Kältemittel R134a

Physikalische Daten Kältemittel R134a

Fahrzeugklimaanlagen nutzen den Verdampfungs- und Kondensationsprozess. Dabei wird mit einem leicht siedenden Stoff gearbeitet, der als Kältemittel bezeichnet wird.

Das eingesetzte Kältemittel ist Tetrafluorethan R134a, das bei einem Dampfdruck von 1 bar (14.5 psi) bei -26.5 ºC (-15.7 ºF) siedet.

Chemische Formel	CH2F-CF3 oder CF3-CH2F
Chemische Bezeichnung	Tetrafluorethan
Siedepunkt bei 1 bar (14.5 psi)	-26.5 ºC (-15.7 ºF)
Erstarrungspunkt	-101.6 ºC (-150.88 ºF)
Kritische Temperatur	100.6 ºC (213 ºF)
Kritischer Druck	40.56 bar absolut (588 psi) entspricht 39.5 bar Überdruck (573 psi)

Kritischer Punkt

Fahrzeugklimaanlagen nutzen den Verdampfungs- und Kondensationsprozess. Dabei wird mit einem leicht siedenden Stoff gearbeitet, der als Kältemittel bezeichnet wird.

Das eingesetzte Kältemittel ist Tetrafluorethan R134a, das bei einem Dampfdruck von 1 bar (14.5 psi) bei -26.5 ºC (-15.7 ºF) siedet.

Der kritische Punkt (kritische Temperatur und kritischer Druck) ist derjenige, oberhalb dessen es keine Grenze mehr zwischen Flüssigkeit und Gas gibt.

Ein Stoff oberhalb seines kritischen Punktes befindet sich nicht zwangsläufig im gasförmigen Zustand. Er liegt dann als überkritisches Fluid vor.

Bei Temperaturen unterhalb des kritischen Punktes liegen alle Kältemittelarten in Druckbehältern sowohl als Flüssigkeit als auch als Gas vor, d. h. über der Flüssigkeit befindet sich eine Gasschicht.

Solange sich im Behälter neben der Flüssigkeit noch Gas befindet, ist der Druck von der Umgebungstemperatur abhängig.

Hinweis

Verschiedene Kältemittelarten dürfen niemals miteinander gemischt werden. Es darf nur das für die jeweilige Klimaanlage vorgesehene Kältemittel verwendet werden.

Kältemittel R134a Umweltinformationen

Fahrzeugklimaanlagen nutzen den Verdampfungs- und Kondensationsprozess. Dabei wird mit einem leicht siedenden Stoff gearbeitet, der als Kältemittel bezeichnet wird.

Das eingesetzte Kältemittel ist Tetrafluorethan R134a, das bei einem Dampfdruck von 1 bar (14.5 psi) bei -26.5 ºC (-15.7 ºF) siedet.

• R134a ist ein Fluorkohlenwasserstoff und enthält kein Chlor.
• R134a hat eine kürzere Verweildauer in der Atmosphäre als Kältemittel R12.
• R134a schädigt die Ozonschicht nicht. Das Ozonabbaupotenzial beträgt null.
• Das Treibhauspotenzial von R134a (Global Warming Potential = GWP) beträgt etwa 1430 (das GWP von Kohlendioxid ist 1).
• Die Treibhauswirkung von R134a ist etwa achtmal geringer als die des Kältemittels R12.

Kältemittel R134a Eigenschaften

Handelsnamen und Bezeichnungen

Kältemittel R134a ist derzeit unter folgenden Handelsnamen erhältlich:

• H-FKW 134a
• SUVA 134a
• KLEA 134a

Hinweis

• In anderen Ländern können andere Handelsnamen verwendet werden.
• Von den vielen verfügbaren Kältemitteln ist dies das einzige, das in Fahrzeugen verwendet werden darf. Die Bezeichnungen Frigen und Freon sind Handelsnamen. Sie gelten auch für Kältemittel, die in Kraftfahrzeugen nicht verwendet werden dürfen.

Farbe

Wie Wasser sind Kältemittel sowohl in dampfförmigem als auch in flüssigem Zustand farblos. Gas ist unsichtbar. Sichtbar ist nur die Grenzschicht zwischen Gas und Flüssigkeit (Flüssigkeitsstand im Rohr des Füllzylinders oder Blasen im Schauglas). Kältemittel R134a kann im Schauglas farbig (milchig) erscheinen. Diese Trübung wird durch teilweise gelöstes Kältemittelöl verursacht und zeigt keine Störung an.

Dampfdruck

In einem teilweise gefüllten, geschlossenen Behälter ist die Menge des von der Oberfläche verdampfenden Kältemittels gleich der Menge, die als Dampfteilchen wieder kondensiert und in den flüssigen Zustand zurückkehrt. Dieser Gleichgewichtszustand stellt sich unter Einfluss des Drucks ein und wird häufig als Dampfdruck bezeichnet. Der Dampfdruck ist temperaturabhängig.

Physikalische Eigenschaften von R134a

Die Dampfdruckkurven von R134a und anderen Kältemitteln sind teilweise sehr ähnlich. Daher ist eine eindeutige Unterscheidung allein anhand des Drucks nicht möglich.

Bei R134a wird der Klimakompressor z. B. mit speziellen synthetischen Kältemittelölen geschmiert, z. B. PAG-Ölen (Polyalkylenglykol-Ölen).

Wirkung auf Metall

Im reinen Zustand ist das Kältemittel R134a chemisch stabil und greift Eisen und Aluminium nicht an.

Verunreinigungen des Kältemittels, wie Chlorverbindungen, verursachen jedoch Korrosion an bestimmten Metallen und Kunststoffen. Dies kann zu Verstopfungen, Leckagen oder Ablagerungen auf den Kolben des Klimakompressors führen.

Kritische Temperatur/Druck

Das Kältemittel R134a bleibt bis zu einem Gasdruck von 39.5 bar (572.9 psi) chemisch stabil (entspricht einer Temperatur von 101 ºC (213 ºF)). Oberhalb dieser Temperatur zersetzt sich das Kältemittel.

Wassergehalt

In flüssigem Kältemittel lösen sich nur sehr geringe Mengen Wasser. Dagegen mischen sich Kältemitteldampf und Wasserdampf in jedem beliebigen Verhältnis.

Es darf nur ein geringer Wassertropfen in den Kältemittelkreislauf gelangen. Der Trockner, der Trockenbeutel oder die Trockenpatrone im Sammler kann etwa 7 Gramm Wasser aufnehmen. Danach ist er gesättigt und kann kein weiteres Wasser binden. Ist im Kältemittelkreislauf noch Wasser vorhanden, strömt es bis zur Düse des Expansionsventils oder zur Drosselstelle und gefriert dort zu Eis.

Die Klimaanlage hört auf zu kühlen.

Wasser zerstört die Klimaanlage, da es sich bei hohen Drücken und Temperaturen mit anderen Verunreinigungen zu Säuren verbindet.

Brennbarkeit

Kältemittel ist nicht brennbar. Es wirkt sogar feuerhemmend bzw. feuerlöschend. Kältemittel zersetzt sich bei Kontakt mit offenen Flammen oder glühend heißen Oberflächen. UV-Licht (z. B. beim Elektroschweißen) bewirkt ebenfalls eine Zersetzung des Kältemittels. Die dabei entstehenden Zersetzungsprodukte sind giftig und dürfen nicht eingeatmet werden. Eine Reizung der Schleimhäute bietet jedoch eine ausreichende und rechtzeitige Warnung.

Füllfaktor

Ein Behälter muss Platz für Dampf und Flüssigkeit haben. Steigt die Temperatur, dehnt sich die Flüssigkeit aus und der dampfgefüllte Raum wird kleiner. Ab einem bestimmten Punkt befindet sich nur noch Flüssigkeit im Behälter. Eine weitere, auch geringe Temperaturerhöhung führt dann zu einem hohen Druckanstieg im Behälter, da die Flüssigkeit weiter expandieren will, obwohl dafür kein Platz vorhanden ist. Die dabei entstehenden Kräfte sind stark genug, den Behälter zu zerreißen. Um ein Überfüllen von Behältern zu verhindern, legen die Vorschriften für Druckgase fest, wie viele Kilogramm Kältemittel pro Liter Innenvolumen in einen Behälter eingefüllt werden dürfen. Das Produkt aus diesem Füllfaktor und dem Innenvolumen des Behälters ergibt die zulässige Füllmenge. Der Wert für Kältemittel in Fahrzeugen beträgt 1,15 kg/Liter.

Nachweis von Undichtigkeiten

Äußere Beschädigungen können beispielsweise eine Undichtigkeit im Kältemittelkreislauf verursachen. Die geringe Menge Kältemittel, die bei kleinen Undichtigkeiten austritt, lässt sich z. B. mit einem elektronischen Lecksuchgerät oder durch Zugabe eines Lecksuchmittels in den Kältemittelkreislauf nachweisen. Elektronische Lecksuchgeräte können Undichtigkeiten mit Kältemittelverlusten von weniger als 5 g pro Jahr erfassen. Verwenden Sie Lecksuchgeräte, die für die jeweilige Kältemittelart ausgelegt sind. Ein Lecksuchgerät für Kältemittel R12 funktioniert beispielsweise nicht mit R134a, da R134a keine Chloratome enthält und das Lecksuchgerät daher nicht darauf anspricht.

Kältemittelöl

Das Kältemittelöl vermischt sich mit dem Kältemittel (etwa 20 - 40 %, je nach Verdichtertyp und Kältemittelmenge) und zirkuliert ständig im System, wodurch die beweglichen Teile geschmiert werden.

Bei Klimaanlagen mit R134a werden spezielle synthetische Kältemittelöle verwendet, z. B. Polyalkylenglykol-(PAG-)Öl. Dies ist notwendig, da sich Mineralöl z. B. nicht mit R134a mischt. Außerdem können die Werkstoffe der R134a-Klimaanlage korrodieren, wenn das Gemisch bei hohen Temperaturen unter Druck durch den Kältemittelkreislauf strömt, oder wenn der Schmierfilm im Verdichter abbricht. Die Verwendung nicht freigegebener Öle kann zu Funktionsstörungen der Klimaanlage führen. Nur freigegebene Öle verwenden.

Siehe Teilekatalog.

Ölart für R134a in Kraftfahrzeugen: PAG

Hinweis

• Keine offenen Behälter mit Kältemittelöl lagern, da das Öl Feuchtigkeit anzieht.
• Ölbehälter stets verschlossen halten.
• Gebrauchtes Kältemittelöl nicht wiederverwenden.
• Entsorgung von Altöl: Volkswagen InfoNet; Betrieb; Handbücher & Händlerliteratur; Servicehandbuch; 15. Umweltschutz. Dem Link „Umweltschutz im Markt- und Serviceumfeld“ unter Allgemeine Informationen folgen; 4. Abfallwirtschaft; 6. Entsorgungsverfahren; g. Entsorgung von gebrauchtem Kältemittelöl
• Gebrauchte Kältemittelöle aus Anlagen mit halogenierten Kohlenwasserstoffen (mindestens ein Wasserstoffatom ist z. B. durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod ersetzt) sind als überwachungsbedürftiger Abfall zu entsorgen. Sie dürfen nicht mit anderen Ölen oder Stoffen vermischt werden. Die sachgerechte Lagerung und Entsorgung ist gemäß den örtlichen Vorschriften sicherzustellen. Beachten Sie die Chemikalien-Klimaschutzverordnung sowie die Recycling- und Entsorgungsvorschriften in Deutschland. In anderen Ländern können abweichende Vorgaben und Regeln gelten.
• Die deutschen technischen Regeln sowie die Arbeitsschutz- und Unfallverhütungsvorschriften können bezogen werden über
• Anschriften in anderen Ländern sind bei den jeweils zuständigen Behörden erhältlich.
• Esterbasierte Öle sind nur für Großanlagen vorgesehen, nicht für Klimaanlagen von Pkw.

