Ich mache mir Gedanken um die Umweltverträglichkeit und Sicherheit von Kältemitteln. Fluorierte Kältemittel, wie z.B.R32 oder R1234yf oder älter R134a, und deren Abbauprodukte (z.B. Trifluoressigsäure = TFA) verbleiben extrem lange in der Umwelt und können das Trinkwasser (und auch Bier und Wein 
) belasten. Das gefällt mir nicht. Auf der anderen Seite haben wir R290 = Propan, was ein gewisses Explosionsrisiko hat. (In die Diskussion, dass teils mit Propan gekocht wird und dadurch mehr Gas im Haus ist, brauchen wir jetzt nicht einzusteigen). Aus Umwelt- und Sicherheitsgesichtspunkten wäre aus meiner Sicht CO2 = R744 das beste Kältemittel. Im KfZ wird das schon eingesetzt ( VW und Mercedes laut Google KI ). Ich frage mich daher, ob man nicht kleine R744 Splitklimageräte herstellen könnte (ähnliche Größe wie im Kfz). Vielleicht sogar die deutschen Automobilzulieferer, die derzeit in der Autoflaute sich einen neuen Markt erschließen könnten.
Ich hab dein Post mal abgetrennt, weil es nicht in die andere Diskussion passte.
Ich vermute, CO2 wird technologisch zu teuer sein. Gerade im Heizbetrieb hast du da sehr hohe Drücke > 100 bar. Nicht unmöglich, dass zu beherrschen, aber wohl zu teuer für diesen Markt. Vielleicht wird man es mal hinbekommen, wenn es in großen Stückzahlen produziert wird.
"Schon" ist gut. Meines Wissens war das Mercedes eine Episode von nur 2 Jahren, wo R744-Klimaanlagen verbaut wurden, dann sind die zu R1234yf zurückgekehrt. Die riemengetriebenen Klimakompressoren haben am Wellendichtring systematisch Kältemittel verloren. Hier gibt's weitere Info dazu:
Demnach waren das nur die Baujahre 2016 und 2017.
CO2 hat die Eigenschaft, eine kritische Temperatur von nur 31°C zu haben. Oberhalb von 31°C bekommt man es nicht flüssig. CO2-Klimaanlagen sind deswegen ein aufwändigeres Design, die haben einen zusätzlichen, internen Gas-Gas-Wärmetauscher. Auch hat man viel höhere Drücke (um 100 bar) als bei gängigen Kältemitteln.
Deswegen wage ich die Prognose, dass das Propan (R290) das Rennen machen wird.
Genau! Große Stückzahl ist das Stichwort um günstiger zu werden. VW baut in die ID Modelle ja CO2 Klimaanlagen ein. Das sollte schon hohe Stückzahl sein. Urspünglich war der Post ja im Thread Benötigen wir andere Klimasplits als der Markt hergibt? - Heizen, Kühlen, Klima, Warmwasser - Akkudoktor Forum . Und in dem Thread hattest Du ja -zu recht- geschrieben, dass noch viel Innovation möglich ist und die Branche aber wenig experimentierfreudig ist. Von daher ist die Frage, ob wir als Community mal an einen anderen Hersteller von KfZ Klimaanlagen rangehen und ihm unsere Ideen mitteilen. Vielleicht haben die ja Bock auf einen neuen Geschäftsbereich und hier finden sich viele quasi kostenlose Unternehmensberater, mit denen sich deren Entwickler reiben können um die beste Lösung zu finden.
Hallo Alexx, spannender Artikel. Die Mercedes Erfahrung ist ja schon 8 Jahre her. VW (bzw. deren Zulieferer) macht da vielleicht irgendwas anders, vielleicht sind die Zulieferer mit der Lernkurve jetzt weiter. VWs relativ junges Model ID7 hat auf jeden Fall CO2 als Kältemittel. Wenn das bei ID3, ID4 usw. viel Ärger gemacht hätte, würden die wahrscheinlich auch wieder auf ein alternatives Kältemittel gehen, im Auto wohl zurück auf R1234yf.
Kritischer Punkt bei CO2 ist natürlich ein Thema und die aufwendigere Anlagentechnik. Von daher teile ich Deine Einschätzung, dass wahrscheinlich Propan bei stationären Anlagen das Rennen machen wird. Im KfZ bin ich gespannt, ob sich jetzt doch noch CO2 durchsetzt.
100bar Druck bei CO2 ist schon eine Hausnummer..
Zudem besteht das CO2-Molekül aus lediglich drei Atomen und besitzt dadurch eine 16-fach geringere Gasdichte als das Kältemittel R1234yf
Mercedes hatte das schon mal probiert
Für Fahrer von E- und S-Klasse der Baujahre 2016 und 2017, die vorübergehend mit einer CO2-Klimaanlage geliefert wurden, droht zudem Ungemach: Denn Mercedes hat die Verrechnung von Arbeiten an den R744-Anlagen künftig von der AW-basierten Abrechnung auf den normalen Stundensatz umgestellt, da sich die Arbeiten als umfangreicher erweisen, als gedacht. Für Kunden könnte es in Zukunft teurer werden.
Klimaanlagen- und Thermospezialist Andreas Lamm berichtet von Dichtheitsproblemen, die zunehmend bei der noch jungen CO2-Flotte auftreten. Gerade bei den R744-Klimaanlagen von Mercedes soll es verstärkt Kältemittelverluste geben, die in einzelnen Fällen dazu führen, dass sich die Klimaanlagen bereits nach zwei bis drei Monaten soweit entleert haben und die Kühlleistung empfindlich nachlässt.
Wenn das selbst an einem Mercedes Fliessband kaum dicht zu bekommen ist, dann ist es für Split Klimas sicher noch schwieriger
Wenn jemanden die technischen Details interessieren: Hier gibt's ein Animations-Video des Autozulieferers Mahle, das die Funktionsweise einer R744-Autoklimaanlage mit riemengetriebenem Kompressor zeigt. Mutmaßlich stammte die kurzzeitig verbaute R744-Anlage bei Mercedes von Mahle. Hier das Video:
Man beachte den koaxialen "internal heat exchanger". Das ist eine Besonderheit bei CO2-Anlagen. Wegen der kritischen Temperatur von 31°C des CO2 würde man es mit einem normalen Kältekreislauf bei Außentemperaturen oberhalb von 31°C nicht flüssig bekommen. Der interne Wärmetauscher dient dazu, das gasförmige (bzw. überkritische) Kältemittel auf der Hochdruckseite mit dem gasförmigen Kältemittel auf der Niederdruckseite vorzukühlen, so dass es unter die kritische Temperatur kommt.
Ziemlicher Aufwand. Kein Wunder also, dass um R744 gerne ein Bogen gemacht wird, wenn es "bequemere" Kältemittel gibt.
und mit den Auto Klimas wird ja nur gekühlt, nicht geheizt (zumindest beim typischen Verbrenner). Das heisst dann wohl die 100bar gelten fürs kühlen.
Bei Verbrennern hast Du recht, da wird nur gekühlt mit Klimas. Bei E-Autos sollen die auch Heizen. Die aktuellen VW Wärmepumpen mit CO2 sollen ja gerade dafür sorgen, dass das Auto im Winter mit weniger elektrischer Leistung warm wird und die Reichweite erhöht wird. Und im Winter hat man wahrscheinlich nicht das Problem, dass das CO2 wärmer als 31°C wird. Unterhalb von der kritischen Temperatur ist der Dampfdruck von CO2 “nur” 74 bar.
Genau anders herum: Die Druckverhältnisse beim Heizen sind deutlich höher bei Split-Klimas gegenüber dem Kühlen. Die Verflüssigungstemperatur am IG geht bis 55 Grad hoch und aus dem Verdichter kommt es überhitzt mit 70 Grad und mehr raus. Natürlich nur, wenn die Anlage im Maximum ihrer Leistung ist.
Interessant, dass VW das serienmäßig macht. Interessant wäre, wie bei CO2 die Effizienz ist. Wenn die das bei Elektroautos machen, ist davon auszugehen, dass die Effizienz recht gut ist.
Die KI Gemini meint, dass R744 nicht so effizient wäre bei einer Split Klima, wie R32. Wenn das so wäre, ist natürlich klar, warum man es nicht macht: Sehr viel aufwändiger und weniger Effizienz sind nicht gerade spannende Voraussetzungen.
Stimmt. Wir müssen ja wärme reinbringen.