Die Anzahl der Klimaanlagen in europäischen Pkws steigt stetig und selbst Kleinwagen gibt es kaum mehr "ohne". Gleichzeitig müssen in der nunmehr anstehenden dritten Generation von PKW-Klimaanlagen verschärfte Umweltschutzanforderungen mit neuen Prinzipien und Techniken erfüllt werden.
Auslaufmodell R134a
Seit 1998 werden Klimaanlagen in PKW mit dem Kältemittel R134a betrieben. R134a schädigt zwar nicht wie sein Vorgänger, der Fluorchlorkohlenwasserstoff R12 die Ozonschicht, ist aber beileibe kein Saubermann: Als fluorierter Kohlenwasserstoff besitzt er ein extrem hohes Treibhauspotenzial (GWP) von 1300. Diese Vergleichszahl verdeutlicht, dass ein Kilogramm ermittiertes R134a die gleiche Treibhauswirkung hat wie 1300 Kilogramm CO2. Die durch Permeation, Leckage und bei der Entsorgung freiwerdenden Mengen an R134a tragen somit wesentlich zum Treibhauseffekt bei. Das Kyoto Klimaschutzprotokoll weist deshalb R134a als unerwünschte Substanz aus und die EU-Richtlinie 2006/40/EC verbietet den Einsatz von R134a-Klimaanlagen in neu entwickelten Fahrzeugen ab 2011.
Das aus natürlichen Quellen stammende oder als Abfallprodukt der chemischen Industrie erzeugte Kältemittel R744 (CO2) belastet hingegen die Atmosphäre nicht zusätzlich und hat im Vergleich zum Kältemittel R134a günstigere thermodynamische Eigenschaften, was sich vorteilhaft auf den Kraftstoffverbrauch der Klimaanlage auswirkt und für mehr Innenraumkomfort durch eine verbesserte Kühlleistung sorgt. Deshalb ist R744 die derzeit viel versprechendste, umweltfreundliche Alternative zum Kältemittel R134a in Klimaanlagen von Fahrzeugen. Die stofflichen Eigenschaften von CO2, und die Betriebsbedingungen der R744-Klimaanlagen erfordern allerdings völlig neuartige Kältemittelschläuche.
R744-Anforderungen gelöst
Die technischen Anforderungen an Kältemittelschläuche für CO2-Klimaanlagen sind technisch äußerst anspruchsvoll: Weil da die flexiblen Kältemittelleitungen die Lebensdauer der Klimaverrohrung über das gesamte Fahrzeugleben sicherstellen, müssen sie Bewegungen und Schwingungen des motorfesten Kompressors vom Rest der (chassisfesten) Klimaanlage entkoppeln und zwar im gesamten Temperaturbereich von -40 °C bis +180 °C. Aufgrund des Funktionsprinzips der R744-Klimaanlage wird dabei das gesamte System – und damit auch die Leitung – mit Drücken von mehr als 140 bar betrieben. Ein- und Ausschaltvorgänge führen außerdem zu Druckpulsationen mit erheblichen Amplituden. Kleinste Risse oder minimale Undichtigkeiten würden zum Ausfall der Klimaanlage führen. Die bisher eingesetzten Elastomer-Werkstoffe sind für dieses extreme Anforderungsprofil nicht mehr geeignet.
Als Spezialist für flexible metallische Elemente hat Witzenmann in Zusammenarbeit mit Systemlieferanten nun einen vollständig neuen Klimaschlauch entwickelt, der auf eine erfolgreiche Validierung in vielfältigen Prüfstandserprobungen und Prototypenfahrzeugen verschiedenster Automobil-Hersteller zurückblicken kann.
Mit diesen Schlauchleitungen werden in Prototypenfahrzeuge mehrere Millionen Kilometer gefahren. Basierend auf einem ringgewellten Metallschlauch aus Edelstahl befindet sich der Witzenmann-Klimaschlauch derzeit in der Einführungsphase. Eine erste Serienvariante gewährleistet bereits im Toyota-Brennstoffzellenfahrzeug FCHV 4, dem weltweit ersten Serienfahrzeug mit CO2-Klimaanlage, einen störungsfreien Betrieb.
