Klima (-wandel) folgen oder Klimawirkungen bezeichnet – sichtbar z. B. als tauende Gletscher, häufigere Hitzetage, ein verändertes Verhalten von Zugvögeln oder ein zeitigerer Frühlingsbeginn als noch vor rund 40 Jahren. Aktuelle Studien belegen, dass auch in Deutschland die Folgen des Klimawandels hohe Kosten für uns verursachen. Die Kosten für Sturm- und Überschwemmungsschäden, Ernteeinbußen werden unsere Bauern und letztlich wir als Verbraucher zahlen müssen. Die Investitionen für höhere Dämme gegen den ansteigenden Meeresspiegel, als Folge des von uns gemachten Klimawandels, werden wir als Steuerzahler bezahlen müssen.
Zeit zu Handeln - Klimaschutz
Seit der Weltkonferenz für Umwelt und Entwicklung in Rio 1992 herrscht internationale Einigkeit darüber, dass dem Klimawandel Einhalt geboten werden muss.
Mit der Klima- und Energiestrategie - den sogenannten „20-20-20-Zielen“ hat die EU ein Richtlinienpakt beschlossen, das u.a. die Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2020 um 20% reduzieren soll. Neue Bestimmungen, wie das Verbot besonders klimawirksamer Kältemittel, sollen helfen, die EU-Klimaziele zu erreichen. Europa setzt damit neue, weltweite Maßstäbe für den Abbau von CO2-Emissionen.
In Fahrzeugklimaanlagen wurde bisher als Kältemittel das fluorierte Treibhausgas Tetrafluorethan (R134a) eingesetzt. Die Richtlinie 2006/40/EG über Emissionen aus Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen verbietet seit dem 1. Januar 2017 den Einsatz von Kältemittel mit einem Treibhauspotenzial über 150 in neuen Pkw und Pkw-ähnlichen Nutzfahrzeugen. Im ersten Schritt betrifft dies nur die Automobilindustrie, jedoch wird langfristig ein generelles Verbot von R-134a erwartet.
Die Kernelemente der F-Gase-Verordnung
Phase Down:
- Schrittweise Reduzierung der F-Gase
- Absenkung der Menge auf 21% bis 2030 in sechs Stufen Verwendungsbeschränkung
- Schrittweises Verbot besonders klimaschädlicher F-Gase
- Quotierung - Den Herstellern und Importeuren werden F-Gase-Quoten zugewiesen
- Strengere Vorschriften für die Dichtheitskontrollen von Kälte- und Klimaanlagen
- Erweiterte Betreiberpflichten: Installation, Instandhaltung, Wartung, Reparatur etc. darf ausschließlich durch zertifiziertes Personal erfolgen
Fluorierte Treibhausgase und FCKW
Während die klassischen Treibhausgase meist als unerwünschte Nebenprodukte freigesetzt werden, zum Beispiel bei der Verbrennung fossiler Rohstoffe, werden fluorierte Treibhausgase zum überwiegenden Teil gezielt produziert und eingesetzt. Sie werden heute in ähnlicher Weise verwendet wie früher Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und Halogene, die für die Zerstörung der stratosphärischen Ozonschicht verantwortlich sind.
Der Beitrag, den F-Gase heute weltweit zum Treibhauseffekt leisten, liegt bei etwa 1,3 Prozent (2004). Eine Studie des Umweltbundesamtes aus dem Jahr 2010 prognostizierte bis zum Jahr 2050 einen Anstieg der F-Gas-Emissionen auf 7,9 Prozent (ohne HFKW phase down) bezogen auf die globalen direkten CO2-Emissionen.
In direktem Zusammenhang mit der steigenden Lebensqualität steigt global die installierte Kälteleistung und damit der Bedarf an Kältemitteln. Der Ausstieg aus der Verwendung von ozonschädigenden HFCKW führt zu einem massiven Anstieg der HFKW- und FKW-Emissionen. F-Gase sind äußerst langlebig, werden nur sehr langsam abgebaut und reichern sich dadurch stetig in der Atmosphäre an. Des Weiteren sind sie äußerst klimawirksam, d.h. kleine Steigerungen haben starke und langanhaltende negative Auswirkungen. Eine Substituierung der F-Gase durch natürliche Stoffe ist in vielen Bereichen technisch möglich geworden, sodass anspruchsvolle Ziele angestrebt werden können.
