A2L-Kältemittel in der Gewerbekälte

A2L-Kältemittel sind nicht toxisch und schwer entflammbar und gelten zunehmend als einfache Möglichkeit zur Reduzierung des Global Warming Potential (GWP).

Da die Kältebranche nun erfolgreich die Verwendung von GWP-Kältemitteln herunterfährt, kommen für zahlreiche Geräte sehr viel umweltfreundlichere Kältemittel zum Einsatz. Im nächsten Schritt geht es darum, noch weiter zu gehen und extrem niedrige GWP-Werte (Treibhauspotenzial) zu erzielen.

Natürliche Kältemittel, wie R290 und CO2 werden für ein breites Anwendungssortiment eingesetzt. Für Fachbetriebe, die eine kostengünstige Möglichkeit suchen, die eine herkömmliche Systemausführung beibehält, sind A2L-Kältemittel eine hervorragende Wahl – die eine GWP-Reduzierung von mindestens 90 % beinhaltet.

Der Wechsel von R404A zu einem A2L-Kältemittel ist nicht nur eine Frage des GWP-Werts. R404A ist ein A1-Kältemittel und gilt als nicht brennbar. A2L-Kältemittel sind dagegen schwach brennbar und erfordern deshalb eine zusätzliche Sicherheitsbewertung für Kältemittelfüllmenge, Raumgröße, Lüftung, Leckageerkennung, Zündquellen und Komponentenkompatibilität.

Für Kälteanlagen in Kühlräumen bedeutet das: A2L-Kältemittel sollten als Teil eines A2L-geeigneten Systemdesigns geplant werden. Je nach Anwendung und lokalen Vorschriften können zusätzliche Sicherheitskomponenten erforderlich sein, zum Beispiel Leckagedetektoren, mechanische Lüftung, A2L-kompatible Verdichter und Ventilatoren, geeignete elektrische Komponenten sowie zündquellenreduzierte Geräte.

Lassen Sie sich nicht von deren Brennbarkeit abschrecken – mit wenigen Vorsichtsmaßnahmen sind A2L-Kältemittel sicher und leicht einsetzbar.

Zusätzliche Sicherheitskomponenten beim Wechsel von R404A auf A2L im Kühlraum

Beim Vergleich von R404A und A2L-Kältemitteln ist der wichtigste Unterschied die Sicherheitsklassifizierung. R404A ist ein A1-Kältemittel ohne Flammenausbreitung. A2L-Kältemittel sind schwach brennbar und benötigen daher eine zusätzliche Bewertung der Sicherheitsanforderungen.

Die konkreten Anforderungen hängen von Kältemitteltyp, Füllmenge, Raumvolumen, Aufstellort, Gerätebauart und den geltenden lokalen Vorschriften ab.

Sicherheitsbereich	R404A-Kühlraum	A2L-Kühlraum
Kältemittelklassifizierung2	A1, nicht brennbar	A2L, schwach brennbar
Leckageerkennung	In der Regel nicht aufgrund der Brennbarkeit erforderlich	Kann je nach Füllmenge, Raumgröße und Normanforderung erforderlich sein
Gasdetektor / Leckagedetektor	Normalerweise keine A1-spezifische Anforderung	Kann erforderlich sein, z. B. zur Erkennung erhöhter Kältemittelkonzentrationen und zur Aktivierung von Sicherheitsfunktionen
Lüftung	Standardmäßige Lüftungsanforderungen	Mechanische Lüftung oder Notlüftung kann erforderlich sein, insbesondere wenn Grenzwerte überschritten werden könnten
Verdichter und Ventilatoren	Standardmäßige Komponentenkompatibilität prüfen	Komponenten müssen für das gewählte A2L-Kältemittel geeignet sein
Elektrische Komponenten	Standardmäßige elektrische Anforderungen	Elektrische Komponenten müssen hinsichtlich möglicher Zündquellen bewertet werden
Zündquellenreduzierte Geräte	Normalerweise keine kältemittelbedingte Zusatzanforderung	Können erforderlich sein, wenn die Risikobewertung dies vorgibt
ATEX / Ex-Schutz / EN 60079-15	In der Regel nicht durch R404A ausgelöst	Muss je nach Anwendung, Zone, Risikobewertung und lokaler Vorschrift geprüft werden

Was ändert sich bei A2L gegenüber R404A?

