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Kongress: Die Zukunft der Kältetechnik

26. Oktober 2021 @ 13:30 - 18:00

Nachhaltige Kältetechnik

Am Dienstag, den 26. Oktober 2021 dreht sich alles um die „Die Zukunft der Kältetechnik“. Wir laden Sie herzlich zum Kälte-Kongress des VDI Karlsruher Bezirksvereins ein. Dieser findet in hybrid statt.

Kongress „Die Zukunft der Kältetechnik“

Aufgrund des Klimawandels wird erwartet, dass der Bedarf an Kälte- und Klimaanlagen in den kommenden Jahrzehnten rapide ansteigen wird, um eine nachhaltige Versorgung an gesunden und nahrhaften Lebensmitteln zu gewährleisten sowie manche Gegenden dieser Erde bewohnbar zu erhalten. Gleichzeitig wird die Dekarbonisierung der Gebäudeheizung zu einem Boom der Wärmepumpen führen. Nachhaltige Kältetechnik muss deshalb den geringsten Verbrauch natürlicher Ressourcen und die geringsten Emissionen von Treibhausgasen und anderen Schadstoffen sicherstellen. Dazu muss der Energieverbrauch reduziert, die Abwärme sinnvoll genutzt, sowie erneuerbare Energien und thermische Energiespeicherung konsequent eingesetzt werden. Dieser Kongress zeigt Ihnen alle Möglichkeiten auf, wie moderne Kälteanlagen umweltfreundlich hergestellt und genutzt werden können, denn: „Wir erben die Erde nicht von unseren Vorfahren, wir borgen sie uns von unseren Kindern“.

Uns ist es wichtig Sie über alles rund um das Thema „Die Zukunft der Kältetechnik“ zu informieren. Wie ist die aktuelle Situation? Welche Gesetze wurden verabschiedet? Was sagt die Forschung? Was kann jeder Einzelne von uns tun?

Kongress-Programm

13:30-13:35 Uhr Begrüßung von Professor Dr. Martin Simon, Vorsitzender des VDI Karlsruher Bezirksvereins und Professor an der Hochschule Karlsruhe
13:35-13:55 Uhr Vortrag „Nachhaltige Kältetechnik“ von Prof. Dr.-Ing. habil. Michael Kauffeld, DKV Unterbezirksverein Karlsruhe und Sprecher des Instituts für Kälte-, Klima- und Umwelttechnik an der Hochschule Karlsruhe
13:55-14:15 Uhr Vortrag „Persistente Abbauprodukte halogenierter Kälte- und Treibmittel in der Umwelt“ von David Behringer, Projektmanager bei Öko-Recherche Büro für Umweltforschung und -beratung GmbH Frankfurt
14:15-14:35 Uhr Vortrag „Zukunft der NH3 Trockenexpansionsanlage“ von B.Sc.Eng. Stefan Jensen, Firma Scantec Refrigeration Australien
14:35-14:55 Uhr Vortrag „Ammoniak überflutet“ von Michael Eckert, Geschäftsführer der Kälte Eckert GmbH Markgröningen
14:55-15:15 Uhr Vortrag „CO2 in Supermarkt Kälteanlagen – simple, solid, save“ von Dennis Lerch, Produktmanager Anlagen und Systeme System Engineering der Firma Epta Deutschland GmbH Mannheim
15:15-15:35 Uhr Vortrag „R744 und R290 für PKW Klima 2021 – Kompressoren und Systeme“ von Dipl.-Ing. Christian Schmälzle, COO von der Firma Obrist Österreich
15:35-15:55 Uhr Vortrag „Kohlenwasserstoffe steckerfertige Geräte“ von Dr.-Ing. Jakob Schaaf, Firma Peter Huber Kältemaschinenbau AG Offenburg
15:55-16:15 Uhr Vortrag „Flüssigkeitskühler mit Kohlenwasserstoffen“ von Joachim Schadt, Geschäftsführer der SECON GmbH Gondelsheim
16:15-16:35 Uhr Vortrag „Hydrocarbons – safety in Split AC“ von Daniel Colbourne, Re-Phridge Ltd, England
16:35-16:55 Uhr Vortrag „Verdichtertechnologien für Kohlenwasserstoffe“ von Elena Melito (Hochschule Karlsruhe) und Dipl.-Ing. (FH) Manuel Fröschle (Firma BOCK GmbH Frickenhausen)
16:55-17:15 Uhr Vortrag „Wasser, das Sicherheitskältemittel“ von Dipl.-Ing. Thomas Bartmann, Director der Firma Efficient Energy GmbH Feldkirchen
17:15-17:35 Uhr Vortrag „Luft als Kältemittel für unter -50 °C“ von Dipl.-Ing. Thomas Frank, Arbeitskreisleiter Technische Gebäudeausrüstung (TGA) und Geschäftsführer der Refolution Industriekälte GmbH Karlsruhe
17:35-17:55 Uhr Vortrag „N2O/CO2-Gemische für unter -50 °C“ von Timo Maurath, Hochschule Karlsruhe
17:55 Uhr-Ende Kurze Zusammenfassung von Dipl.-Ing. Thomas Frank sowie Prof. Dr.-Ing. habil. Michael Kauffeld

