Offermann, MarkusStein, DariusOppermann, LarissaGraaf, Daniel de2024-06-162024-06-162022Report comhttps://doi.org/10.60810/openumwelt-3086https://openumwelt.de/handle/123456789/2770Die Online-Konferenz"Green Cooling Summit" vom 25. bis 27. Mai 2021 brachte verschiedene Akteursgruppenaus der Kälte-und Klimatechnikbranche zusammen und vermittelteein umfassendes Bild zum Thema nachhaltige Kühlung. Veranstalter waren das Umweltbundesamt, die Deutsche Gesellschaft für internationale Zusammenarbeit (GIZ) und das Bundesministerium für Umwelt Naturschutz und nukleare Sicherheit.Der "Summit" bot einenÜberblick zur Frage, wie der HFKW Phase-down gemäß des Beschlusses von Kigali zum Montrealer Protokoll am besten mit der Nutzung vonnatürlichen Kältemitteln und verbesserter Energieeffizienz umgesetzt sowie politisch und technisch beschleunigt werden kann. Seitens der Vortragenden und Teilnehmenden wurde ein breites Kompetenzspektrum abgebildet. Sie repräsentierten politische Entscheidungsträger, Wissenschaftler, technische Beraterund Hersteller nachhaltiger Kühl-und Klimatechniken. Die Konferenz erstreckte sich über drei Tage, wobei jeder Tag einem anderen Schwerpunktthema gewidmet war. Der erste Tag konzentrierte sich auf die politischen Ansätze zur Umsetzung des HFKW Phasedown mit natürlichen Kältemitteln. Nachhaltige Kühl-und Klimatechniken sowie die sichere Nutzung natürlicher Kältemittel standen am zweiten Tag im Fokus. Am letzten Tag wurden neueste Forschungsergebnisse zu verschiedenen Themen, welche für Kühlung und Klimatisierung relevant sind, vorgestellt und diskutiert. Während der Konferenz konnten die Teilnehmenden auf die begleitende Veranstaltungsplattform zugreifen, dieu.a.mit einer virtuellen Messe,einer Kontaktvermittlungsoption und einer Auswahl an Videos zu klimafreundlichen Kühltechniken aufwartete. Die Einblicke und gute-Praxis-Beispiele, welche auf der Konferenzpräsentiert wurden, boten eine gute Grundlage die derzeitige Praxis im Kälte-/Klimabereich einer kritischen Überprüfung zu unterziehen und ermöglichten den Teilnehmerinnen und Teilnehmern, sich ein Bild von nachhaltigen Kühlungskonzepten, Standards und politischen Ansätzen zu machen. Insgesamt zeigten die Vorträge und Diskussionen, dass natürliche Kältemittel eine ökonomisch tragfähige und ökologisch nachhaltige Option darstellen, teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFKW) und teilhalogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (HFCKW) zu ersetzen und damit das HFKW Phase-down gemäß des Beschlusses von Kigali zum Montrealer Protokoll einzuhalten. Es wurde jedoch auch deutlich, dass die bloße Einhaltung des Beschlusses nicht ausreichend ist, um einen ausreichend wirksamen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Folgerichtig haben manche Staaten und Unternehmenbereits angekündigt, über die Ziele des Beschlusses von Kigali hinauszugehen, zum Beispiel der Inselstaat Grenada, der anstrebt, die erste HFKW-freie Insel der Welt zu werden. Der belgische Lebensmitteleinzelhändler Colruyt plant eine vollständige Umstellung seiner Märkte auf natürliche Kältemittel bereits bis zum Jahr 2030. Der überwiegende Teil der Vortragenden und Podiumsdiskussionsteilnehmenden stimmten darin überein, dass der Ersatz halogenierter Kältemittel durch natürliche jetzt erfolgen muss und keinen Aufschub duldet. Regierungshandeln wurde oft als einer der wichtigsten Faktoren für die breite Anwendung natürlicher Kältemittel genannt. Dies beinhaltet - Eine zeitnahe Umsetzung des Beschlusses von Kigali und beschleunigter HFKW Phase-down, - Anreize für die Nutzung von Techniken mit natürlichen Kältemitteln wie etwa verminderter Importsteuer und Förderprogramme (wie z.B.in Ghana), - Einschränkung und Verbotder HFKW-Nutzung (wie in der EU F-Gas-Verordnung EU umgesetzt), um einen verlässlichen Rahmen für Hersteller und Endverbraucher zu gewährleisten und - Weiterbildung von Kältetechnikern und Kapazitätsaufbau im Kälte-/Klimasektor. Nach Einschätzung einiger Sachverständiger liegt das Marktpotential von Anlagen und Geräten mit natürlichen Kältemitteln im gesamten Kälte-/Klimasektor zwischen 75 und 85 %. Andere gehen sogar davon aus, dass