R-410A in Klimaanlagen: Überhitzung, Unterkühlung und Sicherheit

Die bevorzugte Methode ist die Befüllung nach Gewicht entsprechend der Angabe auf dem Typenschild. In der Praxis füllen Sie häufig Kältemittel in eine Anlage nach, aus der Kältemittel zurückgewonnen wurde, die nur teilweise befüllt ist oder an deren Kältemittelkreislauf gearbeitet wurde. Dann müssen Sie anhand des tatsächlichen Betriebsverhaltens prüfen, ob die Füllmenge stimmt. In einem Schulungsvideo füllte AC Service Tech LLC schrittweise R-410A in eine Splitklimaanlage mit fester Drossel und zu geringer Füllmenge nach. Dabei wurde gezeigt, wie sich die Drücke und Temperaturen verändern.

Das Video wurde in den USA aufgenommen und verwendet daher °F, psi und Pfund. Im Folgenden habe ich ungefähre metrische Entsprechungen angegeben und die EU-F-Gas-Anforderungen ergänzt, die für Ihre Prüfung zum EU-F-Gas-Zertifikat A1 gemäß Durchführungsverordnung (EU) 2024/2215 relevant sind.

 

Monteurhilfe anschließen und Schläuche entlüften

Der Ablauf beginnt, bevor Kältemittel strömt:

1. Stellen Sie sicher, dass alle Ventile der Monteurhilfe und alle verlustarmen Schlauchanschlüsse geschlossen sind.
2. Entfernen Sie die Kappen der Serviceanschlüsse. Wenn abschließbare Kappen montiert sind, halten Sie den passenden Schlüssel bereit.
3. Verbinden Sie den roten Schlauch mit der kleinen Flüssigkeitsleitung und den blauen Schlauch mit der großen Dampfleitung (Saugleitung). Gehen Sie dabei zügig und sicher vor, denn intakte Gummidichtungen verringern den Kältemittelaustritt.
4. Entfernen Sie die Luft aus den Schläuchen. Im Video öffnet der Techniker bei ausgeschalteter Anlage beide Ventile der Monteurhilfe gleichzeitig, sodass der Anlagendruck die Luft zum mittleren Schlauch drückt. Für die Praxis in der EU gilt: Evakuieren Sie die Schläuche, bevor Sie die Verbindung zur Anlage öffnen.

„Sie sollten den Anschluss nicht sehr lange offen lassen, aber Sie wollen auch keine Luft in die Anlage bekommen.“

Beim Entlüften mit laufender Anlage empfiehlt das Video, zuerst die Dampfseite und dann die Flüssigkeitsseite zu entlüften. Dort zeigt ein kurzer Flüssigkeitsaustritt, dass der Schlauch mit Kältemittel gefüllt ist. Diese Vorführung belegt nicht, dass die Freisetzung von Kältemittel nach EU-Vorschriften zulässig ist.

Der Referent sagt, das Ablassen schade der Ozonschicht. Bei R-410A ist das jedoch falsch. Sein ODP beträgt null. Das Problem ist die Erderwärmung: R-410A hat ein GWP von 2088. Nach Art. 4 der Verordnung (EU) 2024/573 ist die absichtliche Freisetzung von F-Gasen verboten, sofern sie für die vorgesehene Verwendung nicht technisch notwendig ist. Auch dann müssen alle technisch und wirtschaftlich durchführbaren Maßnahmen zur Vermeidung von Emissionen ergriffen werden, einschließlich des Wiederauffangens von Gasen. Techniker müssen Vorkehrungen treffen, um Leckagen zu verhindern. Evakuieren Sie die Schläuche mit Ihrer Vakuumpumpe, bevor Sie die Verbindung zur Anlage öffnen.

 

Warum R-410A flüssig aus der Flasche entnommen wird

Die Flasche stand im Video auf dem Kopf. R-410A ist ein 50/50-Gemisch aus R-32 und R-125. Es ist nahezu azeotrop und hat einen vernachlässigbaren Temperaturgleit. Trotzdem sollte es flüssig eingefüllt werden, damit das vorgesehene Mischungsverhältnis erhalten bleibt. Prüfen Sie, ob Ihre Flasche ein Steigrohr hat, bevor Sie ihre Ausrichtung festlegen. Die Identifizierung, Kennzeichnung und Handhabung von Flaschen werden im Thema Umgang mit Kältemitteln behandelt.

Stellen Sie die Waage vor Beginn auf null, damit Sie genau wissen, wie viel Sie eingefüllt haben. Diese Angabe benötigen Sie für den Wartungseintrag.

 

Vorabprüfungen: Luftvolumenstrom, Filter und Laufzeit

Bevor der Techniker die Füllmenge anhand der Messwerte beurteilte, prüfte er folgende Punkte:

• Luftvolumenstrom am Innengerät. Als ungefährer Richtwert dienen 400 CFM pro Tonne Kälteleistung (etwa 190 l/s je 3,5 kW). Beim Gerät mit 2 Tonnen Kälteleistung betrug der Luftvolumenstrom etwa 751 CFM und lag damit nahe an diesem Wert.
• Filter ist sauber.
• Drosselorgan ist ein festes Kolben-Drosselelement bzw. eine feste Drosselöffnung. Daher kommt die Methode der Gesamtüberhitzung zum Einsatz. Eine Anlage mit TEV würde normalerweise anhand der Unterkühlung befüllt.
• Raumtemperatur beträgt mindestens 70 °F (etwa 21 °C). Bei geringer Wärmelast sind die Messwerte nicht zuverlässig.

