R1234yf

Viele Autohersteller setzen das Klimaanlagen-Kältemittel R1234yf ein, obwohl diese Substanz nicht ganz unbedenklich ist.

Dennoch oder gerade deswegen müssen auch diese Fahrzeuge regelmäßig einem Klimaservice (hier bei uns in Hamburg erhältlich) unterzogen werden. Zur Zeit  kostet das neue Klimaanlagen-Kältemittel bei uns 295,00 Euro (pro 450 gr. – ca. eine Füllung für ein PKW) inkl. 19 % MwSt.

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2,3,3,3-Tetrafluorpropen oder HFO-1234yf (nach ASHRAE-Nomenklatur R1234yf, Handelsname z. B. Solstice) ist eine chemische Verbindung aus der Stoffgruppen der Alkene und organischen Fluorverbindungen.

 

Lesen Sie hier eine Stellungnahme des ADAC zu diesem Thema:

ADAC Position zum neuen Kältemittel R1234yf für Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen 02.14.1000

– 27736 – STAND 09-2015

Hintergrund

Die EU-Richtlinie 2006/40/EG schreibt ein Verbot von fluorierten Treibhausgasen mit einem GWP-Wert (Global Warming Potential) von mehr als 150 für neue Fahrzeugtypen ab 2011 vor. Die Industrie hat deshalb in den letzten Jahren mehrere alternative Kältemittel zur Anwendung im Kraftfahrzeug untersucht. Einige hat sie wegen erhöhter Brennbarkeit, ungünstiger thermodynamischer Eigenschaften oder gesundheitlicher Risiken verworfen. Taugliche Alternativen sind: R744 (Kohlendioxid; GWP-Wert 1) und ein neues synthetisches Kältemittel von Honeywell und DuPont: HFO1234yf (Hydrofluor-Olefine bzw. Tetrafluorpropylen, GWPWert 4). Fahrzeughersteller im Verband der Automobilindustrie e. V. (VDA) hatten sich bereits im September 2007 darauf verständigt, als weltweit erste Automobilunternehmen das besonders umweltfreundliche natürliche Kältemittel R744 (CO2) künftig in Fahrzeugklimaanlagen einzusetzen. Alle Automobilhersteller haben sich indes in folgenden Jahren auf HFO1234yf – auch unter der Bezeichnung R1234yf bekannt – als künftiges Kältemittel geeinigt. Bei dieser Substanz handelt sich wieder um einen speziellen Fluorkohlenwasserstoff (FKW). Aktueller Sachstand Die Brennbarkeit und die Bildung von giftiger und stark ätzender Flusssäure bei Überhitzung des Kältemittels R1234yf werden seit etwa 2008 von der Deutschen Umwelthilfe (DUH) und dem Umweltbundesamt (UBA) kritisiert. Mit zwei spektakulären Brandtests – einer mit Unterstützung durch die Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM) – hat die DUH die Öffentlichkeit für das Thema sensibilisiert. Es wurden dafür die Kältekreisläufe älterer Fahrzeugmodelle ohne spezielle Anpassung mit dem neuen Kältemittel R1234yf befüllt und dann eine Undichtigkeit im Bereich heißer Abgasrohre provoziert. Das an dieser Stelle austretende Kältemittel und -öl entzündete sich. Es konnte hierbei die Bildung von gasförmigem Fluorwasserstoff – aus dem in Verbindung mit Wasser Flusssäure entsteht – nachgewiesen werden. Das UBA hatte im Oktober 2009 die BAM mit mehreren Untersuchungen – unter anderem mit Messungen im Fahrzeug zum Brandverhalten des Kältemittels R1234yf im Vergleich mit dem bisher eingesetzten Kältemittel R134a – beauftragt:  Der Entzündungsversuch eines aus der Lüftungsanlage austretenden R1234yfGasstroms mittels Hochspannungsfunken endete ohne Brand und Fluorwasserstoff.  In einem weiteren Versuch der BAM wurde der Innenraum eines Fahrzeuges mit einer unrealistisch großen Dosis R1234yf (doppelte Menge eines üblichen Kältesystems) befüllt und dann Teile eines Sitzposters entzündet, was auch ein Abbrennen des Kältemittel/Luftgemisches nebst Fluorwasserstoffbildung bewirkte.