Eigenschaften des Kältemittelöls

Die wichtigsten Eigenschaften sind eine hohe Löslichkeit im Kältemittel, gute Schmierfähigkeit, Säurefreiheit und ein minimaler Wassergehalt. Aus diesen Gründen werden nur bestimmte Öle verwendet. Eine Liste der freigegebenen Kältemittelöle und Füllmengen finden Sie im fahrzeugspezifischen Reparaturleitfaden.

PAG-Öle, die für das Kältemittel R134a geeignet sind, sind stark hygroskopisch und mischen sich nicht mit anderen Ölen. Geöffnete Behälter sind daher sofort wieder zu verschließen, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern. Feuchtigkeit und Säuren fördern die Alterung des Kältemittelöls, wodurch es dunkel und zähflüssig wird und Metalle korrodieren.

Hinweis

• In Kältemittelkreisläufen mit dem Kältemittel R134a nur Öle verwenden, die für den Klimakompressor freigegeben sind. Siehe fahrzeugspezifischen Reparaturleitfaden.
• Entsorgung von Altöl: Volkswagen InfoNet; Betrieb; Handbücher & Händlerliteratur; Servicehandbuch; 15. Umweltschutz. Dem Link „Umweltschutz im Markt- und Serviceumfeld“ unter Allgemeine Informationen folgen; 4. Abfallwirtschaft; 6. Entsorgungsverfahren; g. Entsorgung von gebrauchtem Kältemittelöl

Komfort

Komfort beim Fahren führt zu besserer Konzentration und sicherem Fahren. Eine Klimaanlage erhöht den Komfort für Fahrer und Insassen, wenn Temperatur oder Luftfeuchtigkeit hoch sind. Das Öffnen der Fenster oder des Schiebedachs bzw. das Erhöhen des Luftstroms kann den Komfort ebenfalls erhöhen, setzt die Insassen jedoch stärkerer Geräuschbelastung, Zugluft, Abgasen, Pollen und Staub aus.

Ein gut ausgelegtes Heiz- und Klimatisierungssystem erhöht den Komfort, indem es Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftstrom im Fahrzeuginnenraum regelt. Dies geschieht sowohl während der Fahrt als auch im Stand.

Die Klimaanlage bietet außerdem folgende Vorteile:

• Es reinigt die Luft, die in den Fahrzeuginnenraum einströmt. Die feuchten Lamellen des Verdampfers sammeln Staub und Pollen, die anschließend durch Kondensation abgeführt werden.
• Temperaturen in einem Fahrzeug der Mittelklasse (Beispiel: nach kurzer Fahrt, Außentemperatur 30 °C (86 °F) im Schatten und Fahrzeug der Sonneneinstrahlung ausgesetzt).

Bereich	Temperatur mit Klimaanlage in Celsius (Fahrenheit)	Temperatur ohne Klimaanlage in Celsius (Fahrenheit)
Kopfbereich	23 °C (73 °F)	42 °C (107 °F)
Oberkörperbereich	24 °C (75 °F)	40 °C (104 °F)
Fußbereich	30 °C (86 °F)	35 °C (95 °F)

Umweltinformationen

Fahrzeuge, die ab 1992 gebaut wurden, haben Klimaanlagen, die das Kältemittel R134a verwenden. Dieses Kältemittel enthält kein Chlor und schädigt die Ozonschicht nicht.

Das Kältemittel R12 wurde bis einschließlich 1992 verwendet. Aufgrund seiner Chloratome besitzt dieses FCKW ein hohes Potenzial zum Abbau der Ozonschicht und neigt außerdem zur Verstärkung des Treibhauseffekts.

Für bestehende Anlagen, die mit dem ozonschädigenden Stoff R12 befüllt sind, werden Umrüstungen angeboten.

Siehe Reparaturanleitung für Klimaanlagen mit Kältemittel R12. Diese Reparaturanleitung ist nur in gedruckter Form verfügbar.

Aus Gründen des Umweltschutzes dürfen Kältemittel nicht in die Atmosphäre abgegeben werden. Gesetzliche Bestimmungen und Vorschriften.