Modellen "7 forces"

Innovation kommer af muligheder inden for nye rammer, så der kan skabes værdi. Hvis energipriserne er meget lave, bliver der ikke udtænkt energieffektive løsninger, og hvis lovgivningen ikke nødvendiggør udviklingen af nye kølemidler og anlæg, vil der ikke ske noget på trods af omkostnings- og logistikoptimering. Når vi ser på den grundlæggende teknologi, har køle- og air conditioning-branchen i mange år været en branche med beskedent innovationsniveau. I årtier er der blevet anvendt mange koncepter, og derfor er produktionen og logistikken fuldt udviklet og yderst optimeret. De fleste innovationer er sket i forhold til elektronikken – igen som følge af omkostnings- og logistikproblemer. Men i løbet af de seneste ti år har der været anledning til nyudviklinger, der ikke er omkostningsdrevne, i branchen som følge af krav til energieffektivitet og kølemidler. Det er både tidskrævende og dyrt at foretage drastiske ændringer til regulatorer og komponenter, der bruger nye kølemidler. Fra et forretningsmæssigt synspunkt kan markedet være kritisk lille og reguleret af forskellige lokale lovgivninger, hvilket gør det svært at skabe rentable forretningsplaner. Niveauet er endnu ikke nået op på det stadie, hvor pæren tænder sit rentabilitetslys for en gradvist stigende udvikling. Projekter, der omfatter produkter med lavt GWP, er ofte blevet kategoriseret som strategiske projekter eller højrisikoprojekter. Men uanset hvad man kalder dem, er sådanne banebrydende projekter nødvendige for vores branche, og de appellerer til iværksætterkræfterne i virksomheden. Nye idéer, der er blevet udviklet i samarbejde med universiteter og kunder, samt genanvendelsen af dokumenterede koncepter sammen med udfordrende nye materialer, har været udgangspunktet for udviklingen af Danfoss' CO₂-ventiler i løbet af det seneste årti.

Der er syv forskellige kræfter, som er vigtige for beslutningen om at udvikle produkter. På et fuldt udviklet marked er der en ligevægt mellem disse kræfter, og stigende udvikling er et resultat deraf.

Ligevægten forstyrres af kræfter uden for markedet såsom miljøbevidsthed, hvilket fører til ny lovgivning, der kræver innovation, og pludselig er der vendt op og ned på det hele. Det er præcis, det der sker, når kølemidler med lavt GWP bliver nødvendige af miljømæssige årsager. Standarder og lovgivning bliver drivkræfterne.

Standarder og lovgivning er den vigtigste mekanisme til at drive udviklingen i en bestemt retning. Forbud, afgifter og, til en vis grad, frivillige aftaler har vist sig at være meget effektive. Dette giver branchen den nødvendige tiltro til at investere ressourcer i udvikling.

Det er tydeligt, at billedet er meget fragmenteret, når vi betragter lovgivningen globalt set. EU har forordninger og høje afgifter, der går længere end Montrealprotokollen, mens USA og Asien overholder Montrealprotokollens forpligtelser meget snævert. Flere lande giver incitamenter til brug af grøn teknologi, enten via direkte økonomisk støtte eller via reducerede krav til effektivitet. De fleste områder og lande forsøger at hjælpe branchen med at overholde lovgivningen ved at investere i forskningsprogrammer i samarbejde med aktører fra branchen. Investeringer i forskningsprogrammer med fokus på at reducere miljøpåvirkningen – uanset om det er energieffektivitet eller kølemidler med lavt GWP – har ført til gode sidegevinster for branchen. Universiteter har et meget godt prækonkurrencemæssigt miljø, hvor de nye teknologier vurderes, før de potentielt senere tages i brug i branchen. Men selvom forskellene i standarder og lovgivning kan være en midlertidig fordel for nogle lande eller områder, er et stadigt stigende virvar af standarder og lovgivninger bestemt ikke gavnligt på globalt plan i det lange løb. Hvis dette virvar af lovgivninger fortsætter med at vokse og afvige fra land til land, får vi en større markedskompleksitet, hvilket slet ikke tilfører nogen værdi. Sandsynligheden for en mere global ensretning stiger med tilføjelsen af HFC-nedfasningen i Montrealprotokollen. Selv hvis områderne og landene løser nedfasningsudfordringerne på andre måder, vil den teknologiske udvikling pege i samme retning.

