Möglichkeiten zur Emissionsreduzierung von PKW - Klimaanlagen

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis/Diagrammverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Die Klimalast von Pkw-Klimaanlagen

2 Klassifizierung der CO2-Emissionen
2.1 Unterscheidung direkte und indirekte CO2-Emissionen
2.2 Direkte CO2-Emissionen durch Leckage
2.3 Indirekte CO2-Emissionen durch Betrieb Klimaanlage - Einfluß auf den Kraftstoffverbrauch
2.4 Indirekte CO2-Emissionen durch Betrieb Kältemittelverdichter
2.5 Zukünftige Gesetzliche Restriktionen

3 Die Klimaanlage - Grundlagen der Thermodynamik
3.1 Erläuterung Thermodynamischer Kreisprozess
3.2 Kennzeichen einer Klimaanlage
3.3 Beeinflussung des Innenraumklimas
3.4 Darstellung des Kälteprozesse im p-h-Diagramm
3.5 Berechnung der thermischen Kälteleistung und der Systemeffizienz
3.6 Das Kältemittel R134a
3.7 Die Komponenten der Klimaanlage
3.7.1 Der Kältemittelverdichter
3.7.2 Der Kondensator
3.7.3 Das Expansionsventil
3.7.4 Der Verdampfer
3.7.5 Der Sammler
3.7.6 Die Verbindungsleitungen
3.7.7 Der Motorlüfter

4 Theoretische Berechnungen mit VehEMent
4.1 Beschreibung des Modells
4.2 Der Neue Europäische Fahrzyklus
4.3 Berechnungen und Versuchsbedingungen des Mehrverbrauchs mit VehEMent
4.4 Darstellung der mittels VehEMent berechneten Ergebnisse

5 Versuche mit R134a Klimaanlagenprüfstand
5.1 Beschreibung des Prüfstandes
5.2 Die Meßwerterfassung R134a Klimaanlagenprüfstand
5.3 Die Verdichterkammer
5.4 Der Verdampferprüfraum
5.5 Die Einstellparameter
5.5.1 Verdichterdrehzahl
5.5.2 Kondensatorhochdruck
5.5.3 Verdichterumgebungstemperatur
5.5.4 Lufttemperaturen vor Verdampfer
5.5.5 Lufttemperatur nach Verdampfer
5.5.6 Luftdruck
5.5.7 Lüfterdrehzahl
5.6 Prüfstandsuntersuchungen
5.6.1 Programmierung Lüfteransteuerung mittels ADWin und Diadem
5.6.2 Das Messprogramm DIAdem
5.6.3 ADWin Pro
5.7 Ergebnisse Leistungsmessungen am Prüfstand R134a
5 Fahrzeugmessungen mit der BR

6.1 Bescheibung Fahrzeug und Messaufbau
6.2 Messwertaufnahme mittels CAN-Bus System
6.3 Ergebnisse Kraftstoffverbrauch Fahrzeugmessungen
6.3.1 Erläuterung Hochrechnung NEFZ
6.3.2 Erläuterung Messfahrten und Einfahrbahn
6.3.3 Darstellung und Erläuterung der Ergebnisse
6.4 ZAS – Beeinflussung des Ergebnisses

7 Start-Stopp-Strategie – Auswirkungen auf die Klimatisierung
7.1 Erläuterung Start-Stopp-Strategie
7.2 Auswirkungen die Fahrzeugklimatisierung

8 Technische Maßnahmen zur Emissionsminderung
8.1 CO2 – Sensor Regelung
8.2 Messergebnisse CO2 – Sensor
8.3 Weitere Möglichkeiten zur Emissionsminderung

9 Auswertung und Fehlerbetrachtung
9.1 Ergebnisse Vergleich Leistung Kältemittelverdichter/Motorlüfter
9.2 Lüfterkennlinie
9.3 Fehlerbetrachtung

10 Zusammenfassung und Ausblick

11 Literaturverzeichnis

12 Anlageverzeichnis

Anlage 1: Ergebnisse Gesamtleistung R 134a Prüfstand (20°C, 40°C-50°C)

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1.1: Die Klimalast von Pkw-Anlagen

Abbildung 2.1: Direkte und indirekte CO2-Emissionen

Abbildung 2.2: Autoklimaanlage mit den wichtigsten Austrittsstellen von R134a

Abbildung 2.3: Verbrauchseinflüsse der Nebenaggregate betragsmäßig

Abbildung 2.4: Verbrauchseinflüsse der Nebenaggregate absolut

Abbildung 2.5: Schema Berechnung theoretischer CO2-Ausstoß

Abbildung 2.6: Neuer europäischer Fahrzyklus (NEFZ)

