Mehr Energieeffizienz und weniger Treibhausemissionen im Fokus

Der Forschungsrat Kältetechnik e. V. (FKT) fördert die technisch-wissenschaftliche Forschung und die praktische Anwendung der Ergebnisse auf dem Gebiet der Kälte- und Wärmepumpentechnik. Mitglieder des Forschungsrats sind Unternehmen der Industrie-, Gewerbe-, Transport- und Haushaltskälte, der chemischen Industrie, der Ölindustrie sowie Forschungsinstitute und Branchenverbände. Im Juni 2008 publizierte der FKT das erste Positionspapier zum Einsparpotenzial von treibhausrelevanten Emissionen aus dem Bereich der Kälte- und Klimatechnik [1].

Auf Initiative des FKT und unter Federführung der Fachabteilung Kälte- und Wärmepumpentechnik im VDMA hat die deutsche kältetechnische Branche im Juli 2008 einen nationalen Arbeitskreis Energieeffizienz von Kälteanlagen zur Entwicklung und Ausarbeitung des VDMA-Einheitsblattes 24247 Energieeffizienz von Kälteanlagen gegründet. Die VDMA 24247 wurde 2011 veröffentlicht und beschreibt den aktuellen Stand der Technik. Das VDMA-Einheitsblatt beinhaltet die Teile:

• Klimaschutzbeitrag von Kälte- und Klimaanlagen Verbesserung der Energieeffizienz Verminderung von treibhausrelevanten Emissionen [2]
• Anforderungen an das Anlagenkonzept und die Komponenten [3]
• Leitfaden für eine Verbesserung der Energieeffizienz in Kühlhäusern [4]
• Supermarktkälte, Gewerbekälte, Kühlmöbel [5]
• Industriekälte [6]
• Klimakälte [7]
• Regelung, Energiemanagement und effiziente Betriebsführung [8]
• Komponenten Wärmeübertrager [9]

Dieser Standard dokumentiert die bereits ohne weiteren Entwicklungsaufwand um-setzbaren Maßnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs bzw. zur Steigerung der Gesamtenergieeffizienz. VDMA 24247 wird in den Studien zur Vorbereitung der gesetzlichen Umsetzung der ErP-Richtlinie [10] zitiert und als Basis für weitergehende Maßnahmen herangezogen [11], [12].

Weiterhin wurden die Ergebnisse zur Energieeinsparung vielfach publiziert [13], [14], [15] und die bereits umgesetzten Maßnahmen aus diesem Arbeitskreis anlässlich verschiedener Veranstaltungen und auf Fachkongressen einer breiten öffentlichen Diskussion unterzogen [16].

Auf Initiative des FKT hat der VDMA eine neue statistische Erhebung des Energieverbrauchs durchgeführt sowie aktuelle Marktzahlen zur deutschen kältetechnischen Industrie zusammengetragen [17].

Mit der Aktualisierung des Positionspapiers dokumentiert der FKT die seit 2008 im Bereich der Kältetechnik erreichten Einsparungen und zeigt auf, wo weiterer Handlungs- und Forschungsbedarf besteht. Der Arbeitskreis Energieeffizienz von Kälteanlagen hat darüber hinaus einen Katalog mit Vorschlägen für Politikmaßnahmen erarbeitet [11, 16].

Ausgangssituation

Bereits im ersten Positionspapier zum Energie-Einsparpotenzial in der Kältetechnik [1] sind die Grundlagen für die Emissionen aus dem Bereich der Kältetechnik dokumentiert. Aktuelle Zahlen liefern einen Anstieg des Energiebedarfs von 78 317 GWh/a im Jahr 1999 auf 85 163 GWh/a im Jahr 2009, wobei lediglich im Bereich der Haushaltskälte eine Marktsättigung und eine absolute Energieverbrauchsreduzierung zu verzeichnen sind. Andere Bereiche der Kälte­technik zeigen hinsichtlich der Anzahl der Kältesysteme weiterhin ein teilweise deutliches Wachstum, beispielsweise in den Bereichen gekühlte Lebensmittel und Pkw-Klimatisierung.

