Für die Auslegung und Planung des Sicherheitskonzepts einer Anlage sind unterschiedliche Vorschriften/Normen zu berücksichtigen. Diese sind im Folgenden mit einer kurzen Beschreibung aufgeführt:
Druckgeräterichtlinie (2014/68/EU) Die Druckgeräterichtlinie der Europäischen Union dient der Harmonisierung der Anforderungen für die Auslegung, Fertigung und Konformitätsbewertung von Druckgeräten. Der Hersteller wird nach Anhang I verpflichtet eine Analyse der Gefahren und Risiken vorzunehmen. Zudem legt die Richtlinie Sicherheitsanforderungen für Druckgeräte fest, welche vom Druckniveau, dem Arbeitsmedium sowie vom Arbeitsvolumen abhängig sind. [8]
BetrSichV: In der Betriebssicherheitsverordnung werden die Prüfzuständigkeiten, die Anforderungen an das Prüfpersonal sowie die Prüffristen der Kälteanlage als überwachungsbedürftige Anlage festgelegt. Zudem stellt Abschnitt 2 Anforderungen an die Gefährdungsbeurteilung sowie die Schutzmaßnahmen. Besonders ausschlaggebend für die Festlegung der Prüffristen ist die Art des Kältemittels, die Hochdrucklage, das Volumen der Bauteile und sowie der Verdichtertyp. [8]
DIN EN 378: Die Normenreihe DIN EN 378 umfasst sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen für den Betrieb von Kälteanlagen und Wärmepumpen. Ziel dieser internationalen Norm ist es mögliche Gefährdungen von Personen, Sachen und Umwelt zu reduzieren. [33]
ATEX-Richtlinie 2014/34/EU: Die ATEX-Richtlinie ist eine EU-Gesetzgebung, die Sicherheitsanforderungen für Arbeitsplätze festlegt, in denen explosive Atmosphären auftreten können. Die Richtlinie umfasst Vorschriften für die Konstruktion, Herstellung und den Einsatz von Geräten sowie für Arbeitsverfahren und den Arbeitsschutz in explosiven Umgebungen. [8]
VDMA 24020 – 3: Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) beschreibt in diesem Einheitsblatt den Stand der Technik für den Betrieb von Anlagen mit Kältemitteln der Sicherheitsstufe A3. Dieser Abschnitt geht unter anderem auf spezifische Anforderungen an Kälteanlagen und Wärmepumpen ein und gibt eine Hilfestellung zur Handhabung der Druckgeräterichtlinie und BetrSichV. [34]
VDMA 24020 – 4: Der vierte Abschnitt desselben VDMA-Einheitsblatts stellt die betrieblichen Anforderungen für den Betrieb von Anlagen mit R744 als Kältemittel dar. Insbesondere auf die hohen Drucklagen und das Gefahrenpotenzial bei der Freisetzung von erheblichen Mengen an R744 wird eingegangen. Mögliche Schutzmaßnahmen für den sicheren Betrieb der Anlage sowie einen Vorschlag für die Auslegung der Komponenten soll als Hilfestellung für Betreiber und Hersteller dienen. [34]
Allgemein ist der Betreiber einer Kälteanlage oder Wärmepumpe für den störungsfreien und energieeffizienten Betrieb sowie für die Einhaltung aller gesetzlichen Vorgaben verantwortlich. [35]
Hierzu zählen: [36]
Einzelheiten sind in der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV, §3) sowie in der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV, §6) aufgeführt. Die Aktualität der Gefährdungsbeurteilung und des Explosionsschutzdokuments ist regelmäßig, besonders nach Durchführung baulicher Maßnahmen oder nach Veränderung der Anlage, zu überprüfen. Der Betreiber hat zudem eine Kurzfassung der Betriebsanweisung in der Nähe der Anlage anzubringen. [17]
Für Betreiber von Heizungs-, Kühl- und Raumlufttechnikanlagen ist im §60 des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) vorgeschrieben, dass diese eine regelmäßige Wartung und Instandhaltung von wirkungsgradverändernden Komponenten durch fachkundige Personen gewährleisten müssen. Hierzu zählt nach §74 – 78 auch eine energetische Inspektion von Klimaanlagen ab einer Kälteleistung von mehr als 12 kW. [37]
Speziell für Kälteanlagen mit fluorierten Kältemitteln (F-Gase) ist in der EU-Verordnung Nr. 517/2014 in Ergänzung zur Chemikalien-Klimaschutzverordnung in Deutschland festgeschrieben, dass die die Verantwortung Emissionen der Kältemitteln zu verhindern und Aufzeichnungen zu führen klar beim Betreiber liegt. Die Pflichten umfasst die Vermeidung von Leckagen, die unverzügliche Reparaturpflicht, die Pflicht zu regelmäßigen Dichtheitskontrollen (ab > 5 Tonnen CO2-Äquivalente) und zum Betrieb eines Leckage-Erkennungssystems (ab > 500 T CO2-Äq.). Die Pflicht zur Dokumentation über den Einsatz und Verlust von F-Gasen sowie zur verlustfreien Entsorgung oder Rückgewinnung der Gase ist ebenfalls inbegriffen. [38]
[1] M. Eckert, M. Kauffeld, and V. Siegismund, Natürliche Kältemittel-Anwendungen und Praxiserfahrungen: VDE.
