Überblick
Kältemittel der Klassen A2L und A3 erfordern die Kontrolle von Zündquellen, Kältemittelfüllmenge und Leckagen. Das EU-Zertifikat A1 umfasst F-Gase und Kohlenwasserstoffe unabhängig von der Füllmenge; die Sicherheitsgrenzen für die Installation gelten weiterhin.
Brennbarkeit und Sicherheitsklassen
- Toxizität: A bedeutet geringere Toxizität; B bedeutet höhere Toxizität.
- Brennbarkeit: 1 bedeutet keine Flammenausbreitung; 2L bedeutet geringere Brennbarkeit mit einer maximalen Verbrennungsgeschwindigkeit ≤10 cm/s; 2 bedeutet brennbar; 3 bedeutet höhere Brennbarkeit.
- Beispiele: R-32, R-1234yf und R-1234ze(E) gehören zur Klasse A2L. R-290 und R-600a gehören zur Klasse A3. R-744 gehört zur Klasse A1; R-717 zur Klasse B2L.
Eine Entzündung erfordert Brennstoff, Sauerstoff und eine Zündquelle sowie eine Konzentration zwischen der unteren und oberen Explosionsgrenze (LFL und UFL). Oberhalb der UFL ist das Gemisch zu fett; durch Verdünnung kann es brennbar werden. R-290 hat eine Selbstentzündungstemperatur von etwa 470 °C.
Füllmengengrenzen nach EN 378
EN 378-1, Anhang C, verwendet Tabelle C.2 für die Brennbarkeit und Tabelle C.1 für die Toxizität. Wählen Sie den zutreffenden Fall anhand des Kältemittels, der Zugangskategorie, des Aufstellungsorts der Anlage und der Anwendung aus.
- Zugang: A umfasst öffentlich zugängliche Verkaufsflächen in Supermärkten; B umfasst Büros mit begrenzter Belegung und einem gewissen Sicherheitsbewusstsein; C erlaubt ausschließlich befugten Personen den Zugang.
- Aufstellungsort: Bei I befinden sich alle mechanischen Anlagenteile im Aufenthaltsbereich; bei II befinden sich die Verdichter im Freien oder in einem Maschinenraum; bei III befinden sich dort alle kältemittelführenden Anlagenteile; bei IV wird ein belüftetes Gehäuse verwendet.
Wenn die vorgegebene Regel M = 0,2 × LFL × Raumvolumen lautet:
- R-290: 4 × 3 × 2,5 = 30 m³; 0,2 × 0,038 × 30 = 0,228 kg.
- R-600a: Das Mindestvolumen für 150 g beträgt 0,150 ÷ (0,2 × 0,043) = 17,4 m³.
Für den zutreffenden A2L-Anwendungsfall der Komfortkühlung gilt M = 2,5 × LFL^1,25 × h × √A. Verwenden Sie die LFL in kg/m³, die Höhe h in Metern und die Bodenfläche A in m². Zu den Standardhöhen gehören 0,6 m bei Bodenaufstellung, 1,8 m bei Wandmontage und 2,2 m bei Deckenmontage.
Für R-32 bei 25 m² und Wandmontage: 2,5 × 0,2285 × 1,8 × 5 ≈ 5,1 kg. Prüfen Sie die geltende absolute Obergrenze; hier liegt sie bei etwa 12 kg.
Eine größere Montagehöhe erhöht diese rechnerisch zulässige Füllmenge. Das GWP hat darauf keinen Einfluss. Leckageerkennung, Alarme, Absperrventile und Lüftung können unter bestimmten Voraussetzungen größere Füllmengen ermöglichen. Diese Formeln erlauben nicht pauschal die berechneten Füllmengen.
Für R-744 (CO₂) in einem Aufenthaltsbereich richtet sich die Grenze stattdessen nach der Toxizität: M = ATEL/ODL × Raumvolumen, wobei der ATEL/ODL-Wert von R-744 0,072 kg/m³ beträgt.