I 2002 indførte EU MAC-direktivet og i 2004 F-gas-direktivet. Selvom MAC-direktivet forbyder kølemidler, der har et GWP-niveau over 150, skabte det også en tilskyndelse til at udvikle nye løsninger til at erstatte R134a i air conditioning til bilbranchen. I 2003 indførte Danmark en meget høj afgift på HFC, og i 2007 blev der indført et maksimalt fyldningsloft på 10 kg HFC, som ligger ud over loftet i F-gas-direktivet. Dette tvang fødevaredetailhandlen til at finde alternativer til HFC-kølemidler og igangsatte en udvikling af CO₂-baserede køleanlæg. Der kom endda nye anlægsudviklere til i succesfulde virksomheder. Det er interessant at se på teknologiudviklingen i denne applikation.

I perioden fra 2001-2005 blev den første generation af CO₂-systemer til supermarkeder hovedsageligt bygget som kaskadesystemer, der stadig brugte et HFC- eller kulbrintesystem øverst. Fra 2005 til 2009 blev der installeret omkring 300 transkritiske anlæg i Nordeuropa /1//2/. Særligt det danske marked støttede indførelsen af disse anlæg i nybyggede butikker, eftersom der egentligt ikke var andre valg. En meget veldokumenteret case fra supermarkedskæden Fakta har vist, at CO₂-løsningerne har udviklet sig fra førstegenerations- til andengenerationsanlæg. Mens førstegenerationsanlæggene havde problemer med at konkurrere med konventionelle HFC-løsninger, havde andengenerationsanlæggene en betydeligt forbedret ydeevne og udkonkurrerede endda HFC-løsningerne i forhold til energieffektivitet. Dette kommer ikke som en overraskelse og bør kunne forventes af nye teknologier, men det viser også, at nye teknologier har det svært, når de skal konkurrere mod fuldt udviklede løsninger, medmindre de får hjælp af lovgivningen.

Alle virksomheder står over for udfordringen om at optimere deres ressourceanvendelse, og det åbenlyse valg peger altid mod det sikreste og hurtigste afkast. Der findes tusindvis af producenter af køle- og air conditioning-anlæg. På et så konkurrencepræget marked er det risikabelt for en virksomhed at udvikle nye produkter, der bruger nye kølemidler, til et marked med fragmenterede standarder og lovgivninger samt en usikker fremtidsudsigt. Mange store virksomheder tøver endda med at tage skridtet videre, før de er sikre på, at lovgivningen kræver, at deres konkurrenter skal gøre det samme.

En fragmenteret situation med standarder og lovgivninger fører til forskellige grundlæggende scenarier for aktørerne i branchen. Nogle virksomheder vil først og fremmest afhængigt af lovgivningen på deres vigtigste marked se gode muligheder i teknologiske ændringer, mens andre med lave markedsandele vil have svært ved at argumentere for nyudviklinger.

Et produkts akkumulerede gennemsnitlige levetidsomkostninger (LCC) er et almindeligt mål til evaluering af teknologier og til fastsættelse af MEPS (Minimum Performance Standards). Valget af kølemidler påvirker i høj grad dette mål i forhold til dets naturlige COP og andre fysiske egenskaber såsom viskositet, varmeoverførselsegenskaber osv. Uanset hvilket kølemiddel du vælger, skal en rentabel LCC-løsning være synlig. I sidste ende er det kun et fåtal, der kan betale ekstra for grønne løsninger. Det udfordrende spørgsmål er altid, hvordan LCC udvikler sig, i takt med at teknologien udvikler sig. Erfaringer med CO₂ som kølemiddel har tydeligt vist, at LCC har udviklet sig bedre end forventet.

Den tekniske kunnen til at udvikle nye produkter til nye kølemidler med forbedret energieffektivitet er en grundlæggende nødvendig faktor. Der skal være kompetencer inden for materialevidenskab, testprocedurer og teknisk kunnen til rådighed. Når udviklingen sker gradvist, er dette normalt ikke et problem, men i tilfældet med transkritisk CO₂ var de udviklede løsninger ikke baseret på almenviden. Udviklingen af kompressorer og regulatorer har været igennem et årti med intens kompetenceudvikling. Det tager tid at gå frem og tilbage mellem feedback på design og applikation. Børnesygdomme er farlige for nye teknologier, især når disse teknologier er i direkte konkurrence med eksisterende, fuldt udviklede og optimerede løsninger. Under alle omstændigheder, siden indførelsen af sikre kølemidler for 80 år siden, bør det ikke være nødvendigt at nævne, at den generelle teknologiske udvikling i vores branche befinder sig på et stadie, hvor næsten alle typer kølemidler kan anvendes på en sikker og LCC-optimeret måde.

