R1234yf ist ein organsicher, fluorierter Stoff (Summenformel C3H2F4). Die international genormte Bezeichnung des neuen Kältemittels ist R1234yf. Das R steht für den englischen Begriff für Kältemittel (Refrigerant).
Um die Erdatmosphäre zu schonen. Bisher wurde in Fahrzeugklimaanlagen als Kältemittel das fluorierte Treibhausgas Tetrafluorethan (R134a) eingesetzt. Die Richtlinie 2006/40/EG über Emissionen aus Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen verbietet den Einsatz dieses Stoffes in neuen Typen von Pkw und Pkw-ähnlichen Nutzfahrzeugen.
Als mögliche alternative Kältemittel wurden Kohlendioxid (CO2) und ein fluorierter Stoff, 2,3,3,3‑Tetrafluorpropen (R1234yf), von der Automobilindustrie betrachtet. Aus Klimaschutzgründen favorisiert das Umweltbundesamt CO2 als Kältemittel für Automobilklimaanlagen.
Die EU-Kommission gibt vor: Ab 1. Januar 2011 müssen alle neuen Typen bei Pkw- und Pkw- ähnlichen Nutzfahrzeugen mit einem Kältemittel ausgestattet werden, das einen GWP von 150 oder geringer hat.
Ab dem 1. Januar 2017 müssen alle neuzugelassenen Pkw mit einem Kältemittel ausgestattet werden, das einen GWP von 150 oder geringer hat.
GWP steht für global warming potential (deutsch: Treibhauspotential). Ein GWP-Wert von 1430 (wie beim Kältemittel R134a) bedeutet, dass ein Kilogramm R134a eine 1430 mal stärkere Wirkung auf die Erhöhung des Treibhauseffektes hat als ein Kilogramm Kohlendioxid (CO2). Für die Treibhauswirkung von CO2 wurde ein GWP von 1 festgelegt.
R1234yf ist als Kältemittel ein relativ neuer Stoff. R1234yf ist brennbar bzw. leicht entzündlich und bildet an heißen Oberflächen und beim Verbrennen Fluorwasserstoff. Im Fall eines Fahrzeugbrandes, der in Deutschland etwa 20.000 bis 30.000 mal pro Jahr vorkommt, entsteht aus dem Kältemittel auch Flusssäure, die bei Menschen schwere Verätzungen hervorrufen kann. Die Bildung von anderen sehr giftigen Gasen wie Carbonyldifluorid (COF2) wird vermutet.
R1234yf hat ein für die Erfüllung der EU-Richtlinie ausreichend niedriges Treibhauspotential, das früher mit 4 und mittlerweile mit 1 angegeben wird. Nachteilig ist aber, neben der Brennbarkeit, die technische Möglichkeit, in Fahrzeugklimaanlagen mit 1234yf das klimaschädliche R134a nachzufüllen, warnt das Umweltbundesamt. Außerdem zerfällt R1234yf in der Atmosphäre in die algengiftige und kaum abbaubare Trifluoressigsäure (kurz TFA), die sich in Gewässern anreichert. .
Kohlendioxid ist deutlich weniger klimaschädlich als der zuvor benutzte Stoff R134a, es unterbietet ihn sogar um mehr als das Tausendfache. Außerdem ist Kohlendioxid weder brennbar noch giftig, wenn auch nicht komplett ungefährlich. Und im Gegensatz zu R1234yf, das einzig von den Chemiekonzernen Honeywell und Dupont vertrieben werden darf, ist es preiswert und als industrielles Nebenprodukt leicht verfügbar.
Bei stationären Klimaanlagen wird CO2 bereits seit längerer Zeit eingesetzt. Im Auto jedoch sind entsprechende Klimaanlagen noch nicht serienreif. Hersteller und Zulieferer arbeiten seit Jahren daran, hatten die Entwicklung nach der Branchenentscheidung für R1234yf jedoch nicht mehr forciert.
Größtes Problem der CO2-Technik ist, dass sie mit höheren Drücken arbeitet als die bisher gängigen Systeme und deshalb neue, daran angepasste Klimaanlagen benötigt. Die Entwicklung und Serieneinführung der Anlage ist für den Hersteller mit höheren Investitionskosten verbunden.
Weitere Informationen zum Thema:
- Fernsehbeitrag zu 1234yf vom März 2013
- Video: Laborversuch: Brandverhalten von 1234yf an heißer Oberfläche
- Hintergrundpapier: Natürliche Kältemittel für Pkw-Klimaanlagen
- UBA-Presseinformation Nr.43/2010: Umweltbundesamt für Kohlendioxid in Klimaanlagen
- BAM-Abschlussbericht “Ignition Behaviour of HFO1234yf” (Zündverhalten von HFO1234yf), Juni 2010 auf Englisch PDF /2,29 MB
- UBA-Presseinformation Nr. 06/2010: Sicherheitsrisiken bei Pkw-Klimaanlagen nicht auszuschließen?
- Erster Testbericht der BAM “Determination of the Explosion Region of Ethane-HFO1234yf-Air Mixtures“ (Testprotokoll zu HFKW-1234yf, Tetrafluorpropen), November 2009 auf Englisch, PDF / 2,30 MB
- Automobilklimaanlagen mit CO2
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