Weitere Informationen

Wärmeenergie bewegt sich von selbst von warm nach kalt. Um etwas unter die Umgebungstemperatur abzukühlen, ist immer ein komplexer Prozess erforderlich. In den meisten Fällen benötigen diese Prozesse ein Arbeitsmittel: das Kältemittel. Zu Beginn der Kältetechnik ab den 1850er Jahren wurden in Kühlsystemen hauptsächlich Lösungsmittel und natürliche Kältemittel (z. B. Ammoniak, Kohlendioxid, Luft und Wasser). Anfang des 20. Jahrhunderts wurde es zur Herausforderung die Kälteanlagen, mit der damaligen Technologie und den zum Teil brennbaren oder giftigen natürlichen Kältemitteln, sicher zu betreiben. Aus diesem Grund verlagerte sich die Verwendung auf chlorierte (und fluorierte) chemische Kältemittel aus Gründen der lokalen Sicherheit und Materialverträglichkeit. Die ersten dieser Kältemittel wiesen ein sehr hohes Ozonabbaupotential (ODP) auf, d.h. sie waren die Hauptursache für die Zerstörung der Ozonschicht.

Mit dem Montrealer Protokoll von 1987 wurden sie 1996 und 2010 für Industrieländer (A2-Länder gemäß dem Montrealer Protokoll) bzw. Entwicklungsländer (A5-Länder) weltweit aus dem Verkehr gezogen. Daraufhin wurden neue chemische Kältemittel mit einem hohen Treibhauspotenzial (Global Warming Potential, GWP) entwickelt. Diese Kältemittel sind in Europa seit 2016 aufgrund der EU-F-Gas-Verordnung reglementiert worden und werden zu einem späteren Zeitpunkt aufgrund der Kigali-Ergänzung des Montrealer Protokolls weltweit aus dem Verkehr gezogen. Aktuell sind diese Kältemittel mit zum Teil hohen GWP-Werten noch in Gebrauch (z.B. R23 mit GWP=14.800).

Aufgrund der EU-F-Gas-Verordnung und der Kigali-Ergänzung des Montrealer Protokolls wurden neue sehr komplexe chemische Kältemittel, die HFO-Kältemittel eingeführt. Diese Kältemittel haben durch ihre kurze Lebensdauer in der Atmosphäre einen geringes Treibhauspotential (GWP). Das zentrale Abbauprodukt der HFOs ist die kurzkettige perflourierte Karbolsäureverbindung Trifluoressigsäure (TFA), welche wasserlöslich ist und einmal im Wasser äußerst persistent ist. Infolgedessen reichert sich TFA in der Umwelt an und kann außerdem mit den derzeitigen Aufbereitungsmethoden nicht aus unserem Trinkwasser entfernt werden. Damit stellt Trifluoressigsäure (bzw. Trifluoracetat) eine zunehmende Belastung des Grund- und Trinkwassers dar.1