Abbildung 2.7: be-Kennfeld Motor M 113 E

Abbildung 2.8: Anteil der Fahrzeuge mit umweltfreundlicher Klimaanlage

Abbildung 2.9: „Gutschrift“ von CO2-Emissionen, „Einlösen“ von CO2-Emissionen

Abbildung 2.10: „Eintausch“ der Gutschriften bis zum Jahr

Abbildung 3.1: Temperaturen in einem Kraftfahrzeug bei Fahrzeit einer Stunde

Abbildung 3.2: Spezifische Betriebspunkte der Klimaanlage

Abbildung 3.3: Einbauzustand einer Fahrzeugklimaanlage im Fahrzeug BR

Abbildung 3.4: Der Kältemittelkreislauf und seine Komponenten

Abbildung 3.5: Schnittbild, Skizze Kältemittelverdichter

Abbildung 3.6: Funktionsprinzip der Hubverstellung beim Kältemittelverdichter

Abbildung 3.7a, b: Funktionsprinzip der Rotary Valve beim Verdichter 6SEU 16R

Abbildung 3.8: Kondensator BR 220, Schema des Kühlmitteldurchflusses

Abbildung 3.9: Skizze Schnittdarstellung Expansionsventil BR

Abbildung 3.10: Verdampfer BR W

Abbildung 3.11: Skizze Sammler/Trockner

Abbildung 3.12: Motorlüfter Mercedes-Benz W220 mit technischen Daten

Abbildung 4.1: Einstellungsparameter VehEMent Berechnungen

Abbildung 4.2: MATLAB/SIMULINK-Modell in VehEMent

Abbildung 4.3: NEFZ – Neuer Europäischer Fahrzyklus

Abbildung 4.4: Anzeige der Enthalpie h in Abhängigkeit vom Druck p

Abbildung 4.5a, b: Ergebnisse der MATLAB/SIMULINK Simulation

Abbildung 4.6a, b: Ergebnisse der MATLAB/SIMULINK Simulation

Abbildung 4.7a, b: Ergebnisse der MATLAB/SIMULINK Simulation

Abbildung 4.8a, b: Ergebnisse der MATLAB/SIMULINK Simulation

Abbildung 4.9a, b: Ergebnisse der MATLAB/SIMULINK Simulation

Abbildung 5.1: Prüfstand R134a mit Messrechner

Abbildung 5.2: Kondensator und Lüfter im eingebauten Zustand

Abbildung 5.3: Die Meßwarte mit eingebauten PC

Abbildung 5.4: Die Verdichterkammer mit Verdichter

Abbildung 5.5: Der Verdampferprüfraum, Temperaturmeßstellen nach Verdampfer

Abbildung 5.6: PWM-Signal und integrale wirksame Stromstärke (I) über die Zeit

Abbildung 5.9: Diadem DAC-Plan mit Verbindungsleitungen und Symbolen

Abbildung 5.10: Diadem-DATA mit eingelesener Messdatei

Abbildung 5.11: Diadem-GRAPH mit Anzeige

Abbildung 5.12: Messergebnisse am R134a Prüfstand

Abbildung 5.13a, b: Messergebnisse am R134a Prüfstand

Abbildung 5.14: Wirkungsgrad des Generators in [%]

Abbildung 5.15: Schema Prüfstand R134a, Motorlüfter

Abbildung 6.1: Kofferraum (Reserveradaufbewahrung) des Versuchsfahrzeuges

Abbildung 6.2: Aufbau eines CAN Data-Frame

Abbildung 6.3: Einfahrbahn zur Messung des Leerlaufs und bei 32 km/h

Abbildung 6.4: Einfahrbahn zur Messung bei 50 km/h und 70 km/h

Abbildung 6.5a, b: Ergebnisse der Fahrzeugmessungen

Abbildung 6.6a, b: Ergebnisse der Fahrzeugmessungen

Abbildung 6.7a, b: Ergebnisse der Fahrzeugmessungen

Abbildung 6.9: Zylinderabschaltung des Mercedes-V

Abbildung 7.1: Schema Starter-Generator Prinzip

Abbildung 7.2: Häufigkeit der Stillstandszeiten

Abbildung 8.1: Auswirkungen der dichten Gebäudehülle auf die CO2-Belastung

Abbildung 9.1: Mercedes-Benz Fahrzeug der C-Klasse

Abbildung 9.2: Mercedes-Benz Fahrzeug der A-Klasse

Tabellenverzeichnis/Diagrammverzeichnis

Tabelle 2.1: Auszug aus der Microsoft Exel Tabelle

Tabelle 3.1: Eigenschaften von R134a

Tabelle 5.1: Verdichterdrehzahl

Tabelle 5.2: Temperaturen vor Verdampfer

Tabelle 6.1: NEFZ - Hochrechnung

Diagramm 2.1: Mittlere Treibhausgasemissionen pro Pkw-Klimaanlage

Diagramm 2.2: Laufende und Entsorgungsemissionen von R134a

Diagramm 2.3: Jahresraten normaler, irregulärer und Gesamtemissionen R134a

Diagramm 2.4a, b: Mittelwerte der Kältemittelverluste bei Fahrzeugerstzulassung

Diagramm 2.5: Reibleistung in [W] über die Drehzahl in [min-1] für Verdichter

Diagramm 3.1: Der Kältemittelkreislauf im p-h-Diagramm

Diagramm 3.2: Kälteleistung in [kW] über den COP

Diagramm 3.3: Lüfterkennlinie

Diagramm 7.1: Lüfteranstieg und Anstieg der relativen Feuchte

Diagramm 8.1: Ergebnis CO2-Sensor Messung

Diagramm 9.1: Ergebnisse Vergleich Leistung KMV/Motorlüfter

Diagramm 9.2a, b: Ergebnisse Vergleich Leistung KMV/Motorlüfter

Diagramm 9.3: Vergleich Lüfterkennlinien

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Die Klimalast von Pkw-Klimaanlagen

Eine der größten globalen Herausforderungen für die nächsten Jahrzehnte auf dem Gebiet des Umweltschutzes ist die Reduktion des anthropogen verursachten Treibhauseffekts.

Seit Ende der 80er Jahre wird von Seiten der Wissenschaft vor den Auswirkungen ungebremster Treibhausgasemissionen gewarnt. Anläßlich der wissenschaftlichen Konferenz von Toronto 1988 wurde an die Industriestaaten die Empfehlung abgegeben, in einem ersten Schritt die CO2-Emissionen bis zum Jahr 2005 um 20% zu senken. Die rasche Problembewusstseinsbildung hat schließlich 1992 zum Beschluss der Vereinten Nationen über Klimaänderungen in Rio De Janeiro geführt. Darauf aufbauend wurden mit dem Kyoto Protokoll 1997 erstmals verbindliche Treibhausgas-Reduktionsziele für die Industriestaaten festgelegt. In der Verpflichtungsperiode 2008-2012 müssen demnach die Emissionen von Treibhausgasen in den Industriestaaten gemeinsam um mehr als 5% unter den Werten von 1990 liegen. Das Inkrafttreten des Kyoto Protokolls wird für 2002, d.h., 10 Jahre nach der Umweltkonferenz von Rio, angestrebt.⁵⁶

Die Einhaltung dieses Ziels erfordert umgehende Maßnahmen auf allen politischen Handlungsebenen sowie in allen betroffenen Sektoren und somit auch in der Automobilindustrie. Strategien zum Klimaschutz dürfen nicht nur unter dem kurzfristigen Kostenaspekt gesehen werden, sondern müssen auch längerfristige Vorteile (Schutz der Gesundheit, Energieeinsparung, Reduktion klassischer Luftschadstoffe, Lärmreduktion, Wettbewerbsvorteile) mit einbeziehen, wobei neue Technologien erst durch ihre breite Anwendung kosteneffizient werden. Je früher der Kurs in Richtung zukunftsträchtige, energieeffiziente Technologien und erneuerbare Energien eingeschlagen wird, desto größer werden die Chancen der Anbieter auf einem rasant expandierenden Markt sein. Neben der Erreichung des geforderten Reduktionsziels gilt es, die Technologieimpulse zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit zu nutzen.

Etwa ein Drittel aller in Deutschland zugelassenen Pkw sind mit einer Klimaanlage ausgestattet. Bei Erstzulassungen deutscher Marken beträgt die Ausrüstungsquote bereits fast 87 Prozent.^[1] Bereits im Jahr 2000 entsprach allein in Deutschland der Ausstoß von Treibhausgasen aus Autoklimaanlagen einer Größenordnung von rund 1,3 Millionen Tonnen Kohlendioxid.

Abbildung 1.1:

Die Klimalast von PKW-Klimaanlagen, durch Zunahme der Mehrausstattung Klimaanlage in Fahrzeugen, wächst der Anteil der verursachten Treibhausgas-Emissionen. Es kommt zu einem Zielkonflikt mit den EU-Vorgaben für einen maximalen Ausstoß von gCO2/km. Einen großen Anteil haben daran die Emissionen, die durch den Betrieb Kältemittelverdichter entstehen.³²

Aus jeder Pkw-Klimaanlage entweichen im Durchschnitt etwa 8,2 Prozent32 des Kältemittels pro Jahr in die Atmosphäre. Hinzu kommen Emissionen bei der Fahrzeugentsorgung oder –Verschrottung und Wartung der Fahrzeuge. Pkw-Klimaanlagen fördern somit direkt durch die Kältemittel-Emissionen und indirekt durch die zusätzlichen CO2-Emissionen wegen des höheren Kraftstoffverbrauchs den Treibhauseffekt. Als Alternative zu den HFKW entwickelten verschiedene Hersteller Klimaanlagen mit CO2 als Kältemittel. Sie werden zur Zeit erprobt. Nach Markteinführung kann zumindest der Anteil der Emissionen fast vollständig vermieden werden, der durch das Kältemittel bedingt ist. Die Reduktion der Zusatzemissionen ist jedoch nur durch Verzicht auf eine Klimaanlage möglich.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Ein Teil der Diplomarbeit zeigt auf, wie durch eine intelligente Regelung der Komponenten Motorlüfter und Kältemittelverdichter eine Leistungsoptimierung der Klimaanlage möglich ist und somit die indirekten Emissionen, die durch einen erhöhten Kraftstoffverbrauch entstehen, zu minimieren. Daraus kann eine Abschätzung durchgeführt werden, die die besten Lösungsansätze für eine zukünftige Verbrauchsminimierung aufzeigen.

Diese Abschätzung beinhaltet neben der allgemeinen Betrachtung der Direkten und Indirekten CO2-Emissionen, verursacht durch die Klimaanlage eine vertiefte Betrachtung der Möglichkeit, die indirekten Emissionen und somit den Kraftstoffverbrauch, durch die oben angesprochene Leistungsoptimierung zu minimieren.

Dazu sollten verschiedene Ansätze zur Realisierung dieser Leistungsoptimierung erörtert und benutzt werden. Zunächst erfolgt eine theoretische Berechnung des Kraftstoffverbrauchs und dessen Minderung durch die optimierte Ansteuerung Motorlüfter/Kältemittelverdichter. Der Vorteil dieser Berechnung ist eine Trendaussage zur Machbarkeit, die kostengünstig und mit geringen Aufwand durchführbar ist. Nach dieser Berechnung mittels Rechenprogramm soll eine Validierung des Ergebnisses an einem Prüfstand für die Pkw-Klimaanlage erfolgen. Dazu wurde ein vorhandener Prüfstand für das Kältemittel R134a verwendet, der entsprechend den theoretischen Vorlagen umgebaut wird und dann die Versuche unter den gleichen Bedingungen, wie bei der Berechnung durchgeführt werden. Hier ist eine Bestätigung der Theorie möglich. Da der Prüfstand jedoch auch nicht die realen Bedingungen, die im Fahrzeug herrschen simulieren konnte, soll eine abschliessende Überprüfung unter realen Bedingungen im Fahrzeug erfolgen, die die Aussagen aus Berechnung und Prüfstand bestätigen soll, um auch diese für zukünftige Untersuchungen zu nutzen.

Nach der Bewertung der Ergebnisse sollen noch die verschiedenen Möglichkeiten zur Einsparung des Kraftstoffmehrverbrauchs durch die Klimaanlage erörtert und eine Aussicht auf mögliche Emissionsminderungen gegeben werden.

2 Klassifizierung der CO2-Emissionen

2.1 Unterscheidung direkte und indirekte CO2-Emissionen

Der Kohlendioxidausstoß von Kraftfahrzeugen wird unterschieden in indirekte, durch den Betrieb des Fahrzeugs hervorgerufenen Emissionen und direkte durch den Betrieb der Klimaanlage verursachte CO2-Emissionen.^[2]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Daß während aller Betriebszustände Emissionen vorkommen (auch bei Stillstand) und daß sich die Emissionen bei laufendem Motor kaum danach unterscheiden, ob die Klimaanlage arbeitet oder nicht - dies gilt zwar in weiten Kreisen als Hypothese, aber untermauert durch Feldmessungen ist dies nicht.

Somit entstammt der gesamte Treibhausbeitrag einer durchschnittlichen Pkw-Klimaanlage zu zwei Dritteln aus mehr Kraftstoff für den Kältemittelverdichterantrieb und Generator und somit Lüfterbetrieb und zu einem Drittel aus entwichenem Kältemittel.

Diagramm 2.1:

Mittlere Treibhausgas-emissionen pro Pkw-Klimaanlage in kgCO2 bzw. CO2-Äquivalenten im Zeitraum von 12 Jahren. Zwei Drittel entstehen durch Kraft-stoffmehrverbrauch, ein Drittel entsteht durch direkte Kältemittelemis-sionen (R-134a).2

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Allein daran zeigt sich das hohe Einsparpotential, nämlich ein ganzes Drittel, wenn es gelingt, gleich effiziente Klimaanlagen zu bauen und auf dem Markt zu etablieren, die keine treibhausrelevanten Kältemittelemissionen erzeugen.2

Diagramm 2.2:

Laufende und Ent-sorgungsemissionen von R-134a aus Pkw-Klimaanlagen 1995-2020 in t/a nach BaU-Szenario in Deutsch-land. Die laufenden Emissionen erreichen 2012 einen Spitzen-wert von über 2800 t. Die Entsorgungsemis-sionen setzen ab 2005 ein und steigen bis über 700 t im Jahr 2016. Die Gesamt-emissionen gipfeln bei über 3500 t im Jahr.2

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

In der grafischen Darstellung, siehe Diagramm 2.2 für die Jahre 1995 bis 2020 zeigen die R-134a-Gesamt-Emissionen aus inländischen Pkw-Klimaanlagen eine zunächst (bis 2010) steil ansteigende Tendenz. Demnach steigen sie bis 2015 und bleiben danach grundsätzlich auf dem hohen Niveau. Die laufenden Emissionen (10% auf den Kältemittelbestand) erreichen 2012 ihren Spitzenwert bei 2800 t. Die Kältemittelmenge im gesamten Fahrzeugbestand beträgt dann ca. 28 000 t. Danach sinken die laufenden Emissionen bis 2020 um über 50 t, weil der Effekt der Füllmengenverkleinerung noch weiterwirkt.

Die Entsorgungsemissionen (30% der Füllmenge des Verschrottungsjahrgangs) nehmen dagegen noch bis 2016 zu. Sie haben - den Modellannahmen gemäß - 12 Jahre nach der größten Jahreszufuhr von R134a in neuen Klimaanlagen ihr Maximum. Das ist 2016/17 der Fall - bei über 700 t. Bis 2020 spielen sich die Entsorgungsemissionen auf 700 t ein. Die Gesamtemissionen (Gesamtrate: 12,5%) haben ihr Maximum zwischen 2012 und 2016. Sie gipfeln bei 3530 t im Jahr 2013. Das Erwärmungspotential dieser Emissionen beträgt dann 4,6 Mio. t CO2-Äquivalente.

2.2 Direkte CO2-Emissionen durch Leckage

Pkw-Klimaanlagen emittieren Kohlendioxid durch verschiedenste Einflüsse. Die Emissionen, hervorgerufen durch Leckage vom Kältemittel R134a gliedern sich in drei Typen:

- reguläre (allmählich, durch Dichtungen hindurch),
- irreguläre (schlagartig, bei Unfällen, Steinschlag u. dgl.) und
- Entsorgungsemissionen (Altautoverschrottung ohne Absaugung).

AbbildungXX: Autoklimaanlage mit den wichtigsten Austrittsstellen von R134a im Rahmen normalen Kältemittelschwundes nach Vorgaben der Autohersteller. Aus der Wellendichtung des Kompressors sind maximal 10-30 Gramm jährlich zulässig (4 Ausrufezeichen). Aus dem Schlauchsystem (im Bild vier Schläuche) insgesamt 10-20 Gramm (je zwei Ausrufezeichen). Aus jedem O-Ring (im Bild elf Dichtungsringe) 2-3 Gramm. Insgesamt sind bei der abgebildeten Anlage jährliche Verluste von 42 bis 83 Gramm „normal“. Die Zahl der Ausrufezeichen (!) entspricht der Bedeutung einzelner Verlustquellen.

Diese Direkten CO2-Emissionen emittieren ein CO2-Äquivalent, das ebenfalls eine umweltschädigende Wirkung besitzt und den globalen Treibhauseffekt erhöht. Um eine gleiche Aussage zu treffen, wie bei den indirekten CO2-Emissionen, werden diese ebenfalls in Kohlendioxidemissionen angegeben. Anders als bei stationären Klimaanlagen befindet sich der Kältemittelkreislauf bei Autoklimaanlagen, bedingt durch den Antrieb seines Verdichters durch die Motorkurbelwelle, im instationären Zustand. Die Anbindung des Kältemittelverdichters an den Motorblock erfordert eine schwingungsfreie Übertragung der Kälteleistung an die mit der Chassis verbundenen übrigen Bauteile des Kältekreislaufs. Das heißt: Flexible Schläuche sind nur begrenzt durch metallische Leitungen ersetzbar. Schläuche, O-Ring-Dichtungen an den Anschlüssen der Bauteile und die Wellendichtung, sowie der Gleitdichtring des Verdichters gelten als Schwachstellen der Dichtheit, als wichtigste Austrittsstellen des normalen Kältemittelschwunds aus Anlagen ohne "irreguläre" Schäden. Ein hermetisch abgeriegelter Kältemittelverdichter ist nach heutigem Stand der Technik nicht produzierbar.

Kältekreislauf:

1 = Verdampfer
2 = Kompressor
3 = Kondensator
4 = Sammler/Trockner
5 = Expansionsventil

Abbildung 2.2: Autoklimaanlage mit den wichtigsten Austrittsstellen von R134a im Rahmen normalen Kältemittelschwundes nach Vorgaben der Autohersteller. Aus der Wellendichtung des Kompressors sind maximal 10-30 Gramm jährlich zulässig (4 Ausrufezeichen). Aus dem Schlauchsystem (im Bild vier Schläuche) insgesamt 10-20 Gramm (je zwei Ausrufezeichen). Aus jedem O-Ring (im Bild elf Dichtungsringe) 2-3 Gramm. Insgesamt sind bei der abgebildeten Anlage jährliche Verluste von 42 bis 83 Gramm „normal“. Die Zahl der Ausrufezeichen (!) entspricht der Bedeutung einzelner Verlustquellen.2

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Es ist allgemein anerkannt, dass die Emissionen von R134a aus Autoklimaanlagen

nicht so hoch wie die des teilweise noch bis 1994 eingesetzten FCKW R12 sind, als mit Verlusten bis zu drei Füllmengen pro Lebensdauer kalkuliert werden musste. Der Umgang mit dem Kältemittel ist sorgfältiger geworden.

Obwohl das Molekül des HFKW 134a kleiner als das von FCKW-12, hat die zusätzliche Innenauskleidung der Schläuche mit Polyamid-Folie eine höhere Permutation verhindert. Es gibt zu den jährlichen Kältemittelverlusten aus Autoklimaanlagen weltweit nur Schätzungen, die ihrerseits von unter 5 % bis über 20 % reichen und auf Expertenurteilen oder, seltener, Labormessungen beruhen. Schätzungen auf Basis empirischer Messungen an realen Straßenfahrzeugen wurden bisher nicht präsentiert.³

Diagramm 2.3:

Jahresraten normaler, irregulärer und Gesamtemis-sionen von R134a aus bis zu sieben Jahre alten Pkw-Klimaanlagen.2

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Danach ergeben sich als Rate der Normalemissionen 6,3 % jährlich (bei 25 % Fehlerspielraum) für werkseitige R134a-Klimaanlagen während der ersten sieben Betriebsjahre. Als Normalverlust gilt ein Kältemitteldefizit bis zu 40 % gegenüber der Erstfüllung. Die von den Werkstätten aufgezeichneten Verluste unter 40 % werden als unbeabsichtigte Stichprobe auf die Normalemissionen betrachtet. Es wird angenommen, dass eine Klimaanlage bis zu einem Kältemittelschwund von 40 % noch den Anforderungen einer ausreichenden Kühlung genügen kann. Irreguläre Verluste sind alle Verluste über 40 %. Ihre Ursachen sind meistens äußere Einwirkungen wie Unfälle, Steinschläge usw. Daher ist das am häufigsten defekte Bauteil, das ersetzt werden muss, der Kondensator. Die Rate der irregulären Emissionen beträgt fast 2 % pro Jahr (347 kg von allen 21.300 klimatisierten Fahrzeugen, die zur Jahresinspektion kamen). Die künftigen Entsorgungsemissionen werden auf 2 % berechnet, indem die einmaligen 25 % Verluste bei der Verschrottung auf 12 bis 13 Betriebsjahre der Klimaanlage umgelegt werden.

Diagramm 2.4 a,b: Mittelwerte der Kältemittelverluste bei Fahrzeugerstzulassung mit und ohne Bereinigung.2

Die Gesamtemissionen liegen im Bereich von 10 % jährlich. Diese Rate entspricht einem jährlichen Verlust von 80 Gramm pro Fahrzeug mit einer durchschnittlichen Füllmenge der Klimaanlage von 900 Gramm.

2.3 Indirekte CO2-Emissionen durch Betrieb Klimaanlage - Einfluß auf den Kraftstoffverbrauch

Für eine Klimaanlage im Fahrzeug sind zum einen beim Betrieb Reibungs- und Trägheitskräfte zu überwinden, zum anderen muß aufgrund des Anlagengewichts eine größere Masse beschleunigt werden. Der Energiebedarf der Pkw-Klimatisierung hängt von zahlreichen Faktoren ab:

- Äußere Einflüsse, wie Außentemperatur, Sonneneinstrahlung, Luftfeuchtigkeit, Scheibenanordnung
- Einflüsse Klimaregelung, d.h. Fahrerwunsch
- Einflüsse Fahrzeug, wie Motorwirkungsgrad, Verdichterwirkungsgrad, Anlagenkomponenten oder großer Innenraum
- Einflüsse Fahrverhalten, Fahrgeschwindigkeit und Verkehrsbedingungen

Über den Kraftstoffmehrverbrauch gibt es mehrere Studien. Es zeigt sich, dass bei Variation der Testbedingungen, sowie der Wahl des Fahrzeuges, Außentemperatur, Sonneneinstrahlung und Verkehrsbedingungen sehr stark abweichende Mehrverbräuche der Klimaanlage resultieren.

- Tests von Renault ergaben einen durchschnittlichen Mehrverbrauch von 0,8 l bis 1,2 l/100km. Im Stadtverkehr bei 35°C wurden zwischen 3,8 l und 4,4 l/100km ermittelt.4
- Test von VW bzw. Audi ergaben Werte zwischen 0,4 l/100km (60 km/h, 4. Gang) und 1,5 l/100km (32 km/h, 2. Gang).4
- Versuche des ADAC ergaben einen Mehrverbrauch von 3,3 l - 6,2 l/100km im Stadtverkehr und 0,7 l – 1,6 l/100km.4
- Messergebnisse der TU Darmstadt (bei Maximaleinstellung der Klimaanlage) zeigen ein Mehrverbrauch von 0,6 l/100km für Autobahnen und 1,25 l/100km in der Stadt auf.^[4]

In Abbildung 2.3 wird gezeigt, wie sich der Kraftstoffverbrauch im NEFZ³³ verändert, wenn zum Basismotor die einzelnen Nebenaggregate hinzukommen. Die Klimaanlage, die im NEFZ ausgeschaltet ist, wurde ebenfalls betrachtet, allerdings nur bei einer Außentemperatur von 20°C. Im Extremfall bei einer Außentemperatur von 45°C würde der Gesamtverbrauch auf 9,14 l ansteigen. Dieser Wert zeigt die große Bandbreite des Einflusses der Klimaanlage auf den Verbrauch, der stark von den Umgebungsbedingungen abhängt. Insgesamt führen bei dieser Rechnung allein die riemenangetriebenen Nebenaggregate zu einer Erhöhung des Verbrauches von fast 15%. Den größten Anteil haben vor allem der Generator und der Kältemittelverdichter.^[5]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.4 Indirekte CO2-Emissionen durch Betrieb Kältemittelverdichter

Der Kältemittelverdichter, der im Kapitel 3.6.1 noch näher erläutert wird, saugt vom Verdampfer das Kältemittel R134a an. Hier wird Kühlmittel mit niedrigen Druck, zu hohem Druck verdichtet und an den Verflüssiger weitergegeben. Der Verdichter ist leistungsmäßig so ausgelegt, dass im Leerlauf eine ausreichende Kälteleistung erreicht wird. Am Kältemittelverdichter kann eine Magnetkupplung angeflanscht sein, sie wird über einen Keilrippenriemen vom Motor angetrieben und schaltet den Verdichter aus oder ein. Der Verdichter arbeitet nur bei eingeschalteter Klimaanlage. Durch den Betrieb des Kältemittelverdichters über den Keilriemen muss wird vom Motor eine entsprechende Mehrleistung bereit gestellt werden. Die Folge ist ein erhöhter Kraftstoffverbrauch und somit eine Steigerung der CO2-Emissionen.

Diesen Mehrverbrauch bei verschiedenen Verdichtern erläutert die folgende Berechnung mittels Microsoft Exel Programm:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.5:

Neuer europäischer Fahrzyklus (NEFZ),gegliedert in zwei Teile, einem Stadtfahrzyklus, der insgesamt vier Mal durchfahren wird und einen anschließenden außerstädtischen Anteil. Bei einer Dauer von 1180s werden 11,005 km zurückgelegt was zu einer durchschnittlichen Ge-schwindigkeit von 32,46km/h führt. Dabei sind der Leerlauf und die Konstantgeschwindig-keiten 16km/h, 32 km/h, 50 km/h, 70 km/h, 100 km/h und 120 km/h enthalten.20

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Berechnung erfolgte anhand des Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ)²⁰, für die verschiedenen Motorvarianten der zukünftigen C-Klasse, den Motor M113 E50, sowie das in der Diplomarbeit betrachtete Fahrzeug der BR W 220.

