Kurzfassung
E-Fahrzeuge stellen in Zukunft deutlich höhere Anforderungen an den Klimaservice. Eine mangelnde Wartung des Thermomanagements führt im Gegensatz zu einem Verbrenner zum Ausfall des ganzen Fahrzeugs.
Die letzten Fahrzeuge mit dem klimaschädlichen Kältemittel R134a kamen aufgrund einer Übergangsregelung für Lagerfahrzeuge im ersten Quartal 2017 auf den Markt. Bei einem zuletzt auf über zwölf Jahre gestiegenen Durchschnittsalter des Pkw-Bestandes bedeutet das für die Werkstätten, dass sie mindestens bis Ende dieses Jahrzehnts mit R134a konfrontiert bleiben. Gleichzeitig forciert die EU im Rahmen der EU-Verordnung 517/2014 den schrittweisen Ausstieg aus der Verwendung von klimaschädlichen Kältemitteln wie R134a und verknappt nach und nach das Angebot. So werden laut der Verordnung ab 2024 nur noch 31 Prozent, ab 2027 sogar nur noch 24 Prozent des Kältemittels R134a im Vergleich zum Stand 2015 verfügbar sein.
Neben der Verknappung des Angebots zieht das unweigerlich eine deutliche Verteuerung des Kältemittels nach sich, auch wenn dies derzeit noch nicht spürbar ist. Klimaservice-Experte Guido Sasse, Bereichsleiter Klimatechnik bei Dometic Waeco, ist sich jedoch sicher: "Die in Zukunft verfügbaren Mengen an R134a reichen nicht aus, um für den Fahrzeugbestand künftig Service zu bieten. Es kommen ja auch noch Busse, Lkw und Landmaschinen dazu. Ein schonender Umgang und die Vermeidung von Kältemittelverlusten ist dringend angeraten." Während die Fahrzeughersteller etwa durch verbesserte Schlauch- und Rohrverbindungen bereits technische Maßnahmen zur Reduktion von Kältemittelemissionen vorgenommen haben, sieht Sasse die Schwachstelle in der Werkstatt, insbesondere bei den Servicegeräten, die ohne ein sogenanntes Low-Emission-Konzept arbeiten.
Verluste vermeiden
Bei Geräten ohne Low Emission bleibt nach dem Rückgewinnungsprozess ein Restdruck von 500 Millibar im Kreislauf und restliches Kältemittel erhalten. Das können ein bis zehn Prozent der Füllmenge sein, die durch die Auslassseite der Vakuumpumpe entweichen. Weitere 40 bis 100 Gramm Kältemittel können beim Altölablass verloren gehen. Das hat Folgen: So entsprechen 35 Gramm entwichenes R134a einem CO2-Äquivalent von 50 Kilo, die wiederum vergleichbar sind mit dem Verbrennen von 19 Liter Diesel oder einer entsprechenden Fahrstrecke von über 300 Kilometern. "Der bei einem unserer Low-Emission-Geräte aus der ASC-Serie entstehende Kältemittelverlust entspricht demgegenüber nur noch 0,32 Liter Diesel", erklärt Sasse. Bei diesen Geräten finden sowohl der Rückgewinnungsprozess als auch der Altölablass in einem geschlossenen Kreislauf statt, Kältemittelreste im System oder in der Altölflasche werden mittels Vakuum abgesaugt und dem Kältemitteltank nahezu verlustfrei zugeführt.
Wandel zum Thermomanagement
Eine weitere Herausforderung sind künftig voll- oder teilelektrische Fahrzeuge, die verschiedene Öle für Klimakompressoren auf Polyalkylenglykol- (PAG) oder Ester-Basis (POE) verwenden. Führte Feuchtigkeit im Maschinenöl bei Fahrzeugen mit Verbrenner bislang schlimmstenfalls zu einem Ausfall des Kompressors und damit der Klimaanlage, kann es bei elektrifizierten Autos zum Totalausfall führen. Denn bei diesen Fahrzeugen wandelt sich die Klimaanlage zum Thermomanagement-System.
Das Kühlen des Innenraums ist künftig nur noch ein Nebenschauplatz, vielmehr wird es Aufgabe der Klimaanlage, die Traktionsbatterien im richtigen Temperaturfenster zu halten, um Sommer wie Winter das Schnellladen zu ermöglichen. So muss die Batterie je nach Hersteller bei geringen Außentemperaturen beheizt werden, um überhaupt laden zu können. Bei hohen Temperaturen hingegen ist ein Schnellladen nur bei gekühlter Batterie möglich. "Mittlerweile reduzieren die Hersteller auch die Zahl der Steuergeräte und gehen dazu über, Zentralrechner zu verbauen, die eine enorme Abwärme erzeugen und ebenfalls über das Thermomanagement-System gekühlt werden müssen", erklärt Stephan Weber, Leiter des Produktfeldes Klimaservicegeräte bei WOW Würth Online World GmbH.
Im Winter fungiert die Klimaanlage außerdem bei einigen Fahrzeugen nach dem Prinzip einer Wärmepumpe, um den Innenraum und Batterien zu heizen, schließlich fehlt ja die Abwärme des Verbrennungsmotors. "Ohne funktionierendes Thermomanagement-System können E-Fahrzeuge komplett ausfallen", so Weber. Neben einer Vermischung von PAG- und POE-Ölen ist vor allem Feuchtigkeitseintrag in das Öl unbedingt zu vermeiden. Das führt zum einen zur Säurebildung, die die Wicklung des Kompressors angreift und zu dessen Ausfall führen kann. Außerdem macht Feuchtigkeit das Öl elektrisch leitend, was nicht nur den Monteur gefährdet, sondern auch den Isolationswächter aktivieren kann, der das Fahrzeug quasi stilllegt.
Dometic Waeco und WOW haben deshalb spezielle Füll- und Lagersysteme entwickelt, die einen Feuchtigkeitseintrag in die Flaschen verhindern. Die hohe Komplexität des Thermomanagements führt außerdem dazu, dass der Klimaservice bei E-Fahrzeugen den Einsatz eines Diagnosegerätes unabdingbar macht. Die gute Nachricht: Moderne Klimageräte für R1234yf können auch für E-Fahrzeuge weiterverwendet werden.
- Ausgabe 06/2021 S.28 (171.4 KB, PDF)