Was ist GWP (Global Warming Potential)?
Das Treibhauspotential (Global Warming Potential) ist der potentielle Beitrag eines Stoffes zur Erwärmung der bodennahen Luftschichten d.h. zum sogenannten Treibhauseffekt. Der Beitrag des Stoffes wird als GWP Wert
relativ zu dem Treibhauspotenzial des Stoffes Kohlendioxid (CO2) angegeben.
Für die Bewertung werden die Werte GWP100 - das heißt, der Beitrag eines Stoffes zum Treibhauseffekt gemittelt über einen Zeitraum von 100 Jahren - verwendet.
Je niedriger der Wert des CO2 – Äquivalents ist, um so niedriger ist die potentiell Wirkung auf die
globale Erwärmung und den damit verbundenen Umweltwirkungen. (Quelle BNB UN 1.1.1)
Kältemittel |
| R-744 (CO2) | R-134a |
atmosphärische Verweilzeit | Jahre | 120 | 14,6 |
GWP (100 Jahre) |
| 1 (0) | 1430 |
untere Explosionsgrenze | vol.% | - | - |
Zündtemperatur | °C | - | 750 |
Dampfdruck bei 60°C | bar | überkritisch | 16,81 |
Dampfdruck bei 30°C | bar | 72,02 | 7,7 |
Dampfdruck bei 0°C | bar | 34,81 | 2,93 |
Verdampfungsenthalpie bei 0°C | kJ/kg | 231,73 | 198,28 |
Gasdichte bei 0°C | kg/m3 | 97,25 | 14,44 |
volumetrische Kälteleistung bei 0°C |
| 7,87 | 1 |
Die Auswirkungen des Klimwandels auf den menschlichen Körper
Der Klimawandel und seine Folgen haben nicht nur Auswirkungen auf die Natur und die Tierwelt. Wie sieht es mit unserer Gesundheit aus? Welche Folgen hat der Klimawandel jetzt schon für jeden einzelnen?
Hohe Temperaturen und auch große Temperaturschwankungen stellen ein erhöhtes Herzinfarktrisiko da. Besonders betroffen sind älter Menschen oder Menschen mit Vorerkrankungen. Aber auch Personen mit niedrigem Blutdruck leider besonders unter Hitzeperioden etwa durch Müdigkeit, Schwindel oder Kopfschmerzen.
Lungenerkrankungen werden durch Hitzeperioden, Luftverschmutzung sowie hohe Ozonbelastungen begünstigt. Hinzu kommt, dass die Allergieperioden durch die Hitze und den ausbleibenden Regen intensiver und länger werden.
Mehr und intensivere Sonnenzeiten erhöhen das Hautkrebsrisiko. Aus einer Antwort der Bundesregierung geht hervor, dass seit Jahrzehnten die Zahl der jährlichen Sonnenstunden und die damit verbundene Belastung durch UV-Strahlung kontinuierlich steigt.
Außerdem wirkt sich die Erhöhung der Körpertemperatur negativ auf unsere Durchblutung aus. Viel Sonne und hohe Temperaturen erhöhen somit das Risiko eines Schlaganfalls.
Durch Richtlinien und Verordnungen sollen diese Ziele der Klima- und Energiestrategie erreicht werden:
Die UN-Klimakonferenz in Montreal fand vom 28. November bis zum 10. Dezember 2005 in Montreal statt. Es war die elfte Weltklimakonferenz. Präsident der Klimakonferenz war der kanadische Umweltminister Stéphane Dion.
