Fluorierte Treibhausgase und PFC

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FKW haben ein besonders hohes Treibhauspotential
Quelle: Gabriele Hoffmann / Umweltbundesamt

Zur Gruppe der per- und polyfluorierten Chemikalien, kurz PFC, gehören auch teil- und vollfluorierte Kohlenwasserstoffe. Sie werden vielfältig eingesetzt und verstärken den Treibhauseffekt, zum Teil erheblich. Neben den hochpersistenten vollfluorierten Verbindungen tragen persistente Abbauprodukte halogenierter Gase, wie Trifluoressigsäure, zur Erhöhung der Umweltkonzentrationen von PFC bei.

Fluorierte Kohlenwasserstoffe (voll- oder teilfluoriert) wurden als Ersatz für ozonabbauende fluor- und chlorhaltige Kohlenwasserstoffe entwickelt. Sie kommen zum Beispiel als Kältemittel oder Bestandteil von Kältemittelgemischen und verstärkt auch wieder als Treibmittel für Dämmstoffe zum Einsatz. Zunehmend werden auch ungesättigte fluorierte Kohlenwasserstoffe mit C-CF3-Gruppen als Ersatz für die bisherigen Kältemittel  verwendet. Sie werden von den Herstellern stark beworben, obwohl es für die meisten Anwendungen bereits Alternativen mit natürlichen, fluorfreien Stoffen gibt. Fluorierte Treibhausgase werden außerdem nicht nur in medizinischen Dosieraerosolen eingesetzt, sondern, wie z.B. Perfluordecalin (C10F18), auch in verschiedenen medizinischen bzw. kosmetischen Anwendungen.

Vollfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW) mit Kettenlängen bis zu sechs Kohlenstoffatomen spielen eine Rolle bei der Halbleiterproduktion und entstehen bei der Herstellung von Aluminium. 

Umwelteigenschaften

FKW haben ein besonders hohes Treibhauspotential (Global Warming Potential, GWP). So hat der Stoff Hexafluorethan ein GWP von 12.200 ⁠CO2⁠-Äquivalenten. Das bedeutet: Die ⁠Klimawirkung⁠ von einem Kilogramm Hexafluorethan ist so stark wie die von 12.200 Kilogramm Kohlendioxid. Je stabiler und damit persistenter ein Stoff in der Umwelt ist, um so höher ist sein GWP. Mehr Informationen sowie eine Liste von Stoffen mit ihrem Treibhauspotential finden Sie hier.

Einige der fluorierten Gase bilden als atmosphärisches Abbauprodukt die persistente Trifluoressigsäure (TFA), die mit den Niederschlägen in die Gewässer gelangt und in der üblichen Abwasserbehandlung nicht entfernt werden kann. Aus Vorsorgegründen sollte der TFA-Eintrag in die Gewässer daher aus allen Quellen minimiert werden.

Ein Verzicht auf diese Stoffgruppen schützt also sowohl das ⁠Klima⁠ als auch das Trinkwasser. 

Gesetzliche Regelungen

Im Rahmen des Montrealer Protokolls haben sich Industrie- und Entwicklungsländer mit dem Beschluss von Kigali verpflichtet, die Produktion und die Verwendung der teilfluorierten Kohlenwasserstoffe (HFKW) zunächst einzufrieren und in den Folgejahren schrittweise zu vermindern (sog. HFKW Phase-down-⁠Szenario⁠).

Für Europa gibt es bereits seit 2006 Regelungen für HFKW und mit der aktuellen Verordnung (EU) Nr. 517/2014 gilt schon seit 2015 ein HFKW Phase-down. Der Einsatz von FKW als Kältemittel wird über Obergrenzen für das zulässige Treibhauspotential geregelt.

Substitutionsmöglichkeiten

Fluorierte Kältemittel können in fast allen Neuanlagen durch halogenfreie, natürliche Stoffe, wie Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffe oder Ammoniak ersetzt werden. Letztere haben nicht nur bessere Umwelteigenschaften, sondern sind in der Regel auch energieeffizienter, was zu niedrigeren Betriebskosten führt. Besondere Eigenschaften einiger natürlicher Kältemittel, wie z.B. die Brennbarkeit, sind durch technische Anpassungen beherrschbar. Aktuelle Informationen finden Sie auf den weiterführenden Seiten des UBA. Dort finden Sie auch einen Überblick über halogenfreie Kältemittel in ausgewählten Anwendungen, über Fördermöglichkeiten sowie Ansprechpartner in Ihrer Region.

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 TFA