R404A ist ein A1-Kältemittel und gilt als nicht brennbar. A2L-Kältemittel sind schwach brennbar und erfordern deshalb zusätzliche Prüfungen für Füllmenge, Raumvolumen, Lüftung, Leckageerkennung, Zündquellen und Komponentenkompatibilität.

Je nach Systemdesign und lokalen Vorschriften kann ein A2L-Kühlraum zusätzliche Sicherheitskomponenten benötigen, darunter Leckagedetektoren, mechanische oder Notlüftung, A2L-kompatible Verdichter und Ventilatoren, geeignete elektrische Komponenten, zündquellenreduzierte Geräte und Sicherheitsabschaltungen.

Häufig gestellte Fragen zu A2L-Kältemitteln im Kühlraum

Welche zusätzlichen Komponenten braucht ein A2L-Kühlraum im Vergleich zu R404A?

Ein A2L-Kühlraum kann zusätzliche Sicherheitskomponenten benötigen, weil A2L-Kältemittel schwach brennbar sind. R404A ist ein A1-Kältemittel und gilt als nicht brennbar. Je nach Kältemittelfüllmenge, Raumgröße, Gerätebauart, Aufstellort und lokalen Vorschriften können Leckagedetektoren, mechanische Lüftung, A2L-kompatible Verdichter und Ventilatoren, geeignete elektrische Komponenten, zündquellenreduzierte Geräte und Sicherheitsabschaltungen erforderlich sein.

Vor der Auswahl eines A2L-Systems sollten Installateure immer Füllmengengrenzen, Lüftungsanforderungen, Leckageerkennung, elektrische Sicherheit, Komponentenkompatibilität und geltende Normen prüfen.

Wann ist ein Gasdetektionssystem für A2L-Kältemittel gesetzlich erforderlich?

Ein Gasdetektionssystem für A2L-Kältemittel kann erforderlich sein, wenn die Kältemittelfüllmenge, das Raumvolumen, die Gerätebauart oder die lokale Risikobewertung dies verlangen. Die Anforderungen hängen von den geltenden Normen und lokalen Vorschriften ab.
Installateure sollten insbesondere prüfen, ob Leckageerkennung nach EN 378-2, IEC 60335-2-xx oder lokalen Sicherheitsvorgaben erforderlich ist. In vielen Anwendungen wird der Gasdetektor mit Alarmen, Lüftung oder Sicherheitsabschaltung verbunden, um die Kältemittelkonzentration im Fall einer Leckage zu begrenzen.

Kann ein bestehendes R404A-System einfach auf A2L umgestellt werden?

Ein A2L-Kältemittel sollte nicht als einfacher 1:1-Ersatz für R404A behandelt werden. R404A ist nicht brennbar, während A2L-Kältemittel schwach brennbar sind. Deshalb müssen Systemdesign, Komponenten, Füllmenge, elektrische Sicherheit, Lüftung und lokale Vorschriften geprüft werden.

A2L-Kältemittel sind vor allem für A2L-geeignete Anlagenkonzepte relevant. Bei bestehenden R404A-Anlagen muss vor jeder Umstellung geprüft werden, ob das System und alle sicherheitsrelevanten Komponenten für das gewählte Kältemittel geeignet sind.

Welche Normen sind bei A2L-Kältemitteln wichtig?

