NT Schlauch. Foto: CONTITECH/CONTINENTAL
Continental hat Schlauchsysteme entwickelt, die sich für den Einsatz von CO2 als Kältemittel eignen. Für die Normaltemperaturanwendung wurde ein Schlauch namens ContiTech ECO C100 entwickelt, der durch ein zweischichtiges Foliensystem aus Polyamid und einem Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer sowohl die nötigen Barriereeigenschaften erreicht als auch durch ein p-Aramid-Geflecht den höheren Druckanforderungen gerecht wird. Für die Heißgasanwendung wurde ein Schlauchsystem namens ContiTech ECO C200, bestehend aus einem metallischen Wellrohr und darauf aufgebauten polymeren Schichten und einen Festigkeitsträger aus Stahl, entwickelt. Diese Schlauchleitungen haben sich bereits bei zwei großen OEMs in Kleinserie bewährt und werden aktuell auf einer Volumenplattform für Elektrofahrzeuge industrialisiert. Die Expertenjury des 20. MATERIALICA Design + Technology Awards vergaben einstimmig den Best of Award in der Kategorie Material CO₂ Efficiency und ehrten ContiTech auf der Preisverleihung, die im Rahmen der eMove360° Europe am 5. Oktober stattfand.
Während Anfang der 90er Jahre nur knapp 2% der Fahrzeuge mit Klimaanlagen ausgestattet waren, so waren es 2010 bereits 70% aller Neuwagen und heute sind es fast schon 100%. Als Kältemittel wurde und wird teilweise noch immer der teilfluorierte Kohlenwasserstoff R134a (1,1,1,2-Tetrafluorethan) verwendet, welcher ein Global Warming Potential (GWP) von 1430 aufweist. Zum Vergleich: das natürliche Kältemittel CO2 (R744) besitzt ein GWP von 1.
2016 wurden allein in Deutschland, nach Angaben des Bundesumweltamtes, über 2400 Tonnen des Kältemittels R134a durch die Fahrzeugklimatisierung in die Atmosphäre freigesetzt (durch Permeation, Leckagen, Unfälle etc.), was einer Treibhausgasemission von ca. 3,5 Millionen Tonnen CO2 entspricht. Diese kann in etwa mit der CO2 Emission von ca. 1,6 Millionen PKW im Jahr gleichgesetzt werden. Aus diesem Grund beschloss die EU bereits 2006, dass ab 2011 das Kältemittel R134a nicht mehr bei neuentwickelten Fahrzeugmodellen eingesetzt werden darf. Ferner wurde beschlossen, dass lediglich Kältemittel verwendet werden dürfen, die einen GWP kleiner 150 aufweisen. Dies ebnete den Weg für das damals neue Kältemittel R1234yf (2,3,3,3-Tetrafluorpropen), welches ein GWP von ca. 4 aufweist, also ein Treibhauspotential, das nur noch um ein 4-faches höher als das von CO2 ist. Auf den ersten Blick erscheint dies nach einem positiven Fortschritt für die Umwelt. Ein zweiter Blick zeigt jedoch schnell, dass die Umwelt durch das neue Kältemittel lediglich auf andere Weise geschädigt wird: R1234yf zerfällt in der Atmosphäre zu Trifluoressigsäure, welche eine wassergefährdende und persistente Wirkung aufweist. Zudem ist R1234yf brennbar und kann im Brandfall hochgiftige Stoffe wie Carbonylfluorid und Fluorwasserstoff bilden.
Diese Darstellung der Ist-Situation soll verdeutlichen, welch immensen Vorteil es für die Umwelt und damit einhergehend für alle Endverbraucher hätte, wenn sich Klimasysteme mit CO2 (R744) als Kältemittel weltweit etablieren würden. CO2 ist allgegenwärtig und muss daher im Gegensatz zu Fluorkohlenwasserstoffen nicht chemisch hergestellt werden. Weiterhin ist es kostengünstig, bietet selbst bei sehr heißen Außentemperaturen eine schnelle Kälteleistung und kann mit dem Hintergrund der Elektromobilität den Fahrzeuginnenraum und die Batterie nicht nur kühlen, sondern im nötigen Wärmepumpenbetrieb auch beheizen. Dabei kann das CO2-Klimasystem bis zu 25% effizienter arbeiten als Systeme mit herkömmlichen Kältemitteln. Zudem stellt es eine klimafreundlichere Alternative zu den gängigen Kältemitteln dar.
Die technischen Anforderungen, welche CO2 an das Klimasystem stellt, unterscheiden sich jedoch von denen herkömmlicher Klimasysteme. Die CO2-Klimaanlage arbeitet auf einem deutlich höheren Druck- und Temperaturniveau als Klimaanlagen mit R134a oder R1234yf. Darüber hinaus benötigt CO2 als Kältemittel Schlauchsysteme mit einer deutlich höheren Barrierewirkung als es die herkömmlichen Schlauchsysteme (s. Stand der Technik) benötigen. Damit CO2 nachhaltig den Weg als Kältemittel in die Automobilindustrie finden kann, ist es von essenzieller Bedeutung die nötigen Grundvoraussetzungen für dieses natürliche Kältemittel zu schaffen. www.continental.com
