Entwicklung neuer Kältemittelgemische mit R-1132E und R-1234yf

Die globale Erwärmung zwingt Gesellschaften dazu, sich von der Verwendung fossiler Brennstoffe zu verabschieden. Die jüngste Entscheidung der Europäischen Kommission, Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren (