Das sollten Sie wissen …

Gefahrstoffe

Kältemittel der Sicherheitsgruppe A2L

Frage Unsere Monteure sollen jetzt auch Klimageräte mit dem Kältemittel R32 installieren und warten. Ich beschäftige mich daher mit dem Sicherheitsdatenblatt für dieses Kältemittel. Dort ist nachzulesen, dass es sich nach der alten Einstufung der Gefahrstoffe um einen hochentzündlichen Stoff (Kennzeichnung F+, R-Satz R12) handelt. Nach der neuen GHS-Kennzeichnung¹ ist der Stoff mit Entzündbares Gas Kategorie 1 – H220: Extrem entzündbares Gas“ gekennzeichnet. Es heißt doch immer, dass das Kältemittel R32 eigentlich sehr schlecht brennt, daher auch die Einstufung in die Kältemittelgruppe A2L. Ist das nicht ein Widerspruch?

Antwort Es kommt immer auf die Bewertungskriterien an. Die Einstufungskriterien hinsichtlich der Gefahrstoffverordnung, auf die sich auch die Angaben im Sicherheitsdatenblatt beziehen, unterscheiden sich stark von denen für Kältemittel gemäß ISO 817.

Für die Einstufung nach der Gefahrstoffverordnung ist vor allem der Flammpunkt eines Stoffes maßgebend. Der Flammpunkt ist die niedrigste Temperatur, bei der eine Flüssigkeit (unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen bei Normaldruck) brennbares Gas oder brennbaren Dampf in solcher Menge abgibt, dass bei Kontakt der Dampfphase mit einer wirksamen Zündquelle sofort eine Flamme auftritt.

In den Sicherheitsdatenblättern findet man bei der Einstufung des Stoffes neben Angaben gemäß der aktuell gültigen GHS-Richtlinie im Allgemeinen auch noch die Einstufung nach der alten Richtlinie (Richtlinie 67 / 548 / EWG).

Inzwischen müssen alle Stoffe gemäß GHS gekennzeichnet sein. Die Übergangsfrist, in der noch die alte Kennzeichnung verwendet werden konnte, ist inzwischen abgelaufen.

Die alte Kennzeichnung lautete hochentzündlich / F+ / R12“. Die Einstufung in diese Kategorie richtet sich nach dem Flammpunkt eines Stoffes.

Als hochentzündlich wurden folgende Stoffe eingestuft

brennbare Flüssigkeiten, die einen sehr niedrigen Flammpunkt (unter 0 °C) und einen niedrigen Siedepunkt (unter 35 °C) haben,

Gase, die bei Raumtemperatur und normalem Luftdruck in Mischung mit Luft einen Explosionsbereich haben.

Somit sind im Prinzip alle brennbaren Gase zugleich hochentzündlich, unabhängig davon, wie leicht sie sich entzünden lassen.

Nach dem aktuell gültigen GHS unterscheidet man entzündbare Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe. Endzündbare Gase werden anhand der unteren Explosionsgrenze (UEG² bzw. LFL³) und der oberen Explosionsgrenze (OEG) in zwei Kategorien eingeteilt:

Kategorie 1: UEG 13 % bzw. (OEG – UEG) 12 % (Flam. Gas 1)

Kategorie 2: Alle anderen Gase mit einem Explosionsbereich (UEG <OEG) (Flam. Gas 2)

Auch hier fällt R32 mit Zündgrenzen von 12,7 bis 33,4 Vol %⁴ in die Kategorie 1 und damit unter den H-Satz H220 extrem entzündbares Gas“.

Die Einstufung der Kältemittel in die verschiedenen Sicherheitsklassen erfolgt hingegen nach der internationalen Norm ISO 817⁵. Hier werden ganz andere Grenzwerte zugrunde gelegt.

Hinsichtlich der Brennbarkeit gibt es folgende Einstufungen:

Klasse 1 (keine Flammenausbreitung): Kältemittel, die keine Flammenausbreitung in Luft bei 60 °C und 101,3 kPa (Normaldruck) zeigen.

Klasse 2 (geringere Entflammbarkeit): Kältemittel, die folgende Bedingungen er-füllen:

zeigen eine Flammenausbreitung bei 60 °C und 101,3 kPa,

haben eine untere Explosionsgrenze >3,5 Vol % und

haben eine Verbrennungswärme von <19 000 kJ/kg.

Kältemittel der Unterklasse 2L (L = lower flammability) erfüllen die gleichen Kriterien, wie die Stoffe der Gruppe 2 mit der zusätzlichen Bedingung, dass die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit (bei 23 °C und Normaldruck) unter 10 cm/s liegt.

Klasse 3 (höhere Entflammbarkeit): Kältemittel, die diese Kriterien erfüllen:

zeigen eine Flammenausbreitung bei 60 °C und 101,3 kPa,

haben eine untere Explosionsgrenze (LFL) von 3,5 Vol % oder

die Verbrennungswärme liegt bei 19 000 kJ/kg.

Nach diesen Kriterien wird R32 in die Klasse 2L eingestuft, da die untere Explosionsgrenze bei 12,7 Vol % liegt. Über die Verbrennungswärme und die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit sind im Sicherheitsdatenblatt zwar keine Informationen zu finden, es ist aber davon auszugehen, dass die Werte unterhalb der oben genannten Grenzwerte liegen.

Richtlinien

Geltungsbereich der Ökodesign-Richtlinie

Frage Was muss für die nachfolgend beschriebene Kälteanlage laut Ökodesign-Richtlinie (Verordnung (EU) 2016/2281) beachtet werden?

Prozesskühler mit einer Vorlauftemperatur von 5 °C und Nennkühlleistung < 2 MW

Kälteträger Wasser

Anzahl der hergestellten Kälteanlagen max. 6 Stück

Verdampfer-Verdichtereinheit im Herstellerwerk gefertigt und im Maschinenraum eines Gebäudes installiert

Rückkühler im Herstellerwerk gefertigt und auf dem Dach des Gebäudes installiert

Kältemittel-Rohrleitungen zwischen Verdampfer-Verdichtereinheit und Verflüssigereinheit werden auf der Baustelle verlegt.

Antwort Die Verordnung (EU) 2016/2281⁶ gilt für Multisplit- und VRF-Klimageräte und für Flüssigkeitskühlsätze mit Kaltwasservorlauftemperaturen > 2 °C und Leistungen bis 2 MW.

Geräte, die die in der Verordnung definierten Mindesteffizienzanforderungen nicht erfüllen, dürfen kein CE-Kennzeichen bekommen und ab Januar 2018 nicht mehr in den EU-Staaten verkauft werden. Die Hersteller der Geräte und die Unternehmen, die solche Geräte importieren und in Verkehr bringen, sind für die Einhaltung der Verordnung verantwortlich.

Der Geltungsbereich ist in Artikel  1 beschrieben. Danach gilt die Verordnung für Kühlungsprodukte und Prozesskühler mit hoher Betriebstemperatur mit einer Nennkühlleistung von bis zu 2 MW“. Die Formulierung hohe Betriebstemperatur“ bedeutet Vorlauf > 2 °C, da für die Prozesskühler mit Vorlauftemperaturen < 2 °C bereits die Verordnung (EU) 2015/1095 vorliegt. Die Verordnung (EU) 2016/2281 gilt nicht für Prozesskühler mit hoher Betriebstemperatur mit einer Auslass-Kühlwassertemperatur von über +12 °C“. Diese Obergrenze der Vorlauftemperatur wird aber nur für Prozesskühler und nicht für Komfortkühler eingeführt.

Da es bei der Fragestellung um einen Prozesskühler mit einer Vorlauftemperatur von 5 °C geht, fällt dieser bezüglich der Vorlauftemperatur unter die Verordnung.

Der für die Beantwortung der Frage entscheidende Satz in der Verordnung ist (Artikel 1, Absatz 2, Punkt k):

Diese Verordnung gilt nicht für Produkte, die mindestens eines der folgenden Kriterien erfüllen: k) Produkte, die als Sonderanfertigungen einzeln hergestellt und am Aufstellungsort zusammengebaut werden.“

In diesem Satz ist wiederum das entscheidende Wort, das Wort einzeln“. Der Autor dieses Artikels interpretiert einzeln“ mit einer Anlage. Bei dieser Interpretation müsste die Ökodesign-Richtlinie (EU) 2016/2281 in diesem Fall beachtet werden, da sechs Anlagen hergestellt werden.

Wenn nur eine Anlage hergestellt werden würde, müsste die Verordnung nicht eingehalten werden, da dann das Wort einzeln“ zutrifft und die in der Verordnung unter dem o. g. Punkt k) genannten weiteren Bedingungen Sonderanfertigung“ und am Aufstellungsort zusammengebaut“ gemäß Fragestellung für die konkrete Anlage zutreffen. Für die beschriebene Anlage muss aus unserer Sicht die Ökodesign-Richtlinie angewandt werden.

Im Internet sind unter www.diekaelte.de

alle Themen der letzten Jahre gesammelt.

1 GHS = Global harmonisiertes System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien

2 UEG = Untere Explosionsgrenze

3 LFL = Lower Flammability Limit

4 Quelle: Sicherheitsdatenblatt für R 32 von p.a.c. Gasservice  GmbH vom 1. Juni 2016

5 ISO 817 – Refrigerants – Designation an safety classification

6 Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechteGestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte im Hinblick auf Luftheizungsprodukte, Kühlungsprodukte, Prozesskühler mit hoher Betriebstemperatur und Gebläsekonvektoren, Zeitplan: Grenzwerte gelten seit 1. Januar 2018.

Als Download verfügbar unter eur-lex.europa.eu