Diese erfolgreiche Neuentwicklung unterstreicht die Position der Witzenmann-Gruppe als Technologieführer in der Branche der flexiblen metallischen Elemente und als Entwicklungspartner der Automobilindustrie.
Auslaufmodell R134a
Seit 1998 werden Klimaanlagen in PKW mit dem Kältemittel R134a betrieben. R134a schädigt zwar nicht wie sein Vorgänger, der Fluorchlorkohlenwasserstoff R12 die Ozonschicht, ist aber beileibe kein Saubermann: Als fluorierter Kohlenwasserstoff besitzt er ein extrem hohes Treibhauspotenzial (GWP) von 1300. Diese Vergleichszahl verdeutlicht, dass ein Kilogramm ermittiertes R134a die gleiche Treibhauswirkung hat wie 1300 Kilogramm CO2. Die durch Permeation, Leckage und bei der Entsorgung freiwerdenden Mengen an R134a tragen somit wesentlich zum Treibhauseffekt bei. Das Kyoto Klimaschutzprotokoll weist deshalb R134a als unerwünschte Substanz aus und die EU-Richtlinie 2006/40/EC verbietet den Einsatz von R134a-Klimaanlagen in neu entwickelten Fahrzeugen ab 2011.
Das aus natürlichen Quellen stammende oder als Abfallprodukt der chemischen Industrie erzeugte Kältemittel R744 (CO2) belastet hingegen die Atmosphäre nicht zusätzlich und hat im Vergleich zum Kältemittel R134a günstigere thermodynamische Eigenschaften, was sich vorteilhaft auf den Kraftstoffverbrauch der Klimaanlage auswirkt und für mehr Innenraumkomfort durch eine verbesserte Kühlleistung sorgt. Deshalb ist R744 die derzeit viel versprechendste, umweltfreundliche Alternative zum Kältemittel R134a in Klimaanlagen von Fahrzeugen. Die stofflichen Eigenschaften von CO2, und die Betriebsbedingungen der R744-Klimaanlagen erfordern allerdings völlig neuartige Kältemittelschläuche.
R744-Anforderungen gelöst
Die technischen Anforderungen an Kältemittelschläuche für CO2-Klimaanlagen sind technisch äußerst anspruchsvoll: Weil da die flexiblen Kältemittelleitungen die Lebensdauer der Klimaverrohrung über das gesamte Fahrzeugleben sicherstellen, müssen sie Bewegungen und Schwingungen des motorfesten Kompressors vom Rest der (chassisfesten) Klimaanlage entkoppeln und zwar im gesamten Temperaturbereich von -40 °C bis +180 °C. Aufgrund des Funktionsprinzips der R744-Klimaanlage wird dabei das gesamte System – und damit auch die Leitung – mit Drücken von mehr als 140 bar betrieben. Ein- und Ausschaltvorgänge führen außerdem zu Druckpulsationen mit erheblichen Amplituden. Kleinste Risse oder minimale Undichtigkeiten würden zum Ausfall der Klimaanlage führen. Die bisher eingesetzten Elastomer-Werkstoffe sind für dieses extreme Anforderungsprofil nicht mehr geeignet.
Als Spezialist für flexible metallische Elemente hat Witzenmann in Zusammenarbeit mit Systemlieferanten nun einen vollständig neuen Klimaschlauch entwickelt, der auf eine erfolgreiche Validierung in vielfältigen Prüfstandserprobungen und Prototypenfahrzeugen verschiedenster Automobil-Hersteller zurückblicken kann.
Mit diesen Schlauchleitungen werden in Prototypenfahrzeuge mehrere Millionen Kilometer gefahren. Basierend auf einem ringgewellten Metallschlauch aus Edelstahl befindet sich der Witzenmann-Klimaschlauch derzeit in der Einführungsphase. Eine erste Serienvariante gewährleistet bereits im Toyota-Brennstoffzellenfahrzeug FCHV 4, dem weltweit ersten Serienfahrzeug mit CO2-Klimaanlage, einen störungsfreien Betrieb.
Diese erfolgreiche Neuentwicklung unterstreicht die Position der Witzenmann-Gruppe als Technologieführer in der Branche der flexiblen metallischen Elemente und als Entwicklungspartner der Automobilindustrie.