Ziel
Die Klimakonvention hat das Ziel, "eine gefährliche, vom Menschen verursachte Störung des Klimasystems zu verhindern und die weltweite Erwärmung zu verlangsamen sowie ihre Folgen zu mildern" (Artikel 2-Klimakonventionsrahmenvertrag).
Die wichtigste Verpflichtung der Klimakonvention ist, dass alle Vertragspartner regelmäßig Berichte veröffentlichen müssen, in denen ihre aktuellen Treibhausgasemissionen und die voraussichtliche Entwicklung der Treibhausemissionen enthalten sein müssen.
2005, Montreal (Kanada)
An der Klimakonferenz in Montreal im Jahr 2005 nahmen die 189 Vertragsstaaten der Klimakonvention teil. Diese Konferenz war gleichzeitig das erste Treffen der Vertragsstaaten des Kyoto-Protokolls, dass durch die Ratifikation von Russland am 16. Februar 2005 in Kraft getreten ist.
Ziel dieser Konferenz war es, über die Umsetzung des Kyoto-Protokolls zu beraten und das Kyoto-Protokoll durchzusetzen.
Ergebnisse:
Knapp 10.000 Delegierte aus 189 Ländern diskutierten zwei Wochen lang über die Verlängerung des Kyoto-Protokolls und Maßnahmen gegen die globale Erwärmung. Es wurde verabredet, in den folgenden zwei Jahren Arbeitsgruppen einzurichten, die sich mit Möglichkeiten zu einer langfristigen Reduzierung der Emissionen beschäftigen sollten. Auch die Vereinigten Staaten stimmten der Einigung zu, lehnten klare Zielvorgaben aber weiterhin ab. Dennoch bezeichnete die Umweltschutzorganisation WWF die Konferenz als Erfolg.
Die neue F-Gas-V ist ein Beitrag, um die Emissionen des Industriesektors bis zum Jahr 2030 um 70 Prozent gegenüber 1990 zu verringern. Durch die neuen Regelungen sollen die Emissionen fluorierter Treibhausgase (F-Gase) in der EU um 70 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent auf 35 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent bis zum Jahr 2030 gesenkt werden. Die Emissionsreduktion fluorierter Treibhausgase soll durch drei wesentliche Regelungsansätze erreicht werden:
1.Einführung einer schrittweisen Beschränkung (Phase down) der am Markt verfügbaren Mengen an teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (HFKW) bis zum Jahr 2030 auf ein Fünftel der heutigen Verkaufsmengen,
2.Erlass von Verwendungs- und Inverkehrbringungsverboten, wenn technisch machbare, klimafreundlichere Alternativen vorhanden sind.
3.Beibehaltung und Ergänzung der Regelungen zu Dichtheitsprüfungen, Zertifizierung, Entsorgung und Kennzeichnung.
Mit der neuen F-Gas-V soll insbesondere ein Anreiz zur Verwendung von Alternativen anstelle von F-Gasen geschaffen werden.
Als Folge des Inkrafttretens der neuen F-Gas-V wird die Bundesregierung die Chemikalien-Klimaschutzverordnung (ChemKlimaschutzV) überarbeiten und Sanktionsvorschriften durch Ergänzung der Chemikalien-Sanktionsverordnung (ChemSanktionsV) erlassen.
F-Gase-Verordnung im Überblick
- Schrittweise Reduzierung der F-Gase
- Absenkung der Menge auf 21% bis 2030 in sechs Stufen
- Verwendungsbeschränkung - Schrittweise Verbot besonders klimaschädlicher F-Gase
- Quotierung - Den Herstellern und Importeuren werden F-Gase-Quoten zugewiesen
- Dichtheitskontrollen - Strengere Vorschriften für die Dichtheitskontrollen von Kälte- und Klimaanlagen
- Erweiterte Betreiberpflichten - Installation, Instandhaltung, Wartung, Reparatur etc. darf ausschließlich nur durch zertifiziertes Personal erfolgen
In der ruandischen Hauptstadt haben sich mehr als 150 Staaten darauf geeinigt, den Gebrauch klimaschädlicher Fluorkohlenwasserstoffe einzuschränken.
Ab 2019 sollen entwickelte Länder wie die USA den FKW-Einsatz um zehn Prozent verringern. Im Laufe der Jahre wollen sie den Gebrauch sogar um 85 Prozent reduzieren. Dies soll bis spätestens 2036 geschehen.
Der Großteil der unterzeichnenden Staaten - unter anderem China - beginnt 2024 mit dem verringerten Einsatz. Entwicklungsländern wird mehr Zeit eingeräumt. Schwellen- und Entwicklungsländer wie Indien hatten auf einen späteren Beginn gedrungen und auf die hohen Kosten verwiesen, die für die Umstellung auf andere Substanzen anfallen.
Das nun erzielte Abkommen gilt als ein Meilenstein bei der Bekämpfung des Klimawandels.
Ein weiterer rechtlicher Aspekt im Umgang mit Kältemitteln ist in der Chemikalien-Klimaschutz-Verordnung (ChemKlimaschutzVO) festgelegt. Diese besagt, dass nur Fachkräfte mit einem personengebundenen Sachkundenachweis die Arbeiten an Anlagen mit fluorierten Kältemitteln ausführen dürfen. Zusätzlich muss der Betrieb zertifiziert sein. In den Klimaanlagen wurde ab 1989 das chlorhaltige und Ozonschicht abbauende Kältemittel R-12 (FCKW Fluorchlorkohlenwasserstoff) durch das bis heute verwendete chemische FKW-Kältemittel R-134a (Tetrafluorethan - ein fluorhaltiger Kohlenwasserstoff) abgelöst.
Die Europäische Union hat diesen Umstand erfasst und in ihrer Mobile-Air-Conditioning Directive (MAC) - aus Gründen des Umweltschutzes - strenge Anforderungen an die in Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge verwendeten Kältemittel gestellt (Richtlinie 2006/40/EG).
Ab 01.01.2011 waren Fahrzeughersteller verpflichtet für Klimaanlagen in Fahrzeugen, die in der EU als neuer Typ zugelassen werden, Kältemittel mit einem Treibhauspotenzial (GWP) kleiner 150 nach EG Nr. 842/2006 einzusetzen. Dies gilt ab 01.01.2017 für alle zugelassenen PKW und leichte Nutzfahrzeuge (kleiner 1,3 t). Die Busbranche ist ebenfalls in dieser Richtlinie erwähnt. Ein Datum für ein Verbot von R-134a besteht zurzeit noch nicht, ist aber zu erwarten.
Zusammengefasst:
GWP < 150
Betrifft PKW (M1) und leichte LKW N1 bis 1,3 t.
Verbot (Art. 5) in neuen Typen ab 01.01.2011,
in allen Neufahrzeugen ab 01.01.2017
Um weitere Anreize für einen umweltfreundlichen Weg der Nutzung natürlicher Kältemittel zu schaffen, gibt es gewisse Zertifizierungen / Auszeichnungen oder auch Förderungen zukünftig nur noch in Verbindung mit der Verwendung umweltfreundlicher sowie toxisch unbedenklicher Kältemittel.
Die Auszeichnung "Blauer Umweltengel" wird für Busse vergeben die:
3.3 Klimatechnik
Für die Klimatisierung der Fahrgasträume von Bussen sind Kältemittel erforderlich. Diese haben ein Treibhauspotential GWP < 1500, bezogen auf CO2 und einen Zeithorizont von 100 Jahren, einzuhalten.
Für die Umweltfreundliche Klimatisierung ist ab 01.01.2018 für zweiachsige Stadtbusse ausschließlich ein halogenfreies Kältemittel zu verwenden.
(Auszug aus der Vergaberegelung für Umweltzeichen.)
VDV Richtlinie – VDV Schrift 236 „Klimatisierung von Linienbussen“
VDV Schrift 236 sieht im Bereich Klimatisierung bei den Allgemeinen Anforderungen Punkt 3.1 den Einsatz von „umweltfreundlichen sowie toxisch unbedenklichen Kältemitteln“ vor.
Auszug:
Den gesetzlichen Vorgaben entsprechend, sind umweltfreundliche sowie toxisch unbedenkliche Kältemittel nach dem Stand der Technik einzusetzen. Es sind hierbei möglichst geringe Füllmengen unter Einhaltung einer ausreichend dimensionierten Reservemenge für einen sicheren Betrieb vorzusehen.
Deutsche Förderung für Hybridbusse vom 12.12.2014
Die neuen "Richtlinien zur Förderung der Anschaffung von dieselelektrischen Hybridbussen im öffentlichen Nahverkehr" sind im Januar 2015 offiziell in Kraft getreten und gelten bis Ende 2017. Mit der Förderung ist die Einhaltung ambitionierter Umweltstandards verknüpft, die inzwischen auch auf die Klimatisierung ausgeweitet wurden: „Anträge für Vorhaben, in deren Rahmen Fahrzeuge mit einer umweltfreundlichen CO2- Klimatechnik beschafft werden sollen, werden bevorzugt berücksichtigt.“ Interessierte Verkehrsbetriebe können ab sofort Projektskizzen einreichen.
In folgenden Ländern der EU existieren bereits Förderungen und Zuschüsse auf klimafreundliche Kältemittel:
- Deutschland
- Österreich
- Großbritannien
- Schweiz
- Belgien
- Niederland
Bis zu 6.500 Euro Förderung in Deutschland
Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle hat seit Dezember 2018 ein Förderprogramm für CO2 Busklimaanlagen für elektrische Busse aufgelegt. Bei den aktuell verfügbaren CO2-Wärmepumpen-Systemen von Konvekta, sind somit Förderbeträge pro Fahrzeug zwischen 4.000,- Euro für einen elektrischen Solobus und bis zu 6.500,- Euro für einen elektrischen Gelenkbus möglich.
Als Ergänzung zur F-Gase-Verordnung wird der Einsatz von HFKW in einigen EU-Staaten durch zusätzliche Abgaben gezielt preislich erhöht. Die nationalen Regelungen sind unterschiedlich, zielen aber auf eine Besteuerung von ca. 20 € / Tonne CO2-Äquivalent ab.
Die Auswirkung der gesetzlichen Beschränkungen:
Die Verfügbarkeit von marktgängigen synthetischen Kältemitteln mit einem GWP > 150 wird sich innerhalb der Lebensdauer bestehender und zukünftiger Klimaanlagen deutlich reduzieren.
Zu diesen Kältemitteln zählen insbesondere:
- R-134a (GWP 1.430)
- R-404A (GWP 3.922)
- R-407C (GWP 1.774)
Es ist davon auszugehen, dass diese marktgängigen Kältemittel sehr teuer werden, bzw. nicht mehr zur Verfügung stehen.
Zusätzlich gelten für Kältemittel mit GWP > 2500 ab 2020 und für Kältemittel mit GWP > 150 ab 2022 unter bestimmten Rahmenbedingungen Anwendungs- und Serviceverbote.
China, der weltweit größte Hersteller und Emittent von HFKW, hat angekündigt, dass durch die Kigali-Änderung des Montrealer Protokolls festgelegte globale HFC-Abbauabkommen anzuerkennen, so die staatliche chinesische Nachrichtenagentur Xinhua.
Der chinesische Präsident Xi Jinping gab dies auf einem virtuellen Gipfel am 16. April zusammen mit dem französischen Präsidenten Emmanuel Macron und der deutschen Bundeskanzlerin Angela Merkel bekannt.
Darüber hinaus gaben die USA und China am 17. April eine gemeinsame Erklärung ab, in der sie feststellten, dass beide Länder "jeweils die in der Kigali-Änderung des Montrealer Protokolls festgelegte Phase der Produktion und des Verbrauchs von Fluorkohlenwasserstoffen umsetzen werden".
