Aus für Kältemittel R-1234yf?
Ende September verkündete Daimler per Pressemitteilung, das neue Klimaanlagen-Kältemittel R-1234yf wegen Sicherheitsbedenken bei seiner Marke Mercedes-Benz nicht einsetzen zu wollen. Ein eigener Test hätte dessen Entflammbarkeit bewiesen. Diese Ankündigung versetzte die gesamte Automobilbranche in Aufruhr. Wir haben bei Daimler nachgefragt sowie Meinungen des Kältemittelherstellers und erster Nutzer eingeholt.
Wird in einem Krieg die eigene Truppe beschossen, nennt man dieses Versehen im Fachjargon „Friendly Fire“. Bezüglich des neuen Kli-maanlagen-Kältemittels R-1234yf herrscht derzeit zwar Krieg zwischen zwei Lobby-Gruppen, diese Mitteilung aus Stuttgart war jedoch kein Versehen: „Die Daimler AG hat den zuständigen Behörden neue Untersuchungsergebnisse zur Verfügung gestellt, die den sicheren Einsatz des neuen, international anerkannten Kältemittels R-1234yf in Frage stellen. ... Aufgrund der neu gewonnenen Erkenntnisse und seiner hohen Sicherheitsmaßstäbe schließt Mer-cedes-Benz den Einsatz dieser Chemikalie in seinen Produkten aus.“ Andere Automobilhersteller, Importeure, Zulieferer, Werkstattausrüster und Verbände wurden von dieser Mitteilung überrascht.
So wie sich der Sachverhalt inzwischen darstellt, hatte Daimler wohl keine andere Wahl, als in die Offensive zu gehen. Dass dabei – um beim Militär zu bleiben – Kol-lateralschäden entstehen würden, nahm man in Kauf. Ebenso die vielen Fragen, die sich aus dem Rückzug vom neuen Kältemittel ergeben: Wie werden die anderen Hersteller/Importeure reagieren? Ist R- 1234yf damit Geschichte? Warum testete man so nicht bereits früher? Was ist von den bisherigen Testverfahren zu halten? Wie wird die Politik auf die Ablehnung des neuen Kältemittels reagieren?
Einige der Fragen beantwortet bereits das folgende Interview. Die asp-Redaktion sprach ausführlich mit Dr. Stefan Geyer, als Leiter Entwicklung Interieur, Merce-des-Benz Cars, auch für die Entwicklung von Klimaanlagen zuständig.
Interview mit Dr. Stefan Geyer
„ Innerhalb des VDA war man sich einig: R-1234yf ist das Kältemittel der Zukunft. Nun schert ein
Autobauer aus dieser Allianz aus. Warum?
Neben der stofflichen Zulassung des Kältemittels gab es weltweit eine ganze Reihe von Aktivitäten, die am Ende in das SAE-Risk-Assessment mündeten. Zum Jahreswechsel 2009/2010 kam die ganze automobile Welt zu zwei Einsichten. Erstens: Das Kältemittel ist genügend tief erforscht. Zweitens: Die Anwendung im Automobil ist sicher beherrschbar. Der VDA war an diesen Aktivitäten beteiligt und begleitete auch die SAE-Risk-Assessment-Studien. Innerhalb des VDA wurden Arbeitspakete an alle Mitglieder verteilt und deren Er- gebnisse wie ein Puzzle zu einem Gesamtbild zusammengefügt. Das führte zu einer gemeinsamen Einschätzung innerhalb des VDA, die das SAE-Risk-Assessment bestätigte. Parallel dazu wurden von uns und natürlich auch von anderen Herstellern R-1234yf-Kreisläufe für konkrete Fahrzeuge entwickelt, wobei auch Crash-tests erfolgten. Somit kannten wir neben den Bauteiltemperaturen auch die Orte möglicher Leckagen. Was wir dennoch bis zum Schluss taten, war nicht aufzuhören, uns die Frage zu stellen: Haben wir wirklich an alles gedacht? Auch die Bericht-erstattung war nach wie vor sehr kritisch. Und obwohl wir zu diesem Zeitpunkt der festen Überzeugung waren, das System im Fahrzeug sicher zu beherrschen, wollten wir einen nachvollziehbaren Beweis er- bringen, dass sich Mercedes-Benz-Fahrer auf die Sicherheit ihres Automobils verlassen können. Deshalb haben wir ein realistisches Testszenario entwickelt. Bei dem Test ist genau das Gegenteil von dem passiert, was wir verdeutlichen wollten.
Dieses spezifische Testdesign wird in der Pressemitteilung Ihres Hauses von Ende September als Real-Life-Prüfverfahren bezeichnet. Was kann man sich darunter vorstellen? Worin bestehen die Unterschiede zu bisherigen Prüfverfahren?
Uns kam es vor allem darauf an, dass wir ein aus vielen Unfallanalysen gezogenes, realistisches Unfallszenario abbilden: ei- nen schweren Frontalaufprall mit zumindest teilweiser Zerstörung der Kältekreiskomponenten, die technisch bedingt meist in der vorderen Ebene liegen – Konden-sator, Leitungen, teilweise auch der Ver-dichter. Bei solchen Schäden am Kältekreis muss man damit rechnen, dass erhebliche Mengen Kältemittel in den heißen Motorraum entweichen. Genau diese Situation haben wir nachgestellt, indem wir an einer Stelle der Heißgasleitung einen Bypass anbrachten und ihn mit einem Magnetventil schaltbar machten. Wir haben das Fahrzeug in kundennaher Fahrweise auf Betriebstemperatur gebracht – Temperaturen 650 bis 700 Grad Celsius an der Abgasanlage –, die Fahrt gestoppt und unmittelbar danach den Bypass geöffnet. Dann bekamen wir etwas zu sehen, dass wir so nicht erwartet haben, nämlich ein vollständiges, schlagartiges Durchzünden aller Bereiche im Motorraum, die mit dem Gas-Luft-Gemisch durchströmt waren. Alle vorherigen Laborversuche ergaben höchstens kleinere Verpuffungen mit sehr geringer Energiefreisetzung. Das heißt, das Feuer ging mehr oder weniger ohne Schaden anzurichten sofort wieder aus. Was wir bei unserem Real-Life-Test sahen, war ein völlig anderes Verhalten. Dieses Bild werden alle Beteiligten auch nicht mehr vergessen.
Reichen ca. 500 Gramm Kältemittel aus, um ein Fahrzeug tatsächlich in Brand zu setzen?
Bei unseren Tests haben wir den Kältekreislauf sogar mit lediglich 350 Gramm Kältemittel befüllt. Und die Entflammung ist bereits aufgetreten, nachdem nur ein geringer Teil davon ausgeströmt war. In das Versuchsfahrzeug haben wir eine CO2-Löschanlage eingebaut und zu einem bestimmten Zeitpunkt betätigt. Bis dahin zeichneten mehrere Kameras aus unterschiedlichen Positionen im Motorraum den Brand auf. Nach dem, was wir sahen – permanentes Nachbrennen des aus-strömenden Gases –, müssen wir davon ausgehen, dass daraus ein Fahrzeugbrand entstanden wäre. Im Gegensatz zu unse-rem Versuchsaufbau enthält der Kältekreis normalerweise rund 600 Gramm Kältemittel und 120 Gramm Kältemaschinenöl. Natürlich fragten wir uns zunächst: Sahen wir nur ein Ölfeuer? Deshalb evakuierten wir nach jedem Versuch den kompletten Kältekreis und maßen die Restölmenge. Demnach verloren wir durch den Brand Kältemaschinenöl in der Größenordnung von fünf Gramm. Wir müssen also von einem realistischen Zustand des Kältekreises ausgehen – mit sämtlichen Kon-sequenzen.
Die Frage stellt sich automatisch: Warum haben Sie diesen Versuch erst jetzt unternommen?
Die Frage wird uns natürlich häufig ge- stellt. Und das ist auch nachvollziehbar. Dazu erscheint mir vor allem eines sehr wichtig: Wir haben zu jedem Zeitpunkt auf Basis besten Wissens und Gewissens alle Entscheidungen getroffen, die zu treffen waren, und uns dabei eines welt-weiten Wissensfundus‘ bedient, Unter-suchungen gemeinsam mit unseren Partnern im VDA und auch selbst im eigenen Haus durchgeführt. Dieser Test gab uns eine völlig andere Kenntnislage.
Was sagen die zuständigen Behörden?
In Europa sind das Kraftfahrt-Bundesamt und die Europäische Kommission zuständig. Gegenüber den Behörden haben wir eine Informationspflicht, der wir auch nachkommen. Umfangreiche Gespräche haben bereits stattgefunden. Es genügt nicht, Unterlagen zu verschicken. Es be- darf persönlicher Anwesenheit, denn das Thema ist sehr komplex, Fehlinterpreta-tionen sind möglich. Wir wissen, dass enormes Interesse besteht, bitten aber um Verständnis, zum Stand dieser Gespräche keine Auskünfte geben zu können. Und selbstverständlich reden wir auch mit den anderen Automobilherstellern, organisiert in VDA, ACEA und AAM.
In der Pressemitteilung von Ende September ist vom bisherigen Kältemittel R-134a als unmit-telbare Alternative zu lesen. Spätestens am Neujahrstag 2013 verstoßen Sie damit gegen EU-Recht. Was erwarten Sie von der Politik?
Es ist die Hoheit der Behörden, zu ent-scheiden, wie in der sehr komplizierten Thematik weiter verfahren wird. Was wir tun können und auch tun werden, ist, keinerlei Fragen offenzulassen, was uns als Hersteller dazu bewegt hat, diese Entscheidung zu treffen. Wir hoffen auf einvernehmliche Ergebnisse.
Apropos Alternativen: Wir sind uns vermutlich einig, dass R-134a keine Dauerlösung darstellt. Vor R-1234yf war Kohlendioxid, kurz R-744, über nahezu ein Jahrzehnt der Favorit. Wird Kohlendioxid nun eine Renaissance erleben?
Zunächst eine grundsätzliche Anmerkung: Ich kann nur für unser Haus, für die Marke Mercedes-Benz sprechen. Zu Ihrer Frage: Als zuständiger Bereichsleiter bin ich sicher, dass wir in der Entwicklung von R-744-Kälteanlagen mit am weitesten waren. Als wir nach der weltweiten Ent-scheidung für R-1234yf die R-744-Entwicklung einstellten, war der Stand, dass wir mit Prototypen in Fahrzeugen unterwegs waren. Zwar hat alles funktioniert, doch dass diese Technik zu Ende entwickelt war, kann ich nicht bestätigen. Erst in diesem Jahr und mit Einschränkungen hat die US-Behörde EPA ihr so genanntes Snap-Approval erteilt. Diese Einschränkungen verdeutlichen, was beim Thema CO2 noch zu tun ist. So ist die CO2-Konzentration im Innenraum eine sehr wichtige Größe. Als Hersteller haben wir eine Konzentration größer als vier Prozent in der Atemluft zu verhindern. Wie man das tut, ob mit Sensorik oder Odorierung, ist noch längst nicht geklärt. Der zweite Punkt ist aus Sicht des Ingenieurs ein hoch herausfordernder: Kältekreise mit R-134a oder R-1234yf arbeiten im Druckniveau von zehn bar. Bei einer CO2-Anlage sind es 100 bar. Das Hochdrucksystem erfordert eine andere Auslegung jedes einzelnen Teils des Kältekreises – vom Kältemittelverdichter über die Verbindungstechnik bis zum Kondensator, das Thema Arbeitssicherheit in den Servicebetrieben nicht zu vergessen. Hier gibt es nach wie vor komplexe Fragestellungen, und ich kann von meiner Perspektive aus nur sagen: Das ist nichts, was morgen fertig sein wird. Ja, Autos mit Prototypen waren unterwegs, doch ob CO2 überhaupt eine gangbare Lösung ist, ist nach wie vor völlig offen.
Welche weiteren Alternativen bestehen?
Wir werden uns mit allen Optionen be- schäftigen müssen. Und wir werden mit den Erkenntnissen, die wir aus dem Test gewannen, eine fokussiertere Validierung mit Blick auf Risiken möglicher Kältemittel haben. Ich glaube, wir haben in den letzten Wochen sehr viel dazu gelernt.
Als Entwickler arbeiten Sie an Fahrzeugen, die 2013 bis 2020 auf die Straße kommen. Welche Bedeutung hat der jetzige Stillstand hierfür?
Das hat unser Leben nicht gerade einfacher gemacht. Die Konsequenzen sind uns be- wusst, doch darauf lässt sich im Moment keine einfache Antwort geben.
Ein Jahrzehnt entwickelten Zulieferer und Werkstattausrüster an Kohlendioxid-Klimaanlagen
bzw. -Servicegeräten. Dann kam der Schwenk auf R-1234yf. Zulieferer und Werkstattausrüster schwenkten mit. Nun wird womöglich erneut die Richtung geändert. Ist das das „Branchenrisiko“ der genannten Betroffenen?
Genau genommen bin ich hierzu nicht der richtige Ansprechpartner. Trotzdem: Von einem Branchenrisiko zu sprechen, halte ich für falsch. Diese Situation, so glaube ich, konnte niemand vorhersehen oder antizipieren. Im Sinn gegenseitigen Ver-trauens, müssen wir nun die Dinge, die getan werden müssen, in maximaler Transparenz mit allen unseren Partnern, auch mit den Handels- und Servicepartnern, abstimmen. Wir sind uns sehr wohl der Verantwortung bewusst, die wir gegen-über unseren Partnern haben. Wir werden der Verantwortung mit offener und transparenter Kommunikation nachkommen. Ausschlag gebend für unsere Entscheidung war aber vor allem die Verantwortung gegenüber unseren Kunden. Und da steht Sicherheit an erster Stelle.
Herzlichen Dank für
den tiefen Einblick in
das Thema Klimaan-
lagen-Kältemittel.
“
Das Gespräch führten Frank Schlieben, Niko Ganzer, Bernd Reich und Peter Diehl.
Kältemittelhersteller
Stellungnahme von Honeywell
„Die Pressemitteilung von Mercedes-Benz zu den durch den Automobilhersteller selbst durchgeführten zusätzlichen Tests zu HFO-1234yf an eigenen Fahrzeugmodellen wurde ... überraschend veröffentlicht. Honeywell und Mercedes-Benz hatten ein Treffen zur Diskussion der Testprotokolle für Montag, den 1. Oktober, vereinbart. Dieses wurde jedoch kurzfristig abgesagt. Honeywell hofft, die Protokolle der Tests – vor allem mit Blick auf die von Industriestandards abweichenden Parameter – einsehen und bewerten zu können.
Unser Hauptanliegen ist es, die Relevanz der Tests von Mercedes-Benz einzuschätzen. Das Kältemittel HFO-1234yf wurde jahrelangen umfassenden Untersuchungen unterzogen. Diese haben den sicheren Einsatz für die Nutzung in Automobilen attestiert. Diese Tests und Analysen wurden im Rahmen des Cooperative Research Programms (CRP) der SAE, dem weltweiten unabhängigen Verband der Automobilingenieure, zusammen mit führenden Automobilherstellern, darunter auch Daimler, und verschiedenen unabhängigen Instituten weltweit durchgeführt. Wir möchten überprüfen, ob die jüngsten Tests von Mercedes-Benz ergänzende Erkenntnisse ergeben haben.
Die einseitige Entscheidung von Mercedes-Benz, alleine und ohne Kooperation zu agieren, entspricht nicht dem üblichen Vorgehen der Branche, den sicheren Einsatz eines Produkts zu überprüfen. Zudem sollte berücksichtigt werden, ob die Testergebnisse sich lediglich auf die Modelle eines Herstellers beziehen und durch ein verbessertes Design ausgeglichen werden können.