Tabelle 2.1: Auszug aus der Microsoft Exel Tabelle

Die in Abhängigkeit des Geschwindigkeitsprofiles ermittelten Werte für das Motormoment, die Zeit und der Drehzahl wurden in die Microsoft Exel Tabelle aufgenommen. Der spezifische Verbrauch konnte anhand einer Kurve bestimmt werden und die weiteren Werte für Verbrauch und CO2-Ausstoss wurden folgendermaßen ermittelt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

- Mitteldruck in bar pme = MMot * 4 * p * 10-5/VH * 10-3
- Motorleistung in kW: PMot =( MMot * 2 * p * n/60)/1000
- Verbrauch in g/h: Vg/h = be * (MMot + MSchleppVerd)
- Verbrauch in g/100km: Vg/100km = (Vg/h*100)/v
- CO2-Ausstoss in g CO2/km: CO2-A = Vg/100km /(1000*24,14)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Spezifischer Verbrauch in g/kWh:¹⁶

Abbildung 2.6: be-Kennfeld Motor M113 E50.16

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bei der DaimlerChrysler AG durchgeführte Messungen für die reine Schleppleistung, d.h. ohne Verdichtungsbetrieb des Verdichters 7SEU17R,¹⁷ der Firma Denso wurden zu der Motorleistung addiert, um die Mehrleistung des Motors bei Fahrzeugen, die mit einer Klimaanlage ausgestattet sind zu erhalten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Da die Drehzahl des Verdichters durch den Durchmesser der Reibscheibe höher als die des Motors ist, wird die die Verdichterdrehzahl um den Übersetzungsfaktor 1:1,505 erhöht. Die über die obige Tabelle ermittelte Reibleistung wurde für die Berechnungen übernommen. Das Ergebnis der theoretischen Berechnungen lautet:

- Ausstoß CO2 ohne Kältemittelverdichter: 218,44 [gCO2/km]
- Ausstoß CO2 mit Kältemittelverdichter: 218,85 [gCO2/km]

Das bedeutet, das durch die reine Schleppleistung des Verdichters Typ 7SEU17R in Kombination des Motors M113 der Baureihe W220 im NEFZ²⁰ und ausgeschalteter Klimaanlage der Mehrausstoß von gCO2/km um 0,19% steigt.

2.5 Zukünftige Gesetzliche Restriktionen

Abbildung 2.7:

Unter der Annahme von

1 Mio. jährlich verkaufter Fahr-zeuge mit Klimaanlage muß der Anteil der Fahrzeuge mit umwelt-freundlicher Klimaanlage (d.h. mit einem GWP>150) bis zum Jahr 2013 0% betragen.7

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

In Anbetracht dieser Ergebnisse, der Ratifizierung des Kyoto-Protokolls und der zukünftigen überproportionalen Steigerung der CO2-Emissionen, wurde von Seiten der Europäischen Union reagiert und es werden mehrere Gesetzgebungen diskutiert, die die Regulierung und Beschränkung von CO2-Emissionen beschreiben, und einen Ausstieg aus Klimaanlagen mit dem Kältemittel R134a als Ziel haben.¹⁵ Eine genauere Erläuterung erfolgt in Anhang 2. In der Abbildung 2.7 wird das weitere Vorgehen der EU bezüglich des schrittweisen Ausstiegs, sowie der Gutschriften bei frühem Einsatz von umweltfreundlichen Kältemitteln beschrieben.⁷

Klimaanlagen mit R134a als Kältemittel weisen ein sehr hohes Treibhauspotential (GWP=1300) auf. Die Gesetzgebung soll eine Einführung von CO2 (GWP=1) oder anderer umweltfreundlicher Kältemittel, z.B. R 152a (GWP=120) begünstigen, um somit den Ausstieg aus R 134a ermöglichen. Um die Attraktivität eines frühzeitigen Ausstiegs zu erhöhen werden in dieser Gesetzgebung Gutschriften für Fahrzeuge mit umweltfreundlichen Kältemittel vergeben, die vor dem eigentlichen Ausstiegsdatum in den europäischen Verkehr gebracht werden. Diese Gutschriften können entweder in den darauffolgenden Jahren für Fahrzeuge mit umweltschädigendem Kältemittel eingetauscht werden oder an andere Hersteller verkauft werden. Ab dem Jahr 2009 soll der stufenweise, vorgeschriebene Ausstieg erfolgen. Zunächst kann der Anteil der neu zugelassenen Fahrzeuge mit umweltschädlichen Kältemittel noch 80 % betragen, in den darauffolgenden Jahren verringert sich jedoch der Anteil. Im Jahr 2013 müssen laut Vorschlag der EU alle neu zugelassenen Fahrzeuge mit einem umweltfreundlichem Kältemittel, d.h. einem Treibhauspotential von unter 150, ausgestattet sein.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Lediglich, die eventuell in den vorherigen Jahren erarbeiteten Gutschriften für frühzeitig in den Verkehr gebrachte Fahrzeuge mit umweltfreundlichen Kältemittel können dann noch bis zum Jahr 2018 eingetauscht und somit aufgebraucht werden.⁸

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

In den jüngsten Entwicklungen wurde seitens der europäischen Fahrzeughersteller und des Deutschen Automobilverbandes auf den EU-Vorschlag reagiert und einige zeitliche Vorgaben in Frage gestellt, bzw. um eine genauere Definition seitens der EU für „neu zugelassene Fahrzeuge innerhalb der EU“ gebeten.⁹

3 Die Klimaanlage - Grundlagen der Thermodynamik

3.1 Erläuterung Thermodynamischer Kreisprozess

In einem thermodynamisches System können dessen ther­modynamische Eigenschaften untersucht werden. Beispiele für Systeme sind eine Gasmenge, eine Flüssigkeit und ihr Dampf, ein Gemisch mehrerer Flüssigkeiten oder ein Kristall. Ein System wird durch bestimmte physikalische Größen charakterisiert, die man messen kann, beispielsweise Druck, Temperatur und Dichte. Der Zustand eines Systems ist dadurch be­stimmt, daß alle diese physikalischen Größen, die sogenannten Zustands­größen, feste Werte annehmen. Der Übergang eines Systems von einem Zustand in einen anderen wird als Zustandsänderung bezeichnet. Eine Folge von Zustandsänderungen versteht man als Prozeß. Endet dieser wie­der beim Ausgangspunkt wird er als Kreisprozeß bezeichnet. In der Thermodynamik werden zwei Kreisprozesse unterschieden:

- Der rechtsgängige Kreisprozeß wandelt thermische Energie in mechanische Arbeit um.
- Der linksgängige Kreisprozeß wandelt mechanische Arbeit in thermische Energie um.