Lassen Sie die Anlage anschließend laufen. Warten Sie mindestens 3 Minuten, um festzustellen, ob die saugseitige Sättigungstemperatur über den Gefrierpunkt steigt. Beurteilen Sie die Füllmenge erst nach 10–15 Minuten abschließend.

 

Eine zu geringe Füllmenge erkennen

Die ersten Messwerte waren typisch für eine zu geringe Füllmenge. Der Saugdruck entsprach einer Sättigungstemperatur unter 32 °F (0 °C). Der Verdampfer arbeitete somit unterhalb des Gefrierpunkts und würde bereifen.

„Wenn unsere Sättigungstemperatur unter 32° liegt, kommen drei Ursachen infrage: zu wenig Kältemittel, ein zu geringer Luftvolumenstrom am Innengerät oder eine Verengung der Flüssigkeitsleitung.“

Um diese drei Ursachen zu unterscheiden, betrachten Sie Überhitzung und Unterkühlung gemeinsam:

Symptom	Überhitzung	Unterkühlung	Wahrscheinliche Ursache
Niedrige saugseitige Sättigungstemperatur	Hoch	Gering oder null	Zu geringe Füllmenge
Niedrige saugseitige Sättigungstemperatur	Hoch	Normal (z. B. 10–12 °F / 5–7 K)	Verengung der Flüssigkeitsleitung
Niedrige saugseitige Sättigungstemperatur	Niedrig	Normal	Zu geringer Luftvolumenstrom am Innengerät

Die Beispielrechnungen aus dem Video:

• Überhitzung: 68 °F Saugleitungstemperatur minus 22 °F Sättigungstemperatur = 46 °F (etwa 26 K). Viel zu hoch.
• Unterkühlung: 81 °F Sättigungstemperatur minus 81 °F Temperatur der Flüssigkeitsleitung = 0 °F. Überhaupt keine Unterkühlung.

Hohe Überhitzung ohne Unterkühlung bedeutet, dass der Anlage Kältemittel fehlt.

Prüfungstipp: Die Überhitzung ergibt sich aus der gemessenen Leitungstemperatur minus der Sättigungstemperatur am Verdampferausgang. Die Unterkühlung ergibt sich aus der Sättigungstemperatur bei der Verflüssigung minus der Temperatur der Flüssigkeitsleitung. Diese Berechnungen sind für die Prüfung zum EU-F-Gas-Zertifikat A1 relevant. Üben Sie sie daher, bis Sie sie sicher beherrschen. Eine Temperaturdifferenz wird in Kelvin (K) angegeben, nicht in °C.

 

Vor der Befüllung die Leckage finden

Hier stimmen EU-Recht und gute fachliche Praxis überein. Der Referent hatte zur Vorbereitung der Vorführung Kältemittel zurückgewonnen, daher lag keine Leckage vor. Bei einem tatsächlichen Wartungseinsatz gilt:

„Wenn eine Leckage vorliegt, sollten Sie sie suchen und versuchen, sie zu reparieren, bevor Sie Kältemittel nachfüllen … sonst ruft der Kunde ein paar Tage später wieder an.“

Nach Art. 4 Abs. 5 der Verordnung (EU) 2024/573 muss eine festgestellte Leckage unverzüglich repariert werden. Bei ortsfesten Einrichtungen, die nach Art. 5 Abs. 1 vorgeschriebenen Dichtheitskontrollen unterliegen, muss eine zertifizierte Person die Reparatur nach mindestens 24 Betriebsstunden und spätestens einen Monat nach der Reparatur überprüfen. Suchen und reparieren Sie die Leckage vor der Befüllung.

 

Kältemittel nachfüllen: langsam in die Saugseite

Da flüssiges Kältemittel in die Dampfleitung gelangte, füllte der Techniker es in kleinen Portionen nach:

• Öffnen Sie das Ventil der Monteurhilfe kurz, schließen Sie es wieder und warten Sie, bis sich der Anlagenbetrieb stabilisiert.
• Achten Sie auf eine Veränderung des Verdichtergeräuschs. Sie zeigt an, dass Sie Flüssigkeit zu schnell zuführen und Flüssigkeitsschläge im Verdichter riskieren.
• Ein Schnellfüll- oder Dosieradapter, der die Flüssigkeit beim Einströmen teilweise verdampfen lässt, ist eine gute Alternative.
• Wenn der Verdampfer während eines längeren Betriebs mit zu geringer Füllmenge vereist ist, schalten Sie das Außengerät aus und lassen Sie den Ventilator des Innengeräts laufen, bis das Eis abgetaut ist. Setzen Sie die Befüllung erst danach fort.