ein vollständiger Ersatz von HFKW nicht nur möglich, sondern folgerichtig ist. Anlagen und Geräte mit natürlichen Kältemitteln sind deutlich energieeffizienter (20-50 %) im Vergleich zu HFKW-Techniken. Im Fall von R290-Monosplit-Klimageräten ist ein Energieeffizienzvorteil von 10 bis 16 % in Abhängigkeit der Außentemperaturen im Vergleich zu R22-Gerätenzu verzeichnen. Interessanterweise weisen auch gewerbliche HFKW-Anlagen, die auf R290 (Propan) umgerüstet wurden, eine verbesserte Energieeffizienz auf. Solche Umrüstungen erfordern sorgfältige Begutachtung und Sicherheitsmaßnahmen, um die potentielle Brandgefahr auszuschließen. Der sichere Einsatz brennbarer Kältemittel wurde nicht als Hindernis, sondern eher als Herausforderung angesehen, dermit einem angemessenem Anlagenkonzept und technischen Maßnahmen wie etwa Gassensoren, Außenaufstellung und mehreren Kältekreisläufen in Flüssigkeitskühlern um die Füllmenge zu reduzieren, begegnet wird. Die Brennbarkeit ist in internationalen Normen sehr restriktiv adressiert, Änderungen sind jedoch bereits auf den Weg gebracht, z.B. in der Gerätenorm IEC 60335-2-40. Die überarbeitete Norm erleichtert den Einsatz von R290-Splitgeräten, auch bei solchen mit größerer Nennkälteleistung (bis zu 15 kW). Der informelle Sektor in Entwicklungsländern wird als Sicherheitsproblem wahrgenommen, da unzureichend ausgebildete Techniker ohne Zertifizierung oft in unangemessener Art und Weise mit brennbaren Kältemitteln umgehen. In mehreren Wortmeldungen und Diskussionen wurde angemerkt, dass die Überbetonung der Sicherheitsaspekte und die Aufschiebung des Übergangs zu natürlichen Kältemitteln nicht auf wissenschaftlichen Erkenntnissen basiert bzw. auf einen Mangel an halogenfreien Kühltechniken zurückzuführen ist. Dies ist vielmehr dem Eigeninteresse der Kältemittelindustrie geschuldet, welche die Vermarktung ihres Produktportfolios über entsprechende Einflussnahme auf die Normung vorantreibt, unter anderem auch durch die Errichtung von Hindernissen für natürliche Kältemittel. Darüber hinaus werden diese Profitinteressen seitens einiger Vertragsstaaten des Montrealer Protokolls unterstützt. Die Gewinnspannen natürlicher Kältemittel, welche teilweise Nebenprodukte der Öl-und Gasgewinnung sind oder im Falle von CO2(R744) aus Emissionengewonnen werden, sind vergleichsweise niedrig. Folglich werden diese von Herstellern von synthetischen Kältemitteln nicht in Betracht gezogen. Neueste Erkenntnisse zum Verbleib des ungesättigten HFKW-1234ze, welcher als Kältemittel und Treibmittel in der Polyurethanschaumherstellung verwendet wird, zeigten, dass dieser in der Atmosphäre zunächst zu Trifluoracetaldehyd (CF3COH) und anschließend zu HFKW-23 mit einer Ausbeute von 9 bis 12% abgebaut wird.Das bedeutet, dass die Klimawirkung von HFKW-1234ze mit einem GWP (Global Warming Potential) von 1.400 insgesamt deutlich größer ist als bisher angenommen. Dieser Befund wird dadurch gestützt, dass er in der Lage ist, den kürzlich beobachteten Anstieg der HFKW-23-Konzentration in der Atmosphäre zu erklären. HFKW-1234ze wird als Alternative für R134a (GWP=1.430) eingesetzt. Dieser Sachverhalt zeigt, dass falsche Entscheidungen bei der Auswahl der Anlagentechnik getroffen werden, wenn bei der Einschätzung der Umweltwirkung von Kältemitteln deren atmosphärische Zerfallsprodukte nicht berücksichtigt werden. Der urbane Hitzeinseleffekt, der den thermischen Komfort und die Gesundheit von Stadtbewohnern erheblich beeinträchtigt, kann durch Begrünung (Baumpflanzung, Errichtung grüner Fassaden und Dächer), blaue Infrastruktur (Teiche, Seen, Brunnen), Minderung von anthropogenen Wärmequellen, Verschattung und weitere Maßnahmen reduziert werden. Während die einen Sachverständigen angeben, dass Hitzeinseln die thermische Behaglichkeit in Innenräumen beeinflussen, gehen andere davon aus, dass dies zumindest im gemäßigten Breiten eher vernachlässigbar ist. Der Einfluss von Maßnahmenpaketen gegen den Hitzeinseleffekt ist relativ klein (1 bis 2 K) wenn lediglich Außenlufttemperaturen betrachtet werden. Im Gegensatz dazu können erhebliche Effekte von -10 K und mehr insbesondere durch Verschattungsmaßnahmen wie