[2] Umweltbundesamt, Emissionsverlauf. [Online]. Available: https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/emissionen/emissionsverlauf (accessed: Apr. 23 2024).
[3] Umweltbundesamt, EU-Verordnung über fluorierte Treibhausgase. [Online]. Available: https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/rechtliche-regelungen/eu-verordnung-ueber-fluorierte-treibhausgase#aktuelles (accessed: Feb. 8 2024).
[4] M. Kauffeld, M. Dudita, and S. Gund, Umwelt-Auswirkungen neuer HFO-Kältemittel. [Online]. Available: https://vdi-karlsruhe.de/wp-content/uploads/2021/09/Artikel_Fachzeitschrift_hk_Gebaeudetechnik_Ausgabe6-2021_S54-57.pdf (accessed: Apr. 13 2024).
[5] Wörrle and Jana T., „F-Gase-Verordnung: Das gilt künftig für Kälteanlagen,“ Deutsche Handwerks Zeitung, 17 Oct., 2023. https://www.deutsche-handwerks-zeitung.de/f-gase-verordnung-kaelteanlagen-315849/ (accessed: Oct. 24 2023).
[6] Umweltbundesamt, Kältemittel. [Online]. Available: https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/natuerliche-kaeltemittel-in-stationaeren-anlagen/kaeltemittel-start#das-richtige-kaltemittel-ist-klimafreundlich (accessed: Apr. 29 2024).
[7] S. Schädlich, Ed., Kompendium Kälte- und Klimatechnik: Grundlagen und Anwendungen. Berlin, Offenbach: VDE Verlag GmbH, 2021.
[8] N. Jansen, „Untersuchung und Optimierung eines Vergleichstools für die sicherheitstechnische Betrachtung von R744- und R290-Kälteanlagen in Bezug auf die praktische Anwendbarkeit,“ Bachelorarbeit, Institut für Energiesysteme und Energiewirtschaft, Hochschule Ruhr West, Bottrop, 2023.
[9] cold.world, ODP – Ozone Depletion Potential von Kältemittel. [Online]. Available: https://cold.world/de/know-how/odp-ozone-depletion-potential-von-k (accessed: Apr. 29 2024).
[10] Green Vision Solutions, Das Global Warming Potential (GWP) | Bedeutung und Anwendung. [Online]. Available: https://greenvisionsolutions.de/global-warming-potential-gwp/ (accessed: Apr. 29 2024).
[11] Bundesinstitut für Risikobewertung, Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS): Veröffentlichung des Vor- schlags zur Beschränkung nach der REACH-Verordnung bei der Europäischen Chemikalienbehörde, 2023. Accessed: Apr. 29 2024. [Online]. Available: https://www.bfr.bund.de/cm/343/per-und-polyfluorierte-alkylsubstanzen-pfas-veroeffentlichung-des-vorschlags-zur-beschraenkung-nach-der-reach-verordnung-bei-der-europaeischen-chemikalienbehoerde.pdf
[12] R. Simonetty, Will PFAS be a barrier to the use of HFO refrigerants? [Online]. Available: https://www.carel.com/blog/-/blogs/will-pfas-be-a-barrier-to-the-use-of-hfo-refrigerants- (accessed: Apr. 29 2024).