Im September 2011 führte die Zeitschrift Autobild einen plakativen Versuch durch: In dem Institut für Chemie der Universität München wurde ein Schweinekopf (Metzgerei-Abfall) mit Fluorwasserstoff begast. Autobild hat aus der Verätzung des Kadavers einen praktischen Beweis für die Gefährlichkeit des neuen Kältemittels abgeleitet. Das Kältemittel R1234yf (chem. Summenformel C3 H2 F4) besteht wie das bisherige Kältemittel R134a aus den chemischen Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff und Fluor – allerdings in einer anderen chemischen Struktur, was bei einer einfachen Freisetzung in die Umwelt weniger Klimaschädlichkeit bedingt. Beide Kältemittel zerfallen bei starker Überhitzung oder Verbrennung in die ursprünglichen Elemente bzw. in einfachere Verbindungen; also u. a. in Fluorwasserstoff (HF). Anscheinend sind die HF-Konzentrationen in den Rauchgasen eines Fahrzeugvollbrandes kein spezielles Problem, denn von etwaigen Verletzungen ist bislang nichts bekannt geworden. Grundsätzlich enthalten die Brandgase eines Fahrzeuges immer sehr viele ätzende, aggressive, toxische oder kanzerogene Substanzen. Die ersten Autos mit dem neuen Kältemittel wurden zunächst Ende des Jahres 2011 erwartet. Aufgrund von Lieferschwierigkeiten der Hersteller Dupont und Honeywell sollte die Auslieferung relevanter Großserienfahrzeuge mit R1234yf erst zum Ende des zweiten Halbjahres 2012 starten. Der Gesetzgeber belangte die Fahrzeughersteller wegen der Lieferschwierigkeiten nicht. Dieses Moratorium war bis zum 31.12.2012 befristet. Am 25. September 2012 verkündete Mercedes-Benz nach einem internen „Real-LifePrüfverfahren“ kein R1234yf mehr in Fahrzeuge einzufüllen. Bereits damit ausgelieferte Fahrzeuge (etwa 700) werden zurückgerufen, um R1234yf gegen R134a (GWP-Wert 1440) auszutauschen. Hintergrund für diese Maßnahme ist die Erkenntnis aus dem „Real-LifePrüfverfahren“, dass sich R1234yf in einem heißen Motorraum – anders als unter bisherigen Labortestbedingungen – als zündfähig erweisen kann. Im November 2012 verbreitete Prof. Ferdinand Piëch, Aufsichtsratsvorsitzende der Volkswagen AG, in einem Interview, dass CO2 das „richtige Kältemittel“ sei. Anfang Februar 2013 hatten Daimler, BMW und Audi die Expertengruppe des Weltverbands der Automobilingenieure (SAE) verlassen, weil kein Einvernehmen in der Sicherheitsbeurteilung von Fahrzeugen mit R1234yf erzielt werden konnte. Mitte Februar 2013 schrieb die EU-Kommission an die Bundesregierung, dass sie noch keinen Grund für einen weiteren Aufschub der EU-Richtlinie 2006/40/EG erkennen könne. Die EU-Kommission forderte zudem das Kraftfahrt-Bundesamt (KBA) auf, alle neu zertifizierten Modelle mit dem verbotenen R134a zu benennen und darzulegen, was die Behörde zu tun gedenke, um die Konformität mit dem Gesetz wiederherzustellen. Ende Februar 2013 hatte die Daimler AG verkündet, künftig auf das Kältemittel CO2 zu setzen. Daimler-Vorstand Thomas Weber sagte: „Es freut uns sehr, dass wir uns darauf verständigen konnten, diese nachhaltige und sichere Lösung gemeinsam mit Audi, BMW, Porsche und Volkswagen mit Einbindung des VDA voranzutreiben.