Bei A2L-Kältemitteln sollten Installateure die geltenden lokalen Vorschriften und relevanten Sicherheitsnormen prüfen. Dazu können EN 378-2, IEC 60335-2-xx und je nach Anwendung auch Anforderungen an zündquellenreduzierte oder Ex-geschützte Komponenten gehören. Ob EN 60079-15 oder ATEX-Anforderungen relevant sind, hängt von der konkreten Anwendung, dem Aufstellort und der Risikobewertung ab.

Kompakte Vergleichstabelle für die Seite

Frage	R404A	A2L
Sicherheitsklasse	A1, nicht brennbar	A2L, schwach brennbar
Zusätzliche Leckageerkennung	Normalerweise nicht aufgrund der Brennbarkeit erforderlich	Kann abhängig von Füllmenge, Raumgröße und Norm erforderlich sein
Zusätzliche Lüftung	Standardanforderungen	Mechanische oder Notlüftung kann erforderlich sein
Komponenten	Standard-Kompatibilität prüfen	A2L-Kompatibilität von Verdichter, Ventilatoren, Ventilen, Reglern und elektrischen Komponenten prüfen
Zündquellen	Kein A1-spezifischer Schwerpunkt	Zündquellen müssen bewertet und gegebenenfalls reduziert werden
Füllmengenbegrenzung	Standardmäßige Systemauslegung	Muss anhand von Raumvolumen, Anwendung und lokalen Vorschriften geprüft werden
Relevante Prüfung	Allgemeine Kälteanlagenanforderungen	Risikobewertung nach geltenden Normen, z. B. EN 378-2 und IEC 60335-2-xx

A2L-Kältemittel – einige Daten und Fakten

Was ist eine A2L-Klassifizierung?

Wie ASHRAE Standard 34 stellt die Norm ISO 817 „Kältemittel – Bezeichnungen und Klassifizierungen“ eine eindeutige Systemrennbarkeit für die Zuweisung von Bezeichnungen für die Toxizität und Brennbarkeit von Kältemitteln.

In diesem Fall hat A2L eine geringere Brennbarkeit und Toxizität als andere Klassifizierungen – wodurch es in die zweitsicherste Kältemittelkategorie fällt.

A = Nichttoxisch

2 = Brennbar

L = Geringe Brenngeschwindigkeit

Welche Kältemittel sind als A2L klassifiziert?

R1234yf	Treibhauspotenzial 4
R1234ze	Treibhauspotenzial 6
R454C	Treibhauspotenzial 146
R455A	Treibhauspotenzial 145
R454A	Treibhauspotenzial 238
R454B	Treibhauspotenzial 466
R447A	GWP >500
R32	Treibhauspotenzial 675
R452B	Treibhauspotenzial 676

Diese Tabelle zeigt, wie sich A2L-Kältemittel gegenüber anderen Kältemittel-Gruppen im Hinblick auf GWP und Dichte bewähren.

Welche wesentlichen Vorteile besitzen A2L-Kältemittel?

Der erste Vorteil liegt in ihrem GWP-Wert. Im Vergleich mit gängigen Kältemitteln wie R134a bietet ein A2L-Kältemitteln wie R1234yf einen um 99 % geringeren GWP. Der sehr niedrige oder besonders niedrige GWP-Wert macht A2L bei zunehmend strengeren Bestimmungen zu einer erstklassigen Wahl.

Die physikalischen Eigenschaften sind ähnlich wie die von FKW-Kältemitteln, auch sind sie leicht einsetzbar und bringen keine Erhöhung der Systemkomplexität mit sich. Darüber hinaus können die von Monteuren üblicherweise verwendeten Werkzeuge oft auch für A2L verwendet werden.

Letztendlich sind die A2L-Kühlmittel aufgrund ihrer Klassifizierung als „schwer entflammbar“ für die meisten Kühl-, Klima- und Wärmepumpenanwendungen eine sichere Wahl, da sie nur schwer entflammbar sind.

Was bieten bieten A2L-Kältemittel?