[13] Top Refrigerants, „REACH“-Vorschläge könnten HFC- und HFO-Kältemittel betreffen. [Online]. Available: https://top-refrigerants.com/de/reach-vorschl%C3%A4ge-k%C3%B6nnten-hfc-und-hfo-k%C3%A4ltemittel-betreffen (accessed: Apr. 29 2024).
[14] R. Paschotta, Fluorkohlenwasserstoffe. [Online]. Available: https://www.energie-lexikon.info/fluorkohlenwasserstoffe.html
[15] Gesellschaft Wärme und Kältetechnik, Drop-In-Kältemittel R513A. [Online]. Available: https://www.kka-online.info/artikel/kka_Drop-In-Kaeltemittel_R513A-3360614.html
[16] L. Wechselberger, „Nachfrage nach Propan steigt enorm“. [Online]. Available: https://tga.at/heizung/nachfrage-nach-propan-steigt-enorm/ (accessed: Oct. 9 2023).
[17] S. Jäger, Anlagen mit Kältemittel Propan sicher aufstellen und betreiben. [Online]. Available: https://www.ikz.de/klima-lueftungstechnik/news/detail/anlagen-mit-kaeltemittel-propan-sicher-aufstellen-und-betreiben/ (accessed: Dec. 20 2023).
[18] V. Falk, „Erstellung eines Berechnungstools zur Berechnung von Leistungszahlen einer direkten und indirekten Propan- und Kohlenstoffdioxid-Kälteanlage und deren energetische Bewertung,“ Bachelorarbeit, Institut für Energiesysteme und Energiewirtschaft, Hochschule Ruhr West, Bottrop, 16.2022
[19] C. Kämpf, A. Link, and T. Volkmann, BMUV-Umweltinnovationsprogramm – Abschlussbericht: Autark-Bräu – Energieautarke Karmeliten Brauerei Straubing. [Online]. Available: file://C:/Users/Nutzer/Downloads/vn_technisch_uip_nka3_003139_abgabeversion_24-11-2022.pdf (accessed: Apr. 29 2024).
[20] S. Fonseca, Kennzahlen Wärmepumpe: Jahresarbeitszahl, COP, EER, SCOP. [Online]. Available: https://gruenes.haus/waermepumpe-kennzahlen/ (accessed: Apr. 29 2024).
[21] Heck Kältetechnik, Direktverdampfungsanlagen. [Online]. Available: https://www.heck-kaeltetechnik.de/technologien/direktverdampfungskaelteanlagen/ (accessed: Apr. 29 2024).
[22] M. Kauffeld, Indirekte Kälteanlagen. [Online]. Available: https://www.diekaelte.de/sites/default/files/ulmer/file_171515.pdf (accessed: Apr. 29 2024).
[23] Umweltbundesamt, Bio-Großküche. [Online]. Available: https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/natuerliche-kaeltemittel-in-stationaeren-anlagen/aus-der-praxis/beispiele-aus-der-praxis/bio-grosskueche?parent=93420#rebional-bio-kuche (accessed: Apr. 29 2024).
[24] Umweltbundesamt, Großmarkt. [Online]. Available: https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/natuerliche-kaeltemittel-in-stationaeren-anlagen/aus-der-praxis/beispiele-aus-der-praxis/grossmarkt?parent=93420#metro-st-polten (accessed: Apr. 29 2024).
[25] Umweltbundesamt, Biomarkt. [Online]. Available: https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/natuerliche-kaeltemittel-in-stationaeren-anlagen/aus-der-praxis/beispiele-aus-der-praxis/biomarkt?parent=93420#biomichl-bio-supermarkt-in-weilheim (accessed: Apr. 29 2024).