Es ist zu erwarten, dass global gesehen bis etwa zum Jahr 2050 das Bevölkerungswachstum sowie der Bedarf an gekühlten Lebensmitteln stark steigen wird. Eine absolute Energieverbrauchs-Reduzierung ohne eindeutige Politik- und Regulierungsmaßnahmen erscheint wenig realistisch [16].

In der Grafik auf Seite 16 ist ein möglicher Maßnahmenkatalog zur Reduktion der Treibhausgasemissionen um 270 Mio. t bis 2020 gegenüber Ende 2006 dargestellt [19].

Aktueller Status 2012 zur Steigerung der Energieeffizienz im Vergleich zu Angaben aus dem Positionspapier von 2008 [1]

Der Forschungsrat Kältetechnik hat abgeschätzt, dass die technischen Möglichkeiten vorhanden sind, um das Energieeinsparpotenzial von 40 Prozent bis 2020 zu erreichen, jedoch unter der Voraussetzung, dass die Politik flankierende Maßnahmen ergreift. Bereits dokumentiert sind die folgenden Einspa­rungen:

• Supermarktkälte: 5,5 Prozent pro Jahr [20]
• Haushaltskälte: 27 Prozent in zehn Jahren [17]
• Klimakälte: 2 Prozent pro Jahr [21]

Maßnahmen und Empfehlungen

Der FKT, der Arbeitskreis Energieeffizienz von Kälteanlagen des VDMA, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) und das Fraunhofer-Institut für Ressourceneffi­zienz und Energiestrategien (IREES) haben in einem Workshop [18] Empfehlungen ausgearbeitet, die grundsätzlich durch Regulierungsmaßnahmen umgesetzt werden sollten. Die dargestellten Maßnahmen und Hindernisse (Tabelle 1) wurden im Rahmen der DKV-Jahrestagung 2011 [16] vorgestellt und in einer Podiumsdiskussion als grundsätzlich sinnvoll eingestuft. Das mit diesen Maßnahmen erreichbare Einsparpotenzial bestätigt die in [1] genannten Ziele.

Forschungsbedarf und weitere Maßnahmen

Der FKT untersucht kontinuierlich den Forschungsbedarf, um weitere Verbesserungen an Kälteanlagen zu erreichen und sieht die folgenden Aktivitäten für die Zukunft:

• Untersuchungen zur Umsetzung der im Positionspapier formulierten Ziele (40 Prozent Energieeinsparpotenzial) hinsichtlich des weiteren Forschungsbedarfs
• Entwicklung eines Berechnungsmodells (Effizienztool) zur Umsetzung der in VDMA 24247 entwickelten Energie­effizienzkriterien von Kälteanlagen [22]
• Weiterentwicklung des VDMA-Effizienz-Quickchecks [23]
• Aufzeigen und Entwickeln von Innovationsstrategien für die Kälte-, Klima- und Wärmepumpentechnik unter Berücksichtigung der Systemintegration und der Betriebsweise im Kontext der nationalen und europäischen Energiepolitik
• Untersuchung des Potenzials und der Anwendbarkeit von neuen Technologien, z. B. Wärmerückgewinnung und Speichertechniken
• Öffentlichkeitsarbeit (Schulungen, Fallbeispiele, Pressearbeit etc.)
• Untersuchungen zum Aufbau einer Statistik für energieeffiziente Kälte- und Klimaanlagen
• Untersuchung der Lebenszykluskosten von Kälte- und Klimaanlagen zur Beurteilung der aufzubringenden Energiekosten und damit der Gesamtkosten für den Investor bzw. Betreiber der Anlage
• Orientierung am Stand der Technik (Best Available Technology, ErP-Richtlinie)

