CO2 als Alternative zum Kältemittel R123yf

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Im Folgenden erklärt Rainer Salomon von Fosta - Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. die Möglichkeit, CO2 als Kältemittel für KFZ-Klimaanlagen zu nutzen.


"Als Alternative zum Kältemittel R1234yf als Nachfolger von R134a ist auch der Einsatz von CO2 als Kältemittel für KFZ-Klimaanlagen denkbar. Die Verwendung des nicht brennbaren und umweltneutralen CO2 als Kältemittel erfordert aber eine andere Konstruktion der Klimaanlagen. Diese mit CO2 betriebenen Klimananlagen bieten außerdem den Vorteil, dass sie sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen eingesetzt werden können."

Salomon erklärt, dass bereits 2007 die Forschungsvereinigung Stahlanwendung ein Forschungsvorhaben zur Unterstützung des CO2-Einsatzes für Kfz-Klimaanlagen erfolgreich abgeschlossen hat. In dem Forschungsvorhaben P 619 "Qualifizierung von Stahlgehäusen für Verdichter einer neuen Generation von Kfz-Klimaanlagen" wurde als Demonstrator ein Verdichter entwickelt und erprobt, dessen Gehäuse aus Stahl hergestellt ist. Mit dem Stahlgehäuse wurde somit ein neuer Weg beschritten.

Als Grund nennt er, dass bei den neuen Verdichtern mit deutlich höheren Gehäuseinnendrücken bis 132 bar und Temperaturen bis 150 °C für Klimaanlagen zu rechnen ist, die eine Zeitstandbeanspruchung des Aluminiums bewirken dürften, mit der ein mögliches Dauerfestigkeitsproblem und nicht tolerierbare Kriechdehnungen zu erwarten sind. Bei Stahl hingegen ist Kriechen im Temperaturbereich bis 300 °C zu vernachlässigen.

Forschungsbericht zur CO2-Klimaanlage

Die erzielten Untersuchungsergebnisse beschreiben somit einen Stand des Verdichtergehäuses aus Stahl, der als gute Basis für die Optimierung des Gehäuses hin zur Serienreife betrachtet werden kann. Gegenüber Aluminiumgehäusen dürfte sich hierbei als Vorteil erweisen, dass ein mögliches, die Lebensdauer beeinflussendes Kriechverhalten bei den gegebenen Betriebstemperaturen beim Werkstoff Stahl nicht zu erwarten ist.

Das Forschungsvorhaben wurde an der Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart, mit fachlicher Begleitung und mit finanzieller Förderung durch die Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V., Düsseldorf, aus Mitteln der Stiftung Stahlanwendungsforschung, Essen, durchgeführt. Der ausführliche Forschungsbericht zu diesem Vorhaben kann bei der Verlag und Vertriebsgesellschaft per Fax (+49 (0)211 67 07 129) bestellt werden und umfasst 188 Seiten. Schutzgebühr: € 46,00 inkl. MWSt. zzgl. Versandkosten, ISBN 3-937567-45-3.