Baumpflanzungen und Sonnensegel beobachtet werden, wenn der Indikator Physiologisch äquivalente Temperatur (PET) herangezogen wird. Quelle: ForschungsberichtThe online event Green Cooling Summit from May 25 to May 27, 2021 brought together different stakeholder groups and provided a holistic update around the topic of sustainable (green) cooling. The summit was jointly hosted by the German Environment Agency (UBA), the Proklima programme within Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ), and the Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation, and Nuclear Safety (BMU). It gave an overview on how the phase-down of hydrofluorocarbons (HFCs), according to the Kigali Amendment of the Montreal Protocol, can best be implemented and accelerated politically and technically through the use of natural refrigerants and improved energy efficiency. Presenters and participants covered a wide range of expertise. They consisted of political decision-makers, researchers, technical advisors as well as suppliers of Green Cooling solutions. The conference was held over a period of 3 days. Each conference day focused on specific topics. The first day concentrated on policies regarding the implementation of the HFC phase-down with natural refrigerants. On day two, Green Cooling technologies and the safe use of natural refrigerants were in focus. Finally, on the last day, latest research results on different cooling-relevant topics were presented and discussed. During the conference, an accompanying event platform consisting of several features such as a virtual showroom, a matchmaking option, and a movie theatre that played a selection of films on climate-friendly cooling was open to participants. The insights and functional good practices presented at this conference provided a solid basis for a critical rethinking of current cooling practices and encouraged the audience to realise Green Cooling concepts, standards, and policies. Taken together, presentations and discussions showed that natural refrigerants are an economically viable and the most sustainable option to replace HFCs and HCFCs and by that to comply with the HFC phase-down according to the Kigali Amendment to the Montreal Protocol. However, it also became clear that even full compliance is not enough in order to prevent a fatal climate change pathway. Hence, some organisations and countries already pledged to go beyond Kigali Amendment goals, namely the Belgian retailer Colruyt. The company plans to switch all its markets to natural refrigerants by 2030. Also, Grenada aims to become the first HFC-free island in the world. Most presenters and panellists agreed that action to replace halogenated refrigerants with natural ones is needed now and further postponement is not an option. Government action was often mentioned as one of the most important drivers to promote the spread of natural refrigerants. Such actions are: - Early implementation of the Kigali Amendment and accelerated HFC phase-down - Incentives for natural refrigerant technologies such as lower import taxes and supportprogrammes (e.g., in Ghana) - Restriction and prohibition of HFC use (as implemented in the EU Fluorinated GreenhouseGas [F-gas] Regulation) providing certainty for manufacturers and end-users - Training technicians and capacity building in the refrigeration and air conditioning sector. Market potential of natural refrigerant technologies in the entire air conditioning and cooling sector are believed to lie between 75% and 85% according to some experts. Others argue that even a complete replacement of HFCs by natural refrigerants is not only possible, but rational. Natural refrigerant technologies are extremely energy efficient compared to HFC technologies, with efficiency gains ranging from 20% to 50%. For R290 single-split air conditioning (AC) units, a 10%-16% increase was observed compared to R22 units, depending on the ambient conditions. Interestingly, commercial HFC refrigeration installations also show better energy performance when retrofitted with R290. This of course requires careful evaluation and safety measures to prevent ignition. The safe use of flammable