Mit zunehmender Füllmenge änderten sich die Messwerte wie erwartet:

• Etwa 8 oz (≈225 g): Die saugseitige Sättigungstemperatur stieg schließlich über 32 °F.
• Etwa 12 oz: Die Überhitzung sank auf etwa 23 °F.
• Etwa 15 oz (≈425 g): Die Überhitzung lag bei etwa 10–11 °F, und es stellte sich eine Unterkühlung von etwa 7 °F ein.

„Es geht eigentlich nicht um Drücke … die ganze Anlage arbeitet auf Grundlage von Temperaturen.“

Das Umrechnen von Drücken in Sättigungstemperaturen ist sowohl in der Prüfung als auch bei der Wartung nützlich. Drücke werden erst aussagekräftig, wenn Sie ihnen mithilfe einer PT-Tabelle die entsprechenden Sättigungstemperaturen zuordnen.

 

Die Sollüberhitzung einstellen

Bei einer festen Drossel hängt die Sollüberhitzung von der Feuchtkugeltemperatur innen (gemessen in der Rückluft) und der Trockenkugeltemperatur außen ab. Bei einer Feuchtkugeltemperatur innen von 54 °F und einer Außentemperatur von 72–73 °F ergab die Herstellertabelle einen Sollwert von etwa 7–8 °F (≈4 K). Wegen der geringen Wärmelast lagen die Bedingungen nahe am Rand des Tabellenbereichs.

Der abschließende Messwert betrug 6–7 °F Überhitzung und blieb mehrere Minuten stabil. Damit lag er nahe am Sollwert. Der Techniker füllte die im Schlauch verbliebene Flüssigkeit bewusst nicht mehr ein, da bei einer Überhitzung von null gesättigtes Kältemittel zum Verdichter zurückströmen würde.

Das Delta T der Luft über den Wärmeübertrager des Innengeräts stieg von 10 °F auf 17 °F (etwa 9,5 K). Das ist eine nützliche zusätzliche Kontrolle. Wie im Video erläutert, bestätigen Sie die richtige Füllmenge jedoch anhand der Überhitzung, nicht anhand des Delta T.

 

Anschlüsse trennen, Dichtheit kontrollieren und Aufzeichnungen führen

Nach der Befüllung ging der Techniker wie folgt vor:

1. Er schloss das Flaschenventil und trennte den Anschluss auf der Niederdruckseite bei laufender Anlage.
2. Er trennte den Anschluss auf der Hochdruckseite entweder zügig oder nach dem Abschalten der Anlage, damit der Druck zuvor absank.
3. Er prüfte die Serviceanschlüsse mit Lecksuchflüssigkeit.
4. Er montierte die Kappen wieder und verwendete an öffentlich zugänglichen Stellen abschließbare Kappen.

Vervollständigen Sie nach der Befüllung den Wartungseintrag. Nach Art. 7 ist für Einrichtungen, die vorgeschriebenen Dichtheitskontrollen unterliegen, ein Anlagenlogbuch erforderlich. Es enthält unter anderem die Kältemittelart, die nachgefüllten und zurückgewonnenen Mengen, die relevanten Daten sowie Angaben zum Unternehmen und zum Techniker. Betreiber und Wartungsunternehmen müssen die Aufzeichnungen oder Kopien mindestens 5 Jahre aufbewahren, sofern sie nicht in einer von den zuständigen nationalen Behörden eingerichteten Datenbank gespeichert sind. Die Füllmenge dieser Anlage laut Typenschild betrug 3,7 lb (etwa 1,68 kg) R-410A. Bei einem GWP von 2088 entspricht das etwa 3,5 Tonnen CO₂e und liegt damit unter dem Schwellenwert von 5 t CO₂e, ab dem für R-410A nach Art. 5 regelmäßige Dichtheitskontrollen vorgeschrieben sind. Die Pflicht zur Führung eines Anlagenlogbuchs nach Art. 7 Abs. 1 gilt daher für diese Anlage nicht. Ein Wartungseintrag bleibt dennoch gute fachliche Praxis. Diese Umrechnung schnell durchführen zu können, ist eine grundlegende Prüfungsfertigkeit.

Wichtig: CO2-Äquivalent = Füllmenge (kg) × GWP ÷ 1000. Bei R-410A hängt die Häufigkeit der Dichtheitskontrollen von den Tonnen CO₂e ab, nicht allein von den Kilogramm. Für die in Anhang II Abschnitt 1 aufgeführten Gase gelten andere Schwellenwerte.

 

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Dieses Video behandelt mehrere Themen des EU-F-Gas-Zertifikats A1: Umgang mit Kältemitteln; Prüfungen vor Inbetriebnahme; Lecksuche; und EU-F-Gas-Recht (Verordnung (EU) 2024/573). Dazu gehören der Umgang mit Flaschen, Prüfungen der Anlagenleistung, Pflichten zu Dichtheitskontrollen, Aufzeichnungen und CO₂e-Berechnungen. F-Gas Pro – A1-Prüfungsvorbereitung unterstützt Sie beim Lernen mit:

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