Für Honeywell hat der sichere Einsatz seiner Produkte und der verantwortungsvolle Umgang mit der Umwelt absolute Priorität. Wir sind von der weltweiten Einführung von HFO-1234yf überzeugt. Das neue Kältemittel hat ein Erderwärmungspotenzial (GWP) von nur 4. Damit liegt es 99,7 Prozent unter dem des derzeit in Automobil-Klimaanlagen genutzten Kältemittels R-134a.“
Importeure
Die Meinung von Mazda
„Das Kältemittel R1234yf wurde speziell für die Anforderungen des europäischen Markts in puncto Klimaschutz entwickelt. Unsere Fahrzeuge sind selbstverständlich so ausgelegt, dass auch mit diesem Kältemittel die Sicherheit von Insassen und Servicepersonal gewährleistet ist.
Die generellen Untersuchungsergebnisse von Daimler sind uns erst am 25. September 2012 durch die Medien und unseren Verband VDIK in Form einer Presseinformation bekannt geworden. Wir werden uns jedoch selbstverständlich intern und in Abstimmung mit unserem Verband VDIK mit den von Daimler ermittelten Untersuchungsergebnissen im Detail auseinandersetzten.
Hieraus resultierende Konsequenzen für den Umgang mit bereits mit R1234yf ausgelieferten Fahrzeugen und bezüglich unserer zukünftigen Strategie im Bereich der Klimaanlagen-Kältemittel für den europäischen Markt können wir jedoch kurzfristig nicht definieren, da die detaillierten Untersuchungsergebnisse von Daimler zunächst beschafft und dann hausintern und herstellerübergreifend über VDIK und JAMA bewertet werden müssen.
Zurzeit produzieren wir aufgrund von Lieferengpässen von R-1234yf keine Fahrzeuge, bei denen dieses Kältemittel zum Einsatz kommt.“
Jochen Münzinger
Direktor Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Mazda Motors (Deutschland) GmbH
Anmerkung der Redaktion: Der Mazda CX-5 wurde in den ersten beiden Produktionsmonaten April und Mai 2012 mit R-1234yf befüllt und im Juni auf R-134a umgestellt. Der Marktstart des neuen Mazda 6 Ende des Jahres ist mit R-1234yf geplant.
Kurzinterview
Vier Fragen an...
Dirk Breuer, Pressesprecher Technik der Toyota Deutschland GmbH. Der japanische Hersteller setzt das Kältemittel R-1234yf bereits bei Toyota Prius+ und GT86 sowie bei Lexus GS 250/450h ein.
Wurde Toyota, womöglich über den VDIK, vom Vorhaben der Daimler AG informiert?
Nein. Am 20. September wurde vom VDA lediglich angefragt, ob und in welchen Fahrzeugen wir das neue Kältemittel nutzen.
Wie geht es nun weiter? Wird auch Toyota das Kältemittel nochmals prüfen?
Gemeinsam mit dem Importeursverband VDIK werden wir die offenbar neuen Erkenntnisse sorgfältig beurteilen.
Ändert der Daimler-Vorstoß etwas an der generellen Vorgehensweise von Toyota, das Kältemittel R-1234yf einzusetzen?
Die europäische Gesetzgebung schreibt ein Kältemittel vor, dessen GWP unter 150 liegt. Daran halten wir derzeit weiter fest.
Was erwarten Sie nun von der Seite der Politik?
Wir erwarten eine lobbyfreie und sorgfältige Prüfung der Sicherheitsbedenken beim neuen Kältemittel.
Leserbefragung
Lawine der Ablehnung?
In der Woche vom 1. bis 7. Oktober fragte der Online-Dienst der Fachzeitschrift asp Auto Service Praxis, www.autoservicepraxis.de, seine Leser, ob die Ankündigung von Daimler, R-1234yf nun doch nicht einfüllen zu wollen, eine Lawine der Ablehnung dieses Kältemittels auslösen könnte. Das sind die Antworten:
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