Dichtheitsprüfung in der Klimatechnik: Einhaltung von Qualitäts-, Klimaschutz- und Sicherheitsstandards

Seit Jahren geht der Trend im Bereich HVAC-R in Richtung größerer Energieeffizienz und mehr Umweltfreundlichkeit. So müssen seit 2021 alle Kühlgeräte mit dem neuen EU-Energielabel gekennzeichnet sein, das auf den neuen, strengeren Energieeffizienzklassen A-G basiert. Energiesparendere Anlagen bestehen jedoch meist aus kleineren, komplexeren Teilen, deren Dichtheitsprüfung durchaus anspruchsvoller ist. Selbst das kleinste Leck kann die Systemleistung und -effizienz beeinträchtigen, weshalb zuverlässige Prüfungen unerlässlich sind.

Da die Energieeffizienzstandards weltweit immer strenger werden, müssen Hersteller sicherstellen, dass jede Komponente strenge Leistungskriterien erfüllt. Eine fortschrittliche Lecksuche ist nicht mehr optional – sie ist zu einem grundlegenden Bestandteil von Konstruktions- und Produktionsprozessen geworden. Dieser Fokus unterstützt nicht nur die Einhaltung von Vorschriften, sondern hilft Unternehmen auch, sich in einem hart umkämpften Markt von der Konkurrenz abzuheben.

Eine zuverlässige Lecksuche ermöglicht eine gleichbleibende Leistung über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg und reduziert so Gewährleistungsansprüche und kostspielige Ausfälle im Einsatz. Durch den Einsatz automatisierter und reproduzierbarer Prüfverfahren können Hersteller ihre Produktion ausweiten, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen, was ihnen einen Wettbewerbsvorteil verschafft.

Die Klimaschädlichkeit und das hohe Treibhausgaspotenzial von fluorierten Kältemitteln haben die Europäische Union dazu veranlasst, deren Verwendung stufenweise zu verbieten. Die jüngste Änderung der Verordnung (EU) 2024/573 über fluorierte Treibhausgase (bekannt als F-Gas-Verordnung) ist am 11. März 2024 in Kraft getreten. Für die unterschiedlichen Verbotsstufen in der Verordnung ist das Global Warming Potential (GWP) der Gase entscheidend. Diese Verbote bringen die Kälte- und Klimaanlagen-Branche in Bewegung und sind ein entscheidender Treiber für gesteigerte Umweltfreundlichkeit. So wird beispielsweise das früher allgegenwärtige R-134a mit seinem GWP von 1.430 (ausgedrückt in CO₂-Äquivalenten) über kurz oder lang völlig verschwinden. 

Früher vernachlässigte Kältemittel mit niedrigerem GWP sind in der Branche dagegen auf dem Vormarsch – etwa R-744 (CO₂), R-600a (Isobutan) oder R-290 (Propan). Der GWP-Wert von CO₂ liegt definitionsgemäß bei 1, der der anderen beiden natürlichen, aber brennbaren Kältemittelgase bei 3. All diese Veränderungen können auch die Anforderungen an die Dichtheit der Komponenten und an die gewählten Prüfverfahren beeinflussen.

Alternative gasförmige Kältemittel von R-290 (Propan) bis R-600a (Isobutan) setzen sich immer mehr durch – aus Umweltschutzgründen und wegen der regulatorischen Bestimmungen der F-Gas-Verordnung. In den Fertigungslinien sorgen die natürlichen Kältemittel allerdings für neue Herausforderungen – denn sie sind leicht brennbar. Die natürlichen Kältemittelgase fallen ebenso unter die ATEX-Verordnung der EU (ATEX = franz. Atmosphères Explosibles) wie unter die US-Norm NEC Art. 501. Die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU enthält einheitliche, für die gesamte Europäische Union geltende Vorschriften für den Verkauf und die Inbetriebnahme von Geräten und Schutzsystemen in explosionsgefährdeten Bereichen. Als ATEX-Zone 2 gilt ein Bereich, in dem eine explosionsfähige Atmosphäre als Gemisch aus Luft und brennbaren Gasen, Dämpfen oder Nebeln normalerweise nur kurzzeitig oder gar nicht auftritt, das heißt auf das gesamte Jahr gesehen für weniger als zehn Stunden. 

Man darf davon ausgehen, dass die Fertigungslinien von Kühlsystemen bei der Verwendung natürlicher Kohlenwasserstoff-Kältemittel als ATEX-Zone 2 einzuordnen sind. Dadurch greifen spezifische Vorschriften: Betreiber sind verpflichtet, eine Gefährdungsanalyse durchzuführen und entsprechende Bereiche der Fertigung als Ex-Zonen zu deklarieren. Zu den dort erforderlichen Explosionsschutzmaßnahmen gehört es, nur Betriebsmittel mit zuverlässigem Explosionsschutz einzusetzen. Für elektrische Geräte und andere potenzielle Zündquellen bedeutet dies, dass sie so beschaffen sein müssen, dass sie selbst bei unerwarteten Ereignissen keine Explosion verursachen können. Damit sind auch bei Dichtheitsprüfungen in einer ATEX-Zone 2, etwa bei Endtests an betriebsbereit befüllten Produkten, besondere Sicherheitsmaßnahmen zu beachten. 

INFICON hat eigens für die Schnüffellecksuche in diesen Bereichen eine spezielle Schnüffelleitung namens SL3000EX entwickelt. Sie ist für den Einsatz in Ex-Umgebungen der ATEX Zone 2 ebenso zertifiziert wie für den Gebrauch in Ex-Bereichen nach NEC 501 Class 1, Division 2. Diese Schnüffelleitung verbannt alle elektrischen Komponenten des Lecksuchsystems aus der Ex-Umgebung.

Die Gewährleistung der Sicherheit ist nicht nur eine gesetzliche Vorschrift – sie schützt auch Mitarbeiter, Produktionsanlagen und Endverbraucher. Der Einsatz zertifizierter Lecksuchgeräte in Gefahrenbereichen zeugt von einem hohen Engagement für die Sicherheit am Arbeitsplatz und gewährleistet gleichzeitig die Aufrechterhaltung der betrieblichen Effizienz.

Bei Dichtheitsprüfung und Lecksuche in der industriellen Fertigung geht es stets darum, den idealen Kompromiss aus qualitätssichernder Wirkung einerseits und Aufwand und Kosten andererseits zu finden.

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