Sowohl der Kältemaschinenprozeß als auch der Wärmepumpenprozeß ist ein linksgängiger Kreisprozeß, da Verdichterarbeit aufgewendet wird, um der Umgebung auf einem niedrigem Druck- und Temperaturniveau Wärme zu entziehen und auf einem höheren Druck- und Temperaturniveau diese wieder an die Umwelt abzugeben. Der II. Hauptsatz der Thermodynamik in der Formulierung nach R. Clausius⁵⁶ verdeutlicht diesen Sachverhalt:

„Wärme kann nie von selbst von einem Körper niederer Temperatur auf einen Körper höherer Temperatur übergehen.“

Das Kältemittel hat dabei die Aufgabe, den Wärmetransport innerhalb des Prozesses zu übernehmen. Auch der Wärmepumpenprozeß, auf den in die­ser Arbeit nicht näher eingegangen wird, ist ein linksgängiger Kreisprozeß. Dort ist aber der Nutzen nicht die Kälteleistung des tiefen Druck- und Temperaturniveaus, sondern die abführbare Heizleistung des hohen Druck- und Temperaturniveaus.

3.2 Kennzeichen einer Klimaanlage

Bei einer Klimaanlage handelt es sich um eine lufttechnische Anlage zum Erwärmen, Kühlen, Be- und/oder Entfeuchten und Reinigen eines Luftmassestromes, um mit ihm in einem Wirkungsbereich, d.h. Fahrgastraum, Transportladeraum die Luft- und Innenwandtemperatur der Raumbegrenzungsflächen, die Raumluftfeuchtigkeit, die Luftgeschwindigkeit, sowie den Sauerstoff- und Schadstoffgehalt der Raumluft entsprechend einem vorgeschriebenen Mikroklimas zu realisieren.¹⁰

3.3 Beeinflussung des Innenraumklimas

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Eine Klimaanlage im Auto bietet nicht nur entsprechenden Komfort, sondern ist auch Grundlage für aktive Fahrsicherheit. Eine überhöhte Innenraumtemperatur (im Sommer häufig zwischen 40 °C und bis zu 60 °C) verschlechtert Leistungsfähigkeit und Ausdauer, Aufmerksamkeit und Reaktionszeit des Fahrers. Die Folge dieser Leistungsminderung sind längere Anhaltewege und mehr Unfälle.

Abbildung 3.1:

Temperaturen in einem Kraftfahrzeug bei Fahrzeit einer Stunde, Außen-temperatur 30 °C im Schatten und Sonneneinstrahlung.34

- Linker Fahrer: angenehm temperiert, entspannt, keine Probleme mit den Augen, Blutdruck normal.
- Rechter Fahrer: schwitzend, überhitzter Kopfraum, Brennen in den Augen, hoher Blutdruck.³⁴

Neben dem Klimatisieren des Innenraums, gerade im Sommer, hilft eine Klimaanlage auch im Winter oder an nasskalten Tagen bei beschlagenen Scheiben schnell für klare Sicht zu sorgen, oder sie reinigt die Innenluft von Schadstoffen. Die starke Verunreinigung der Luft – insbesondere im zähflüssigen Stadtverkehr – tritt auch, durch das herkömmliche Lüftungssystem, im Innenraum des Fahrzeugs auf.

Diese Beeinträchtigung der Insassen wird von einer Klimaanlage durch Filtern der Frischluftzufuhr verhindert. Die folgende Abbildung 3.2 zeigt die spezifischen Eckpunkte im A/C-Betrieb.

Die Klimaanlage hat, wie jedes andere System auch, ihre Leistungsgrenzen. Mit einer Leistungsaufnahme von bis zu 7 kW ist es aufgrund der erforderlichen Motor­leistung nicht bei jedem Fahrzustand möglich, die maximale Kälteleistung zur Verfügung zu stellen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

In Punkt A wird bei Motorleerlaufdrehzahl minimale Kälteleistung der Anlage gefordert. Dies tritt in der Praxis beispielsweise beim Entfeuchten der Luft im Stau bei niedrigen Außentemperaturen auf.

In Punkt B ist die maximal mögliche Kälteleistung bei Leerlaufdrehzahl erreicht. Vor allem kleine Motoren mit nur geringem Drehmoment bei niedriger Leerlaufdrehzahl können dem mechanisch angetriebenen Verdichter nicht mehr Leistung zur Verfügung stellen. Betriebszustände innerhalb des blau dargestellten Dreiecks sind somit nicht realisierbar. Denkbar wären solche Situationen bei heißem Wetter im Stau oder im Stop-and-Go Betrieb und aufgeheiztem Fahrgastraum.

In Punkt C wurde die Motordrehzahl so weit gesteigert, daß die Klimaanlage bei voller Leistung laufen kann. Durch den größeren Massenstrom erzielt man die gewünschte Abkühlung der Innenraumzuluft. Dies kann beispielsweise im Stadtverkehr auftreten.

In Punkt D muß der Hub des Kältemittelverdichters aufgrund der hohen Drehzahl zurückgeregelt werden. Die Kühlleistung erreicht ihr Maximum. In der Praxis ist dies bei Autobahnfahrt und hohen Temperaturen der Fall.

In Punkt E ist bei Motornenndrehzahl nur noch minimale Kühlleistung erwünscht. Der vom Verdichter geförderte Massenstrom ist zu reduzieren. Ein Beispiel wäre wiederum die Fahrt bei hohem Tempo aber gemäßigten Außentemperaturen.

Die Klimaanlage im Fahrzeug beruht auf dem Kaltdampfprozeß und ist vom Arbeitsprinzip mit der Funktion eins Kühlschrankes vergleichbar. Die Temperatur im Fahrzeug wird gekühlt, indem ein Luftstrom am Verdampfer abgekühlt und in den Innenraum geblasen wird.³⁵

Abbildung 3.3: Einbauzustand einer Fahrzeugklimaanlage im Fahrzeug der aktuellen Baureihe 220.35

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Der im Klimakasten angeordnete Verdampfer ist ein Teil des Kältemittelkreislaufes, der das chlorfreie Kältemittel R134a enthält. Die zum vollständigen Verdampfen des Kältemittels benötigte Energie wird aus der, in der Umgebungsluft enthaltenen Wärme aufgenommen, wodurch sich die Luft abkühlt. Im nachgeschaltetem Kältemittelverdichter wird der Kältemitteldampf auf einen höheren Druck und Temperatur gebracht und kann im Kondensator, angeordnet im Motorraum vor dem Motorkühler, Wärme an die Umgebung abgeben. Dabei verflüssigt sich das Kältemittel und durchströmt anschließend den Sammler, der Kältemittel für unterschiedliche Betriebspunkte speichert. Von dort strömt das Kältemittel, geregelt durch ein Expansionsventil, wieder zum Verdampfer. Dabei wird es wieder entspannt und kühlt sich ab.