Nach Schätzungen der Vereinten Nationen, würde die vollständig umgesetzte Kigali-Änderung bis zum Ende des Jahrhunderts einen Anstieg der globalen Temperatur um bis zu 0,4 ° C (0,7 ° F) vermeiden.
Die Kigali-Änderung des Montrealer Protokolls wurde im Oktober 2016 von 197 Ländern (plus der Europäischen Union) verabschiedet. Sie trat am 1. Januar 2019 in Kraft. Ziel ist es, den HFKW-Verbrauch bis 2047 um mindestens 80% zu senken.
Kambodscha war das letzte Land, das am 8. April 2021 einwilligte, und wurde das 117. Land sowie die Europäische Union (EU), die das globale Abkommen ratifizierte.
- Treibhausgasemissionen
- Bis 2030: 65 % weniger CO2 (bislang 55 %)
- Bis 2040: 88 % weniger CO2
- 2045: Klimaneutralität (bislang 2050)
- Zulässige jährliche CO2-Emissionsmengen für einzelne Sektoren wie Energiewirtschaft, Industrie, Verkehr oder Gebäudebereich werden abgesenkt.
Deutschlands Weg zur Klimaneutralität ist im Klimaschutzgesetz vorgezeichnet. Nach dem Urteil des Bundesverfassungsgerichts und mit Blick auf das neue europäische Klimaziel 2030 hat die Bundesregierung nun ein Klimaschutzgesetz 2021 vorgelegt. Der Beschluss des Gerichts verpflichtet den Staat, aktiv vorzubeugen, so dass es in Zukunft nicht zu unverhältnismäßigen Einschränkungen der Freiheitsgrundrechte der heute jüngeren Menschen kommt. Das Bundeskabinett begegnet mit dem neuen Klimaschutzgesetz den besonderen Herausforderungen, die mit dem Klimawandel verbunden sind.
Höheres Klimaziel bis 2030
Die Gesetzesänderung sieht vor, die Zielvorgaben für weniger CO2-Emissionen anzuheben. Das Minderungsziel für 2030 steigt um 10 Prozentpunkte auf mindestens 65 Prozent. Das heißt, Deutschland soll bis zum Ende des Jahrzehnts seinen Treibhausgas-Ausstoß um 65 Prozent gegenüber dem Jahr 1990 verringern. Die höheren Ambitionen wirken sich auch auf die CO2-Minderungsziele in den einzelnen Sektoren wie der Energiewirtschaft, dem Verkehr oder dem Gebäudebereich bis zum Jahr 2030 aus.
Treibhausgasneutralität bis 2045
Für das Jahr 2040 gilt ein Minderungsziel von mindestens 88 Prozent. Auf dem Weg dorthin sieht das Gesetz in den 2030er Jahren konkrete jährliche Minderungsziele vor. Bis zum Jahr 2045 soll Deutschland Treibhausgasneutralität erreichen: Es muss dann also ein Gleichgewicht zwischen Treibhausgas-Emissionen und deren Abbau herrschen. Nach dem Jahr 2050 strebt die Bundesregierung negative Emissionen an. Dann soll Deutschland mehr Treibhausgase in natürlichen Senken einbinden, als es ausstößt.
Natürliche Senken stärken
Der Gesetzentwurf betont den Beitrag natürlicher Ökosysteme zum Klimaschutz. Wälder und Moore sind Kohlenstoffspeicher, sogenannte natürliche Senken. Sie sind wichtig, um unvermeidbare Restemissionen von Treibhausgasen zu binden. Die Bundesregierung macht deshalb konkrete Zielvorgaben, um die CO2-Bindungswirkung natürlicher Senken zu verbessern.
Sofortprogramm für mehr Klimaschutz
Begleitend zur Novelle des Klimaschutzgesetzes hat die Bundesregierung eine Erklärung zum „Klimapakt Deutschland“ verabschiedet. Um die mit dem Klimaschutzgesetz 2021 beschlossenen Ziele erreichen zu können, sind zahlreiche unterstützende Maßnahmen in den verschiedenen Sektoren notwendig. Die Bundesregierung wird hierzu ein Sofortprogramm vorlegen. Schwerpunkte der Maßnahmen liegen in den Bereichen Industrie, klimafreundliche Mobilität, Landwirtschaft und im Gebäudebereich. Ein zusätzliches Fördervolumen im Umfang von bis zu 8 Milliarden Euro ist dafür vorgesehen.