Erwartungen an die Politik

• Einführung von Verpflichtungssystemen und Maßnahmen (z. B. Mindest-COP bzw. SEE(I)R)
• Berücksichtigung von Mindest-Teillast-Effizienzen (z. B. ESEER)
• Vereinfachung und Harmonisierung der behördlichen Genehmigungs- und Abnahmeverfahren für Anlagen mit natürlichen Kältemitteln
• Umfassende, schnelle und einfache Förderung von besonders energieeffizienten und klimafreundlichen Anlagen
• Förderung von Forschungsprojekten, die der Reduzierung von CO₂-Emissionen dienen
• Fördermaßnahmen orientieren sich an Best Available Technologies wie in VDMA 24247 [2] [9] beschrieben
• Nachhaltige Verordnungspolitik mit Blick auf längerfristige Planungssicherheit der Industrie -

http://www.fkt.com

Literatur

[1] Klimaschutzbeitrag von Kälte- und Klimaanlagen, Verbesserung der Energieeffizienz, Verminderung von treibhausrelevanten Emissionen, Forschungsrat Kältetechnik e. V., Frankfurt, Juni 2008

[2] VDMA 24247-1 Energieeffizienz von Kälteanlagen, Teil 1: Klimaschutzbeitrag von Kälte- und Klimaanlagen, Verbesserung der Energieeffizienz, Verminderung von treibhausrelevanten Emissionen, November 2011

[3] VDMA 24247-2 Energieeffizienz von Kälteanlagen, Teil 2: Anforderungen an das Anlagenkonzept und die Komponenten, Mai 2011

[4] VDMA 24247-3 Energieeffizienz von Kälteanlagen, Teil 3: Leitfaden für eine Verbesserung der Energieeffizienz in Kühlhäusern, November 2011

[5] VDMA 24247-4 Energieeffizienz von Kälteanlagen, Teil 4: Supermarktkälte, Gewerbekälte, Kühlmöbel, Mai 2011

[6] VDMA 24247-5 Energieeffizienz von Kälteanlagen, Teil 5: Industriekälte, Mai 2011

[7] VDMA 24247-6 Energieeffizienz von Kälteanlagen, Teil 6: Klimakälte, Mai 2011

[8] VDMA 24247-7 Energieeffizienz von Kälteanlagen, Teil 7: Regelung, Energiemanagement und effiziente Betriebsführung, Mai 2011

[9] VDMA 24247-8 Energieeffizienz von Kälteanlagen, Teil 8: Komponenten Wärmeübertrager, Mai 2011

[10] Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 21. Oktober 2009 zur Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte

[11] Henning, H.-M.: Erarbeitung einer integrierten Wärme- und Kältestrategie, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE), Freiburg, November 2011

[12] https://www.ecofreezercom.org/

[13] Römer S. (*); Mosemann D. (**); Jahn K. (***): Universal Energy Efficiency Evaluation Method of Refrigeration Systems, (*) ILK Dresden, (**) GEA Refrigeration Germany GmbH, (***) VDMA, 23rd IIR International Congress of Refrigeration, Prague, August 2012

[14] Jochem, E.; et al.: Energieeffizienznetzwerke beschleunigte Emissionsminderungen in der mittelständischen Wirtschaft, Z Energiewirtsch (2010) 34, 2128

[15] VDKL-Leitfaden für eine Verbesserung der Energie­effizienz in Kühlhäusern, VDKL, Bonn, 2009

[16] König, H.: Energieeffizienz von Kälteanlagen im internationalen, politischen Kontext sowie Handlungs­maßnahmen, Vortrag und Podiumsdiskussion, DKV-Jahrestagung Aachen, November 2011

[17] Preuß, G.: Übersicht zu aktuellen Erhebungen des VDMA zur Kältetechnik in Deutschland, VDMA, Frankfurt, November 2011

[18] Workshop Integrierte Wärme- und Kältestrategie, VDMA, Frankfurt, November 2011

[19] BMU, Klimaagenda 2020, Mitteilung DKV-Jahres­tagung Aachen, November 2011

[20] Heinbokel, B.: CO₂OL^tec analysiert und bewertet auf https://www.vdma-effizienz-quickcheck.org/, DKV-Jahres­ta-gung Aachen, November 2011

[21] Brinkmann, R.; et al.: Energieeffizienz von Kälte­anlagen, Klimakälte; VDMA-Tagung, Frankfurt, Dezember 2009

[22] FKT 168/10 Entwicklung eines Berechnungsmodells zur Umsetzung der entwickelten Energieeffizienz­kriterien von Kälteanlagen (Effizienztool), Forschungsrat Kältetechnik e. V., Frankfurt

[23] https://www.vdma-effizienz-quickcheck.org/