[26] DEEC, Einsatzmöglichkeiten von Kälteanlagen in verschiedenen Branchen. [Online]. Available: https://www.deec.de/info/kaelteanlagen/anwendungsbereiche/
[27] D. Schmidt, C. Goetschkes, and C. Pollerberg, Kältetechnik in Deutschland – Steckbriefe zu Kältetechnologien. [Online]. Available: https://www.umsicht.fraunhofer.de/content/dam/umsicht/de/dokumente/referenzen/flexkaelte/K%C3%A4ltetechnik_in_Deutschland-Steckbriefe_zu_K%C3%A4ltetechnologien.pdf (accessed: Feb. 3 2024).
[28] M. Funes, „Heizen und Kühlen mit Propan-Wärmepumpen,“ Gondelsheim.
[29] Die Kälte+ Klimatechnik (Redaktion), „CO2 braucht mehr Aufmerksamkeit,“ KK – Die KÄLTE + Klimatechnik, 12-2021, 2021. [Online]. Available: https://www.diekaelte.de/kaeltetechnik/planung-inbetriebnahme-wartung-und-service-co2-braucht-mehr-aufmerksamkeit
[30] J. Schönenberger and M. Decasper, „Nachhaltiges Heizen und Klimatisieren mit CO2-Wärmepumpen: Neue Wege im Migros Einkaufszentrum Surseepark,“ KKA Kälte Klima Aktuell, 06/2021, 2021. [Online]. Available: https://www.kka-online.info/artikel/kka_Nachhaltiges_Heizen_und_Klimatisieren_mit_CO2-Waermepumpen-3714389.html
[31] Bitzer Kühlmaschinenbau GmbH, Kältemittel-Report 19. [Online]. Available: file://C:/Users/Nutzer/Downloads/Bitzer%20Kaeltemittelreport%2019.pdf (accessed: Feb. 4 2024).
[32] S. Bachmann, Kältemittel – wie geht es weiter?: Diskussionen, Prognosen und Trends. [Online]. Available: https://www.kka-online.info/artikel/kka_Kaeltemittel_wie_geht_es_weiter_-3380442.html (accessed: Apr. 12 2024)
[33] Swegon Germany, KLEINES 1 x 1 DER NORMEN UND RICHTLINIEN: Kälteanlagen und Wärmepumpen sicher erstellen und betreiben. [Online]. Available: https://www.swegon.com/siteassets/_product-documents/grobklima/prospekt_kleines1x1_normen_richtlinien.pdf (accessed: Oct. 9 2023).
[34] C. Hoch, „Betriebs-Vorschriften für Kälteanlagen: VDMA-Einheitsblatt 24020 Teil 3 Kohlenwasserstoffe Teil 4 Kohlendioxid,“ 2012. Accessed: Dec. 20 2023. [Online]. Available: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/378/dokumente/2012_09_25_4.runder_tisch_supermarktkaelte_hoch.pdf
[35] haustec, Kälte- und Klimaanlagen: Betreiberpflichten beachten. [Online]. Available: https://www.haustec.de/klima-lueftung/kaeltetechnik/kaelte-und-klimaanlagen-betreiberpflichten-beachten (accessed: Dec. 20 2023).
[36] Smardt-OPK Chillers GmbH, Pflichten für Betreiber von Kälteanlagen, Kältemaschinen und Wärmepumpen. [Online]. Available: https://www.opk.de/information/betreiberpflichten-kaelteanlagen-kaeltemaschinen/ (accessed: Dec. 20 2023).
[37] „Gesetz zur Einsparung von Energie und zur Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung in Gebäuden* (Gebäudeenergiegesetz – GEG): GEG,“ in Bundesministerium der Justiz, 2020. Accessed: Dec. 20 2023. [Online]. Available: https://www.gesetze-im-internet.de/geg/BJNR172810020.html#BJNR172810020BJNG001500000
[38] K. Becken, D. de Graaf, C. Elsner, G. Hoffmann, and K. Martens, „Hauptsache KALT?“: Was müssen Betreiber von Kälte- und Klimaanlagen mit fluorierten Kältemitteln ab 2015 beachten? [Online]. Available: www.umweltbundesamt.de/publikationen/hauptsache-kalt (accessed: Feb. 4 2024).