refrigerants was not considered as an obstacle, but rather as a challenge, which can be taken up with appropriate design and technical measures such as multiple circuits in chillers to lower the charge, gas sensors, and outdoor installation. Flammability is addressed in a restrictive way in international norms, but changes are under way, e.g., in IEC 60335-2-40. The code will alleviate the use of R290 split air conditioners and allow for greater cooling capacities (up to 15 kW). The informal sector in developing countries is a safety issue because untrained technicians without certification might handle appliances with flammable refrigerants inappropriately. In several statements and discussions, it was mentioned that the overemphasis of safety issues and postponement of the switch to natural refrigerants is not based on scientific evidence and lack of halogen-free refrigerant technologies, respectively. It is rather the vested interest of the chemical industry that successfully rolls out their product portfolio by setting standards accordingly and raising barriers for natural refrigerants at the same time. Furthermore, some parties to the Montreal Protocol see themselves responsible in safeguarding the profits of the respective industry. Margins of natural refrigerants, which are in some cases by-products of the oil and gas industry (such as propane) and generated from waste streams (CO2) are comparably low. Therefore, those are not considered by manufacturers of synthetic refrigerants. Latest findings on the fate of unsaturated HFC-1234ze used as refrigerant and foam blowing agent showed that it dissociates to trifluoracetaldehyde (CF3COH) and subsequently to HFC-23 in the atmosphere with a 9%-12% yield. This means that the overall climate impact of HFC-1234ze is much greater than previously thought and equals a global warming potential (GWP) of 1,400. Moreover, the atmospheric model is able to explain the recent increase of HFC-23 concentrations in the atmosphere. Given that HFC-1234ze is considered an alternative mainly for R134a (GWP=1,430), this example shows that wrong decisions are taken by disregarding the atmospheric dissociation products when assessing their environmental impact. The urban heat island (UHI) effect, which significantly affects thermal comfort and health of people living in cities, can be reduced by urban greening (planting of trees, establishment of green facades and roofs), water related design (ponds, lakes, fountains), anthropogenic heat release reduction, shading, and other measures. Whereas some experts state that UHI effects indoor thermal comfort and energy consumption, others believe that the latter is rather negligible, at least in moderate climates. The effect of combined UHI reduction measures is relatively small (-1.2 K) when just considering the air temperatures. In contrast, substantial effects of -10 K and more are generated regarding the comfort indicator Perceived Equivalent Temperature (PET), especially through shading measures such as trees or artificial shading. Quelle: ForschungsberichtThis conference paper gives a detailed overview of the international online-event ‚Green Cooling Summit‘ which took place from 25. to 27. May 2021. The central issue was the HFC phase down according to the Kigali Amendment to the Montreal Protocol and how it can be implemented with natural refrigerants. Talks adressing this issue were given by representatives of parties to the Montreal protocol as well as by industry and research representatives. In addition to the description of talk and discussion contents, key messages are highlighted in the text and summarized in a compact manner ahead of the description. Recordings of the talks are linked in the respective texts, so they can be followed entirely in retrospect. Further conference material is available under the given link.1 Onlineresource (35 pages)online resourcegerhttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/Montrealer ProtokollMontreal ProtocolKigali AmendmentHFC phase-downnatural refrigerantsgreen coolingConference proceedingsClimate | EnergyChemicalsSustainability | Strategies | International matters