Mens CO₂-komponenter og -regulatorer er udfordrende set fra et teknisk perspektiv pga. høje tryk og problemer med materialekompatibiliteten, er scenariet mere kompliceret, når det gælder kulbrinte. Termodynamisk set ligger kulbrinte naturligt meget tæt på HFC'er eller HCFC'er. Et eksempel er R290, som ofte er blevet udråbt til at være et R22-drop-in, hvilket i store træk er alvorligt misvisende. Teknisk set ligger egenskaberne for R290 tæt på R22, men fra et sikkerhedsmæssigt perspektiv skal der tages særlige forholdsregler. Det betyder i særdeleshed, at serviceteknikere, som måske i årtier har efterset ikke-brændbare anlæg, nu pludselig skal ændre arbejdsgange og vaner på anlæg, der egentligt ser ud og virker på samme måde. Som leverandør af komponenter er det meget vigtigt at være sikker på, at markederne er klar til at håndtere kulbrinte, inden salget godkendes, og at anlægsproducenterne kan demonstrere, at de overholder eksisterende sikkerhedsstandarder.

Figuren herunder viser den proces, der anvendes, når Danfoss' interne standarder for kulbrintekomponenter godkendes. Der udføres en grundig risikovurdering, som godkendes af en forsikringsekspert. Risikovurderingen indeholder forskellige scenarier (eksempler), som i sidste ende munder ud i produkttypegodkendelser og krav til produkter. Regionale standarder evalueres, og på baggrund af dette fastsættes der en begrænset geografisk lancering.

En stor faktor i risikodiskussionen er den opfattede risiko kontra den faktiske risiko. Figuren herunder viser princippet. De rette beslutninger om at skabe værdi for samfundet skal have den rette balance mellem opfattet og faktisk risiko. Når kølemidler anvendes på nye måder, vil de altid blive set på med mistro, men som tiden går, vil de faktiske og opfattede risici nærme sig hinanden. Fuldt udviklede teknologier opfattes måske endda som mindre risikofyldte end de i virkeligheden er. Der er flere eksempler på dette i vores moderne samfund, f.eks. bilkørsel. Som det illustreres i figuren starter disse nye kølemidler og løsninger ud med både en højere sikkerhedsrisiko og økonomisk risiko i forhold til de kølemidler og løsninger, der almindeligvis anvendes i dag, og den opfattede risiko er endnu højere end den faktiske risiko. Med tiden vinder de nye anlæg sandsynligvis større indpas på et bredere marked, og en god sikkerhedsstatistik vil sandsynligvis få både anlægsbrugerne og offentligheden til at opfatte risikoen som mindre, og efterhånden som servicebranchen lærer at udføre service på de nye anlæg, ville den faktiske risiko også falde.

Markedets parathed betyder markedets evne til at tilpasse sig en ny teknologi. Denne faktor påvirker lovgivningen bagudrettet, da intet land ville lukke ned for sit eget marked pga. manglende servicekompetencer til nye teknologier. Uddannelse spiller en vigtig rolle i forhold til at gøre markeder klar til indførelsen af ny teknologi. For få uddannede serviceteknikere vil medføre en højere risiko for ulykker, og den forventede LCC vil ikke nå det forventede niveau. Et eksempel på dette, som dog ikke er direkte relateret til kølemidler, var en overvågning på stedet af varmepumper på det danske marked, som viste, at et overraskende højt antal varmepumper havde et alt for lavt COP. Årsagen til dette skulle findes i installationen og opsætningen af varmepumperne, hvor installatørerne ikke forstod forholdene mellem temperaturerne og COP. Det samme scenarie kunne gøre sig gældende for CO₂-systemer, hvor energieffektiviteten er meget afhængig af anlægsindstillingerne. Det er ødelæggende for en ny teknologi, hvis den ikke lever op til forventningerne – for den får sjældent en ny chance. Uddannelse og træning anses i dag for at være nogle af de vigtigste faktorer ved indførelsen af kølemidler med lavt GWP på markederne.

Udviklingen af standarder er på vej mod en bredere accept af brændbare kølemidler. Figuren herunder viser en oversigt over udviklingen af de vigtigste standarder og medtagelsen af brændbare kølemidler.