Abbildung 3.4: Der Kältemittelkreislauf und seine Komponenten.13

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3.4 Darstellung des Kälteprozesse im p-h-Diagramm

In der Klimatechnik werden häufig die Kälteprozesse in p-h-Diagrammen dargestellt, da zur Ermittlung der Kälteleistung eines Systems die Zunahme der spezifischen Enthalpie h ein maßgeblicher Faktor ist und somit direkt aus dem Druck-Enthlapie-Diagramm abgelesen werden kann. Durch Mul­tiplikation mit dem Kältemittelmassenstrom ist die Kälteleistung dann be­stimmt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Findet der Prozeß, unterhalb des kritischen Punktes statt, wird er als unter­kritischer Kreisprozeß bezeichnet und wird ohne Berücksichtigung des Druckabfalls in den Leitungen oder in den Wärmeübertragern ist am Beispiel des Kältemittels R134a dargestellt. Das Kältemittel erfährt im idealen Pro­zeßverlauf die folgenden 4 Zustandsänderungen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1à 2: Isentrope Verdichtung (Kompression):

Das gasförmige Kältemittel (1) wird vom Verdichter angesaugt und vom Saugdruck pSD (auch Niederdruck) auf den Hochdruck pHD (2) verdichtet. Dabei erhöht sich die Temperatur.

2à 3: Isobare Wärmeabgabe an die Umwelt durch den Kondensator:

Der mit Luft durchströmte Kondensator kühlt das überhitze Käl­temittel bei unterkritischem Druck (pHD < pkrit.) ab (3). Dieser Pro­zeß kann sowohl im Zwei-Phasen-Gebiet als auch im Flüssigkeits­gebiet enden.

3à 4: Isenthalpe Expansion durch die Expansionseinrichtung:

Bei gleichzeitiger Druckabnahme kühlt sich das Kältemittel ab und liegt zweiphasig vor (4). Innerhalb des Zwei-Phasen-Gebietes ist jedem Druck genau eine Temperatur zugeordnet.

4à 1: Isobare Wärmeaufnahme durch den Verdampfer:

Die dem Innenraum zugeführte Luft wird durch den mit Kältemittel durchströmten Verdampfer geleitet und kühlt sich dabei an dessen Rippen ab. Dadurch wird der Innenraum gekühlt. Endet dieser Pro­zeß (1) innerhalb des Zwei-Phasen-Gebietes findet eine Wärmeauf­nahme des Kältemittels bei gleichbleibender Temperatur statt. En­det der Prozeß jedoch im Heißdampfgebiet wird dies als Überhit­zung bezeichnet und das Kältemittel erfährt eine Temperaturerhöhung.

[...]

⁵⁶ aus: http://www.bmu.de: „Protokoll von Kyoto über Rahmenübereinkommen der vereinten Nationen über Klimaveränderungen“

^[1] Diplomarbeit v. Matthias Reiff, DaimlerChrysler AG:“Vergleich von mechanisch und elektrisch angetriebenen Kältemittelverdichter in Bezug auf Leistungs- und Wirkungsgradmessungen unter bestimmten Randbedingungen auf Basis von R134a“; S. 6

³² aus: Wuppertal Institut für Klima, Umwelt und Energie, Wuppertal Bulletin: „Treibhausgasemissionen aus PKW-Klimaanlagen – ein absehbar monströses Wachstum“

^[2] aus: „Prognose der R-134a-Emissionen aus Fahrzeug-Klimaanlagen bis 2010/20“; Winfried Schwarz, Öko-Recherche, Büro für Umweltforschung

2 aus: „Prognose der R-134a-Emissionen aus Fahrzeug-Klimaanlagen bis 2010/20“; Winfried Schwarz, Öko-Recherche, Büro für Umweltforschung

³ Studie laut Umweltbundesamt: Fahrzeug mit 900g R134a und Jahresfahrleistung von 12.000 km und einer jährlichen Leckageverlusten von 8,7%, emittiert 8 gCO2/km

^[4] Laut: Diplomarbeit Thomas Weckerle, DaimlerChrysler AG: „Kraftstoffmehrverbrauch einer Fahrzeugklimaanlage“

³³ nach: EG-Richtlinie 93/116/EWG

^[5] aus: Diplomarbeit Timon Rost, DaimlerChrysler AG: „Konzeption eines riemenlosen Motors“

²⁰ nach: EG-Richtlinie 93/116/EWG

¹⁶ Quelle: EP/MGS, Herr Henrich, DaimlerChrysler AG

¹⁷ Quelle: EP/GKC, J. Gärtner, DaimlerChrysler AG

²⁰ nach: EG-Richtlinie 93/116/EWG

¹⁵ EP/QZG-Infobrief, Nr. 20 vom 16.5.2003, A. Graf, DaimlerChrysler AG: „Emissions- und Verbrauchsvorschriften“

⁷ laut: „Vorschlag für eine Verordnung des europäischen Parlaments und des Rates über bestimmte fluorierte Treibhausgase“, Brüssel, den 11.8.2003

⁸ Quelle: Philip Callaghan Matti Vainio: Earth Technologies Forum 23.4.2003: „Motor Vehicle A/C Regulatory Innovations“

⁹ Verband der Automobilindustrie: Entwurf „Stellungnahme zum Vorschlag der Kommission für eine Verordnung des Europäischen Parlamentes zu bestimmten fluorierten Treibhausgasen“

⁵⁶ aus: Vorlesungsskript HTW Dresden 1999-2001, Prof. Henatsch: „Thermodynamik I“

¹⁰ siehe: Vorlesungsskript HTW Dresden 2002-2003, Prof. A. Henatsch: „Fahrzeugklimatisierung“

³⁴ Quelle: http://www.wuerth.com/germany/produkte/coolius/vorteile.html

³⁵ Quelle: „Alles über die Mercedes-Benz S-Klasse“, Technik transparent; Vieweg Verlag