A2L-Kältemittel bieten eine bessere Performance und Effizienz als viele A1- und natürliche Kältemittel, so dass sie bei Verwendung mit den richtigen Komponenten und Rohrgrößen vielseitig einsetzbar sind.

Arbeiten mit A2L-Kältemitteln – Sicherheit und Risikominderung

Was bedeutet „schwer entflammbar“ in der Praxis?

A2L-Kältemittel erfordern tausendmal mehr Energie für die Zündung als die meisten brennbaren Kältemittel der Klasse A3.

Dies bedeutet, dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass ein A2L-Kältemittel sich durch eine weggeworfene Zigarette oder eine Raumheizung entzündet. Auch offene Flammen können A2L-Kältemittel unter Testbedingungen nur schwerlich anzünden.

Darüber hinaus steht das „L“ im Namen für eine geringe Brenngeschwindigkeit. Somit brennt die Flamme im Falle des Anzündens nur langsam und erlischt von selbst.

Welche Faktoren verursachen ein Anzünden von A2L-Kältemittel?

Damit ein A2L-Kältemittel brennt, muss es stark konzentriert sein. In der Praxis müsste ein bedeutendes Leck in einem geschlossenen Bereich entstehen, um den Grenzwert für die Brennbarkeit von 300 g/m3 zu erreichen.

Zudem müsste das Kältemittel einer offenen Flamme oder einer Hochenergie-Quelle ausgesetzt werden.

In Labortests wurde jedoch nachgewiesen, dass sich A2L-Kältemittel selbst durch die Flamme eines Gasbrenners in den meisten Fällen nicht zünden lassen.

Sind einige A2L-Kältemittel eher brennbar als andere?

Ja, es gibt verschiedene untere Brennbarkeitsgrenzen und Zündenergien, die jedoch alle unter die selbe Klasse fallen: A2L.

Was ist eine untere Brennbarkeitsgrenze?

Kältemittel erfordern eine gewisse Konzentration, damit sie an der Luft ein brennbares Gemisch erzeugen. Die niedrigste brennbare Konzentration ist die untere Brennbarkeitsgrenze (UBG).

Die UBG für A2L-Kältemittel beträgt mehr als 100 g/m3, normalerweise liegt sie über 300 g/m3.

Dies bedeutet, dass die Konzentration zum Entzünden eines A2L-Kältemittels zehnmal höher als für ein Kältemittel der Klasse A3 sein muss.

Durch einfache Risikominderungsmaßnahmen wie ausreichend Belüftung in geschlossenen Räumen ist die Wahrscheinlichkeit, ein A2L-Kältemittel zu entzünden, sehr gering.

Welche Sicherheitsmaßnahmen sollte ich ergreifen?

Auch wenn die Gefahr des Brennens sehr gering ist, sollten Sie nicht vergessen, dass A2L-Kältemittel dennoch brennbar sind (wenn auch nicht leicht) – und somit Sicherheitsbestimmungen unterliegen.

Die Wahl geeigneter und zugelassener Komponenten ist von großer Bedeutung. Danfoss Coolselector^®2 ist der schnellste Weg, die richtigen Komponenten für die jeweilige Aufgabe zu finden.

Zudem müssen einige Maximalfüllmengen beachtet werden. Betreiber können bis zu 11 kg A2L-Kältemittel mit grundsätzlichen Sicherheitsmaßnahmen gemäß der Norm EN 378-2 einsetzen und bis zu 54 kg mit erhöhten Sicherheitsmaßnahmen wie Leckageerkennung.

Wenn Sie unsicher in Bezug auf die richtigen Komponenten sind, stehen wir Ihnen gerne mit fachlicher Beratung zur Seite.

Kann der Ausfall einer Komponente, ein Systemleck oder ein elektrischer Funken ein A2L-Kältemittel entzünden?