“ Am 3. April 2013 hatte Opel einen Front-Crashtest vom Opel Mokka veröffentlicht. Die Klimaanlage war mit dem Kältemittel R1234yf befüllt. Es konnte nach dem Crash kein Brand registriert werden. Einzelheiten zum Test sind unbekannt, weil der Untersuchungsbericht des TÜV Rheinland von Opel nicht veröffentlicht wurde. Die von Opel veröffentlichte Presseverlautbarung und Videosequenz sind kein hinreichender Sicherheitsnachweis. Das Kraftfahrt-Bundesamt (KBA) hatte am 8. August 2013 den „Vorabbericht über Versuche mit Fahrzeugen zur Entflammung und HF-Exposition mit Fahrzeugklimaanlagen bei Verwendung von R1234yf“ veröffentlicht. Aus der Presse-Verlautbarung des KBA: „Für die Testdurchführung wurden die vier zulassungsstärksten Modelle gewählt, die gemäß ihrer Typgenehmigung das neue Kältemittel R1234yf verwenden. Die Tests wurden unter Federführung und im Auftrag des KBA in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Straßenwesen, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung und dem Umweltbundesamt entsprechend der gemeinsam entwickelten Testparameter durch den TÜV Rheinland durchgeführt. Im Laufe der Untersuchung wurden Fahrzeuge einem Crashtest in Anlehnung an die UN Regelung 94 unterzogen. Die Schadensbilder der ausgewählten Crashfahrzeuge wurden analysiert, insbesondere im Hinblick auf die Komponenten des Kältemittelkreislaufs. Es folgten Ausströmversuche des Kältemittels in den verunfallten Kfz mit heißem Motor, die weitere Erkenntnisse zur Beurteilung des Risikos liefern sollten. Im Ergebnis haben sich bei diesen Versuchen keine hinreichenden Nachweise einer ernsten Gefahr im Sinne des Produktsicherheitsgesetzes (ProdSG) bei den hier getesteten und auf dem Markt befindlichen Fahrzeugtypen ergeben. Entsprechend sind daher durch das KBA Maßnahmen nach dem ProdSG konkret nicht einzuleiten. Um sicherzustellen, dass das betrachtete Testspektrum nicht zu eng gewählt war, hat sich das KBA zum Zwecke der Ergebnisabsicherung über das empirisch nachgewiesene Schadensbild hinaus für ergänzende Versuche entschieden, um abzuprüfen, ob etwa bei verschärften Versuchsbedingungen Gefahrfälle zu erwarten wären. Bei diesen Versuchen sind in zwei Fällen Fluorwasserstoffexpositionen sowie in einem Fall zusätzlich reproduzierbare Entflammungen festgestellt worden, die auf Risiken des Kältemitteleinsatzes von R1234yf hinweisen. Vergleichstests mit dem „alten“ Kältemittel R134a führten hingegen zu keinen Gefährdungsszenarien.