Klimaschutz europäisch abstimmen
Auf europäischer Ebene stehen konkrete Vorschläge der EU-Kommission zu Maßnahmen für mehr Klimaschutz noch aus. Folgerichtig sieht das novellierte Klimaschutzgesetz daher eine Evaluierung im Jahr 2022 nach den europäischen Vorgaben vor. Ziel muss ein gut koordinierter Instrumentenmix auf europäischer und nationaler Ebene sein.
Weg zur Klimaneutralität
Die Bundesregierung will mit dem novellierten Klimaschutzgesetz nicht nur mehr Generationengerechtigkeit, sondern auch mehr Planungssicherheit schaffen. Der Weg zur Klimaneutralität ist nun noch detaillierter festgelegt. Die Meilensteine im Überblick:
- Kabinettsbeschluss vom 12.05.2021: Anhebung der jährlichen Minderungsziele pro Sektor für die Jahre 2023 bis 2030 und gesetzliche Festlegung der jährlichen Minderungsziele für die Jahre 2031 bis 2040
- 2024: Festlegung der jährlichen Minderungsziele pro Sektor für die Jahre 2031 bis 2040
- Spätestens 2032: Festlegung der jährlichen Minderungsziele für die Jahre 2041 bis 2045
- 2034: Festlegung der jährlichen Minderungsziele pro Sektor für die letzte Phase bis zur Treibhausgasneutralität von 2041 bis 2045
Die Folgen: Diese marktgängigen Kältemittel werden gerade sehr teuer und werden zukünftig nicht mehr zur Verfügung stehen.
CO2 als Kältemittel (R744)
Die Klimafreundliche Alternative
Das natürliche Kältemittel CO2, auch als R744 bezeichnet, ist die klimaschonende Alternative zu heutzutage üblichen chemischen Kältemitteln. Es ist umweltfreundlich, verfügt über eine hohe Kälteleistung, ist nicht brennbar und bildet keine Zerfallsprodukte. Darüber hinaus ist es kostengünstig und dauerhaft verfügbar.
CO2 ist ein natürlicher Bestandteil der Luft und hat ein Treibhauspotential von lediglich Faktor 1 - chemische Kältemittel liegen um ein 1000-faches höher (R134a GWP 1340) oder sie sind brennbar und die Zerfallsprodukte sind gefährlich für die Umwelt.
CO2 kann nicht nur in Klimaanlagen, sondern auch zum Betrieb von Wärmepumpen eingesetzt werden. Diese können sowohl effizient kühlen, als auch heizen.
Wirtschaftliche Vorteile
- 120 % Effizienz durch höheren Wirkungsgrad = geringerer Energieverbrauch
- Kosten pro kg Kältemittel um 90 % geringer und längerfristige Verfügbarkeit
- geringere Servicekosten / Servicezeiten - kein Recycling nötig
- weniger Bauteile sowie einfache und ungefährlichere Handhabung
- keine gesetzlichen Beschränkungen oder Limitierungen ("kein Phase Down")
Umweltvorteile
- nachhaltiges und erlaubtes Kältemittel
- nicht brennbar (R744=Feuerlöschmittel), nicht toxisch
- keine Treibhauseffekte
- keine giftigen Abbauprodukte oder Zerfallsprodukte
- keine fossilen Brennstoffe notwendig
Förderungen und Zuschüsse auf klimafreundliche Kältemittel:
- Deutschland
- Belgien
- Großbritannien
- Niederlande
- Österreich
- Schweiz
In Deutschland:
Seit Januar 2019 gibt es ein Förderprogramm für CO2 Busklimaanlagen für elektrische Busse. So gibt es Förderbeträge zwischen 4.500 Euro für einen elektrischen Solobus bis zu 6.500 Euro für einen elektrischen Gelenkbus.