Nehmen wir das Beispiel unserer neuen Optyma^TM Verflüssigungssätze:

Mithilfe von Computer-Modellierung und echten Tests haben wir mit Danfoss-Komponenten in einer feuergefährlichen Umgebung keine Zündung festgestellt.

Wie bei jedem Kältesystem ist es wichtig, die richtigen Komponenten und Maximalfüllmengen zu berücksichtigen, um die Sicherheitsregeln für die Anwendung zu erfüllen.

A2L-Anwendungen und die Wahl des Kältemittels

Spielt es eine Rolle, welches A2L-Kältemittel ich für eine bestimmte Anwendung verwende?

Ja, je nach Anwendung und Betriebsbedingungen muss das richtige Kältemittel ausgewählt werden. Tatsächlich könnte ein A3-Kältemitteln in einigen Fällen die bessere Wahl sein.

Hier sind einige Beispiele:

Mittelgroße Systeme mittlerer Temperatur 2 bis 40 kW: R454C, R455C und R1234yf.
Kleinere Systeme unter 2 kW: R290 (Klasse A3)

Kann ich A2L-Kältemittel in Retrofit-Anwendungen einsetzen?

Nein. Sie dürfen nur in neuen Anlagen verwendet werden.

Welche Maximalfüllmengen gelten für A2L-Kältemittel?

Das hängt von der Anwendung ab. Die Maximalfüllmenge für eine Klimaanlage weicht von der für ein Kältesystem in einem Kühlraum ab.

Gemäß EN 378 muss zudem der Standort der Anlage zusammen mit dem Zugang und der Raumgröße berücksichtigt werden. Die Maximalfüllmenge für einen geschlossenen Innenraum ist also anders als die für einen Kühlraum mit einem Verflüssigungssatz auf dem Dach.

Mit einem Microchannel-Wärmeübertrager kann die Füllmenge erheblich reduziert werden – somit erhalten Sie mehr Flexibilität im Hinblick auf die Rohrverläufe, die Kälteleistung usw.

Sehen Sie sich unser praktisches erläuterndes Video Befüllen mit A2L-Kältemitteln an, um zu erfahren, wie Sie die Maximalfüllmengen für verschiedene Anwendung einschließlich anderer kritischer Abstands- und Bauteilberechnungen berechnen.

Ich befürchte, dass die Vorschriften bald geändert werden. Wie zukunftssicher sind A2L-Kältemittel?

Wir gehen davon aus, dass A2L-Kältemittel noch ein ganze Zeit auf dem Markt bleiben, deshalb gab es nie eine bessere Zeit für einen Wechsel.

Um der Kigali-Änderung zum Montreal-Protokoll zu entsprechen, besteht unser Ziel in einer progressiven Verringerung der CO2-Emissionen von 85 % bis 2036, wobei das EU-F-Gas-Ziel für fluorierte Gase bis 2030 nur 79 % beträgt.

Durch den Ausgleich von geringem GWP mit geringer Brennbarkeit können A2L-Kältemittel dazu beitragen, die immer strengeren Umweltauflagen zu erfüllen.

Warum kann ich nicht einfach natürliche Kältemittel wie CO2 und R290 verwenden?

Natürliche Kältemittel sind eine gute langfristige Lösung für den Kältemittelwechsel. Aber jedes von ihnen hat seine eigenen Herausforderungen.

KWs erfordern höhere Sicherheitsstandards und unterliegen Begrenzungen der Kältemittelfüllmenge.

CO2-Systeme sind komplexer in der Anwendung, die Systembauweise ändert sich und es gelten höhere Betriebsdrücke.

Beides erfordert zusätzliche Kenntnisse und Schulungen.

Externe Ressourcen:

Entdecken Sie die Baureihen der A2l-fähigen Optyma™ Plus and Optyma™ Slim Pack für mehrere Kältemittel

Verflüssigungssätze für Gewerbekälte | Danfoss

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