Het nieuwe F-gassenbesluit: wat zijn de directe oplossingen?

Zowel de herziening van het EU F-gassenbesluit die momenteel in voorbereiding is, als de nationale heffingen op koudemiddelen, zetten producenten ertoe aan over te stappen op oplossingen, waarbij water als koelmiddel wordt toegepast en waarin de gebruikte koudemiddelen beperkt blijven tot de apparatuur. CIAT volgt al jaren een ‘water-source’ strategie, waarbij concurrerende alternatieven - zoals oplossingen met directe expansie - snel moeten worden verlaten. De ecologische gevolgen van klimaatverandering hebben de Europese autoriteiten ertoe bewogen om het F-gassenbesluit van de EU serieus aan te scherpen. De huidige versie van de verordening, die in 2006 van kracht werd, stelt eisen aan zowel de berekening van het gewicht van op de markt gebrachte en teruggewonnen koudemiddelen, als aan de frequentie van de controles. Het schrijft ook tijdschema’s voor wat betreft de gefaseerde afschaffing van de non-zero ODP (Ozone Depletion Potential) koudemiddelen die schadelijk zijn voor de ozonlaag. De herziening van het F-gassenbesluit, die momenteel in voorbereiding is, zal in 2015 in werking treden. Het doel is om het aardopwarmingsvermogen (GWP) door momenteel in gebruik zijnde koudemiddelen drastisch terug te brengen. Vanaf 2015 zal de verkoop van koudemiddelen geleidelijk worden beperkt op basis van hun GWP (uitgedrukt in kg CO2-equivalent per kg koudemiddel). Het doel is om over een periode van 15 jaar het gebruik met bijna 80% te reduceren. In aanvulling op deze herziening van het F-gassenbesluit, overweegt een aantal EU-lidstaten koelmiddelen op basis van hun GWP te belasten. Deze nieuwe tijdschema’s hebben een sterke invloed op de technologische oplossingen die binnen de HVAC sector moeten worden doorgevoerd en die op drie belangrijke gebieden om aandacht vragen.

Ten eerste de marketing van nieuwe koelgassen. Tot dusver zijn de meest geavanceerde oplossingen de volgende. Er zijn drie vervangers voor R-134a, dat een GWP heeft van 1430 (1 kg R-134a = 1430 kg CO2-eq): HFO-1234yf, dat een zeer lage GWP van 7 heeft, maar dat een grondig herontwerp vereist van thermodynamische machines; ARM-42, dat een mengsel is van R-134a en HFO en een GWP van 117 heeft; en XP10, eveneens een mengsel van R-134a en HFO met een GWP van 631. Er zijn drie vervangers voor R-410a, dat een GWP heeft van 2088 (1 kg R-410a = 2088 kg CO2-eq): DR-5, een mix van R-32a en HFO met een GWP van 490; L-41, een mengsel van R-32a en HFO met een GWP van 601; en R-32, dat een GWP heeft van 675. R-32 heeft een hogere GWP omdat het een zuiver HFC koudemiddel is dat, vanwege de hoge afvoertemperatuur, mechanische spanningen opwekt. Hoewel de genoemde mengsels gelden als de meest geavanceerde, worden nog steeds vele tests uitgevoerd om het beste compromis te vinden.

Het tweede gebied is de brandbaarheid. Alle hierboven genoemde nieuwe koudemiddelen zijn licht brandbaar en vereisen de creatie van een specifieke ontbrandingscategorie - A2L. Deze nieuwe categorie heeft betrekking op machines waarin het koudemiddel beperkt blijft tot het buitensysteem (warmtepompen). Momenteel worden normen gedefinieerd voor systemen waarin A2L koudemiddelen in gebouwen (systeem risicobeoordeling en aanbevelingen) circuleren.

Het derde gebied betreft het verminderen van de hoeveelheid koudemiddel in systemen. Overstappen van R-410a (GWP van 2088) op R-32 (GWP 675) alleen, zal niet genoeg zijn om de 80% reductie doelstellingen te halen. De eerste stap is het verminderen van het volume aan koudemiddelen in systemen. Extra aandacht moet hierbij uitgaan naar de verhouding 'uitgaand vermogen ten opzichte van GWP' van systemen. Deze milieuprestatie-indicator moedigt het gebruik van oplossingen waarin koudemiddelen zijn opgesloten, sterk aan. Een ‘water-source’ oplossing waarin het koudemiddel wordt beperkt tot de warmtepomp of koelmachine vereist tot vier keer minder koudemiddel dan een oplossing met directe expansie.

Oplossing waarin het koelmiddel niet is opgesloten.
Het koudemiddel wordt gebruikt als warmteoverdrachtsmedium in het gebouw.


Oplossing waarin het koelmiddel is opgesloten.
Water wordt gebruikt als warmteoverdrachtsmedium in het gebouw.

Deze technische oplossing is reeds beschikbaar en kan worden toegepast zonder te hoeven wachten tot de bovengenoemde nieuwe koudemiddelen op de markt worden gebracht. Een R-410a water-source oplossing is al even efficiënt als een toekomstige R-32a oplossing met directe expansie. Voorts maakt het beperken van het koudemiddel buiten een gebouw of in een mechanische kamer, het gemakkelijker om in de toekomst om te gaan met eisen met betrekking tot ontvlambaarheidrisico’s.

Ten aanzien van de nationale belastingheffingen is Spanje het eerste land in de eurozone dat een belasting heft op koudemiddelen die is gebaseerd op hun aardopwarmingsvermogen. Momenteel gebruiken wij R-410a voor de meeste van onze applicaties. Met een GWP van 2088 kg CO2-eq per kg koudemiddel en belast tegen € 0,02 per kg CO2, bedraagt de belasting € 42 per kg R-410a.

Voorbeeld van een 1500 m² kantoorgebouw met 75 kW nuttig koelvermogen:
Waterlus oplossing bestaande uit 1 warmtepomp en 72 water-source terminal units
Directe-expansie oplossing met 3 buitenunits en 72 HFK-bron binnenunits


Afgezien van het probleem met koudemiddelen, zou alleen al door systematisch toepassen van waterlus oplossingen voor commerciële gebouwen, in deze sector kunnen worden voldaan aan de targets van het F-gassenbesluit voor 2030.

De belasting voor een waterlus oplossing die 13 kg R-410a (2,7 kW koeling per kg CO2-eq) bevat is € 546. Ter vergelijking: de belasting voor een directe-expansie oplossing met 51 kg koudemiddel (0,7 kW koeling per kg CO2-eq) is € 2142 voor het complete systeem.

  Meer weten…