Kohlendioxid (R-744) – die „sichere“ Alternative (Messergebnis BG Verkehr)
Kohlendioxid (R-744) ist weder giftig noch brennbar (Sicherheitsdatenblatt). Eine Messung der BG Verkehr hat die Unbedenklichkeit zum Einsatz von R-744 in Bussen bestätigt (Messbericht Nr. mg 11 1031). Für R-744 liegt die maximale Arbeitsplatz-Konzentration (MAK) bei einem Wert von 5000 ppm. Dieser Wert wurde in den Tests nicht überschritten. Ein mit Kohlendioxid betriebenes Klimasystem eignet sich wegen der hohen Drucklage auch für die Umkehr des Kühlprozesses. Die Klimaanlage kann somit als Wärmepumpe für die Busbeheizung genutzt werden. Eine Wärmepumpe mit R-134a dagegen würde bei Temperaturen unter 0°C wegen zu niedriger Drücke keine ausreichende Leistung haben.
Erfahrungsberichte von ÖPNV-Betrieben
Als eine der ersten Verkehrsgesellschaften stellten sich schon 2008 die Berliner Verkehrsbetriebe (BVG) für einen Langzeittest dieser Technologie zur Verfügung. Hierfür wurde ein serienmäßiger Stadtbus mit einer CO2 Klimaanlage ausgerüstet.
Dieser Bus hat bis heute über 500.000 km absolviert. Nach den positiven Erfahrungen mit dem ersten Bus, sind seit Mai 2010 weitere 6 Stadtbusse mit dieser Technologie im täglichen Betrieb der BVG. Burkhard Eberwein, Fahrzeugmanagement bei der BVG und Mitglied im Fachausschuss des VDV, äußert sich überzeugt von der neuartigen Klimatisierungstechnologie und spricht von einem Konzept der Zukunft.
Zufriedenheit bei der BVG: Bis Ende 2020 wurden 122 Busse an das Verkehrsunternehmen ausgeliefert und es folgen noch weitere.
Der Werkstattleiter der Niederrheinischen Verkehrsbetriebe (NIAG) Raimund Loogen bringt es auf den Punkt: „Das Kältemittel R744 lohnt sich nicht nur für die Umwelt. Die Kosten für das Kältemittel und auch für die Wartung sind deutlich günstiger, da das Kältemittel einfach entlassen werden kann und auch kein Filtertrockner mehr nötig ist. Des Weiteren ist es einfach und ungefährlich in der Handhabung. Wir, d. h. der ÖPNV, stehen im Mittelpunkt der Öffentlichkeit und sind Aushängeschild der Region. Aus dieser Verantwortung heraus haben wir uns schon vor fünf Jahren für die ersten Busse mit einer R744 betriebenen Klimaanlage entschieden. Wir sind sehr stolz auf diese R744-Busse. Sie laufen problemlos und verursachen tatsächlich nur etwa ein Fünftel der Wartungskosten im Vergleich zu einem Fahrzeug mit einer herkömmlichen R134a-Anlage.“
EmCO2s – Klimatisierung nachhaltig und effizient
Wirtschaftlich und effizient Heizen und Klimatisieren, mit Wärmepumpenfunktion und alternativem Kältemittel CO2 – EmCO2s ist das emissionsfreie Heiz- und Klimasystem für den e-Bus.
Weitere Informationen
60 Jahre Innovation: Für die Umwelt von Morgen
Konvekta steht für Umweltschutz und Nachhaltigkeit. Daher gehen wir als weltweit agierender deutscher Hersteller seit über 20 Jahren eigene Wege bei der Entwicklung von effizienter und klimaschonender Kühl- und Heiztechnik.
Mit natürlichem CO2 als Kältemittel leisten wir einen großen Beitrag für den aktiven Klimaschutz. Unsere Technologien »Made in Germany« kommen in der Fahrzeugbranche zum Einsatz.