Des Weiteren tritt Trifluoressigsäure als Hauptmetabolit bei dem Narkosemittel Halothan auf. Während der Behandlung mit Halothan bilden sich Neoantigene durch die kovalente Bindung des TFA an Proteine (CYP450 2E1). Dies bildet wahrscheinlich die Ursache der Hepatotoxizität, welche als allergische Hepatitis mit Leberzellnekrose auftritt und die Folge der Narkose sein kann. 2Außerdem zeigt der Parameter ALT (Alanin-Amino-Transferase) beziehungsweise GPT (Glutamat-Pyruvat-Transferase) eine dosisabhängige Erhöhung bei Gabe von TFA. GPT/ALT ist ein Enzym, das in den Leberzellen produziert wird, und stellt einen Marker für eine entzündliche Schädigung der Leber dar. Daraus kann gefolgert werden, dass e erhöhte TFA Zufuhr Leberschäden bedingen kann. 3Um weitere noch unbekannte Wirkungen von TFA zu vermeiden, sollte daher auf den Einsatz von halogenierten Kälte- und Treibmitteln und insbesondere HFO (und folglich auch auf TFA) verzichtet werden.

Weiterhin spricht für einen Umstieg auf natürliche Kältemittel das Ergebnis einer australischen Studie, welcher zufolge ein Zusammenhang zwischen dem atmosphärischen Zerfall von R1234ze (1,3,3,3-Tetrafluorpropen) und einer erhöhten R23 Emission bestehen könnte, dabei muss erwähnt werden, dass R23 zu den Kältemitteln mit den höchsten Treibhauspotentialen zählt. In der Atmosphäre zersetzt sich das R1234ze zu 100 % zu Trifluoracetaldehyd (CF3CHO), welches das Analogon zu Acetaldehyd (CH3CHO) bildet. Laut der Studie von Campbell et al. spricht nichts gegen die Annahme, dass Trifluoracetaldehyd nicht dieselben chemischen Reaktionen durchläuft wie das Acetaldehyd, das durch Photolyse (Reaktionen durch Licht ausgelöst) zu CH4 (Methan) und CO (Kohlenstoffoxid) zerfällt. Das Produktanalogon zu Methan ist bei dem CF3CHO das Trifluormethan, also R23.4

Wegen dieses möglichen Abbauprodukts von R1234ze schlagen Institutionen, wie beispielsweise die Environmental Coalition on Standards (ECOS), einen „lifecycle GWP“ vor, welcher neben dem reinen Treibhauseffekt des Kältemittels auch die Produktion und den Effekt der atmosphärischen Abbauprodukte berücksichtigt.5

Somit sollte auf den Einsatz von halogenierten Kälte- und Treibmitteln daher verzichtet werden und Alternativen mit natürlichen Kältemitteln präferiert und gefördert werden.

1Natural refrigerants only – No further harming of humans and nature
2ECHO-Stoffbericht
3HFO-Report
4Campbell et al.; Photodissociation of CF3CHO provides a new source of CHF3 in the atmosphere: implications for new refrigerants
5Australian Study Suggests Link Between Elevated R23 Levels and Uptake of HFO-1234ze – R744

Dokumente zum Kongress

Kongress-Flyer
Fachartikel hk gebäudetechnik, Ausgabe 6/2021, Seite 54 bis 57
Fachartikel Kälte Klima Aktuell, Ausgabe 4/2021, Seite 57 bis 59

Zur Aufzeichnung:

Der Vortrag wurde per YouTube-Livestream übertragen und kann nun nachträglich angesehen werden.

(Quelle: © Mechatronik Welt, Hochschule Karlsruhe auf YouTube)

 

Der VDI Karlsruher Bezirksverein hat sich über Ihre Teilnahme sehr gefreut.

(Coverbild: @ Schlierner | stock.adobe.com; alle Bilder der Referenten | privat)

Details

Datum:
26. Oktober 2021
Zeit:
13:30 - 18:00
Veranstaltungskategorie:
Veranstaltung-Tags:
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Veranstalter

Karlsruher VDI-Bezirksverein

Veranstaltungsort

Hemingway Lounge in Karlsruhe
Uhlandstraße 26
Karlsruhe, 76135
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