“ Der Abschlussbericht des KBA wurde am 8. Oktober 2013 veröffentlicht. Aus dem Fazit des Berichtes: „Die Auswertung der Versuchsergebnisse bestätigt im Wesentlichen die Aussagen des Vorabberichtes. …Es lässt sich weiterhin folgendes zusammenfassen: Aufgrund der Vergleichsmessungen mit dem bisherigen Kältemittel R134a in Stufe 3 bleibt festzuhalten, dass das generelle Sicherheitsniveau von Kraftfahrzeugen durch den Einsatz von R1234yf tendenziell verschlechtert wird, da beim Einsatz von R134a während des Tests keinerlei kritisches Schadensereignis erzeugt werden konnte. Durch die funktionsbedingte Lage von Klimaanlagenkomponenten in crashrelevanten Zonen des Fahrzeugs (Front-Kondensator und Kältemittelleitungen) könnte es zu Fahrzeugbränden in Situationen kommen, die es in bisherigen Fahrzeugen zurzeit nicht gibt. Andere brennbare Stoffe sind in heutigen Fahrzeugkonstruktionen möglichst crashsicher angeordnet (z.B. Kraftstoffleitungen im hinteren Bereich des Motorraumes). Insofern steht der Einsatz von R1234yf im Widerspruch zu den intendierten europäischen Zielen der Verringerung der Gefährdungen im Straßenverkehr. Da nach wie vor nicht vollständig bekannt ist, unter welchen Bedingungen und mit welchen Faktoren es zu einer Kältemittelentflammung und Fluorwasserstoffexpositionen in Kraftfahrzeugen kommen kann, das Eintreten eines solchen Ereignisses aber unmittelbar zu einer ernsten Gefährdung für die Gesundheit von Fahrzeuginsassen und Ersthelfern führt, wird mit Nachdruck empfohlen, die Umstände weiter zu untersuchen. Gegenstand dieser Untersuchung sollte ebenfalls sein, ob diese Erkenntnisse zukünftig in das Genehmigungsverfahren von Fahrzeugen aufgenommen werden und Sicherheitsanforderungen für Fahrzeugklimaanlagensysteme gesetzlich festgelegt werden sollten. Da Typgenehmigungsvorschriften auf europäischem Recht basieren, stehen das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) und das KBA diesbezüglich in Kontakt mit der Europäischen Kommission, um weitere Schritte festzulegen.“ Die DUH veröffentlichte am 21. Januar 2014 die Ergebnisse eines Brandversuches. Ein aktuelles, serienmäßiges Fahrzeug mit R1234yf wurde in einem speziellen Tunnel angezündet. In den Brandgasen wurden „alarmierende Mengen“ – bis zu 45 ppm – von Flurwasserstoff nachgewiesen. Ende Januar 2014 hatte die EU-Kommission ein Vertragsverletzungsverfahren in Sachen Kältemittel in Autoklimaanlagen gegen die Bundesrepublik Deutschland eingeleitet. Das mit der Bewertung des KBA-Kältemitteltests beauftragte Joint Research Center (JRC) der Europäischen Kommission veröffentlichte am 3. März 2014 seinen Abschlussbericht und sieht keine Sicherheitsbedenken hinsichtlich der Verwendung von R1234yf. „Unter normalen und vorhersehbaren Verwendungsbedingungen“ gebe es keine Hinweise auf ernsthafte Risiken, heißt es in dem Bericht. Die zuständige Dienststelle der EU-Kommission prüft nach dem Eingang der Stellungnahme der Bundesregierung vom 27. November 2014 eine eventuelle Klage vor Europäischen Gerichtshof. Es wurden bzw. werden (Stand 09/2015) bislang folgende Modelle mit R1234yf ausgeliefert:

BMW i3 ab 2013

BMW i8 ab 2014

Chevrolet Malibu ab 2012

Chevrolet Trax ab 2012

Citroen C3 PICASSO ab Oktober 2013

Citroen C4 PICASSO ab 2013

Citroen C4 Cactus ab 2014

Fiat Alfa Romeo 4C

Fiat 500x ab Januar 2015

Ford Tourneo Custom (M1) ab 2013

Ford Transit (M1) ab 2013

Hyundai i10 ab November 2013

Hyundai i30 von März 2012 bis August 2012, ab 2013

Hyundai Santa Fe ab 2013

Infiniti Q50 ab Oktober 2013

Jeep Renegade ab Oktober 2014

Jeep Cherokee ab Juli 2014

Kia Cee´d von Juni 2012 bis August 2012, ab 2013

Kia Optima ab Mai 2012

Kia Sportage ab 2012

Kia Carens ab 2012

Kia Sorento ab 2013

Kia Soul ab Dezember 2014

Kia Venga ab Januar 2015

Lexus GS von Juli 2012 bis November 2012

Lexus NX ab Oktober 2014

Mazda 2 ab Februar 2015

Mazda CX-5 von April 2012 bis Mai 2012

Mazda CX-3

Mercedes-Benz SL von September 2011 bis Mai 2012

Mitsubishi Space Star ab April 2012

Nissan Note ab Oktober 2013

Nissan Quahqai ab Februar 2014

Nissan X-Trail ab Juli 2014

Nissan Pulsar ab Oktober 2014

Opel  Karl  ab Juni 2015

Opel Astra ab September 2015

Opel Mokka ab Januar 2013

Peugeot 308 ab September 2013

Peugeot 508 ab September 2012

Peugeot 2008 ab April 2013

Peugeot 3008 ab Oktober 2013

Peugeot 5008 ab Oktober 2013

Renault Zoé ab Juni 2013

Renault ab September 2014

Renault Twingo Espace  ab April 2015

Range Rover ab 2013

Subaru XV ab März 2012

Subaru BRZ ab September 2012

Subaru Forester ab 2013

Subaru Impreza ab 2013

Suzuki Celerio ab November 2014

Suzuki SX4 ab Oktober 2013

Suzuki Vitara ab April 2015

Tesla Modell S ab August 2013

Toyota GT86 von September 2012 bis Juni 2013

Toyota Prius Plus von Juni 2012 bis August 2012

Die Liste beinhaltet nur Volumenmodelle und ist ohne Gewähr

Position des ADAC

Eine etwaige Erhöhung der Brandgefahr – besonders bei Unfällen – gegenüber dem bisherigen Kältemittel R134a kann aus Gründen der bestmöglichen Sicherheit nicht akzeptiert werden. ADAC e.V. Seite 6 Technik Zentrum, 18. September 2015 Otto-Lilienthal-Straße 2, 86899 Landsberg a. Lech tet@adac.de  Auf die Brandsicherheit der Fahrzeuge mit R1234yf ist auch deshalb größte Aufmerksamkeit zu richten, weil bei Verbrennung bzw. Überhitzung gefährliche Substanzen – etwa Fluorwasserstoff – entstehen können.  Fahrzeughersteller, die das Kältemittel R1234yf eingefüllt haben oder weiter einfüllen sind aufgefordert, öffentlich mit einem authentischen Sicherheitsnachweis (etwa FMEA; Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse) die Brandsicherheit für jedes Fahrzeugmodell unter Beweis zu stellen, weil die Sicherheit nicht nur vom Kältemittel, sondern auch von der konstruktiven Gestaltung der Klimaanlage und anderer Fahrzeugkomponenten abhängig ist.  Bei allen Neufahrzeugen muss im Motorraum eine deutliche Kennzeichnung (etwa Aufkleber) über das verwendete Kältemittel informieren.  Bei Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten von Klimaanlagen mit neuen Kältemitteln darf es keine Übervorteilung der Verbraucher durch unangemessene Kosten geben. Dies ist besonders im Zusammenhang mit der Quasi-Monopolstellung der Anbieter von R1234yf – Dupont und Honeywell – zu beachten.  Der ADAC empfiehlt – wie bereits 2007 seitens des VDA angekündigt – Klimaanlagen mit dem natürlichen Gas/Kältemittel Kohlendioxid (R744) als besonders umweltfreundliche und sichere Alternative weiter zu entwickeln und so schnell wie möglich in den Markt zu bringen.  Kohlendioxid wird schon sehr lange in stationären Anlagen als Kältemittel eingesetzt. Die besonderen konstruktiven Anforderungen zum zuverlässigen und sicheren Einsatz einer entsprechenden Kälteanlage bzw. Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug werden vom ADAC als lösbar eingeschätzt.  Die effektiven Kosten für den Autofahrer bewegen sich bei Klimaanlagen mit R1234yf und R744 voraussichtlich auf etwa gleichem Niveau.