Auslegung von Anlagen mit Kohlenwasserstoffen
Bestimmen Sie zunächst den explosionsgefährdeten Bereich anhand einer plausiblen Leckage. Ermitteln Sie anschließend die Zündquellen. Mögliche konstruktive Maßnahmen sind die Verlagerung von Komponenten, geeignete Ersatzgeräte, ein dauerhafter Luftstrom oder Schutzgehäuse. Gehäuse sind bei kleinen Anlagen häufig teuer und schwierig umzusetzen.
Lecksimulationsprüfungen erfordern fachkundiges Personal und müssen den ungünstigsten Fall abbilden: Ventilatoren, die sich zeitweise abschalten, müssen während der Prüfung ausgeschaltet sein.
R-290 und R-1270 ähneln R-404A hinsichtlich Druck und Kälteleistung; elektrische Geräte müssen speziell für brennbare Atmosphären geeignet sein. R-600a benötigt bei gleicher Kälteleistung ein größeres Verdichterhubvolumen als R-134a, bei ähnlicher Motorgröße.
Sichere Wartungsverfahren
- Vorbereitung: Bewerten Sie die Risiken, kontrollieren Sie Zündquellen, sorgen Sie für Lüftung und überwachen Sie kontinuierlich. Wählen Sie geeignete Werkzeuge, Kältemittel-Absauggeräte und Schutzausrüstung aus.
- Vor dem Auslöten: Gewinnen Sie das Kältemittel sowohl über die Hochdruck- als auch über die Niederdruckseite bis zum Vakuum zurück. Füllen Sie trockenen, sauerstofffreien Stickstoff bis auf etwa 0,1 bar g ein und schließen Sie anschließend eine zur Atmosphäre offene Entlüftungsleitung an. Verwenden Sie niemals Sauerstoff oder Druckluft.
- Erneutes Hartlöten: Halten Sie den Stickstoffstrom bei offenem Zugang aufrecht und sorgen Sie für Lüftung sowie kontinuierliche Leckageerkennung.
- Austausch: Verwenden Sie baugleiche elektrische Geräte und Verdichter; stellen Sie abgedichtete Gehäuse wieder her. Versetzen oder verändern Sie keine Komponenten.
- Befüllung: Verwenden Sie ausschließlich das vorgeschriebene Gas in Kältemittelqualität. Verwenden Sie niemals Flüssiggas (LPG) und mischen Sie keine Kältemittel. Wiegen Sie die vom Hersteller vorgegebene Füllmenge ein; bei Anlagen mit exakt einzuhaltender Füllmenge beträgt die typische Toleranz ±5%.
Kennzeichnung
Kennzeichnen Sie brennbare Inhalte auf Recycling-Flaschen. Nach Art. 12 der Verordnung (EU) 2024/573 müssen F-Gas-Kennzeichnungen das Vorhandensein von F-Gasen, die Bezeichnung, die Masse, das CO2-Äquivalent und das GWP angeben. Die Kennzeichnungen müssen lesbar und dauerhaft sein und sich neben den Serviceanschlüssen oder an gasführenden Teilen befinden. Aktualisieren Sie sie nach einem Kältemittelwechsel.
Dichtheitsprüfung
Verwenden Sie Lecksuchspray oder ein geeignetes Gasmessgerät für brennbare Gase. Standardgeräte können Funken erzeugen oder eine unzureichende Empfindlichkeit aufweisen. Bleibt die Lecksuche erfolglos, gewinnen Sie das Kältemittel zurück und führen Sie eine Dichtheitsprüfung mit Stickstoff durch, gegebenenfalls mit einem geeigneten Helium- oder Wasserstoff-Spurengasgemisch. Prüfen Sie die Anlage nach der Reparatur, evakuieren Sie sie, befüllen Sie sie erneut und kontrollieren Sie sie auf Leckagen.
Prüfungstipp: Mit einer Vakuumhalteprüfung lässt sich eine Leckage nicht orten. Füllen Sie bei einer undichten Anlage kein Kältemittel nach.
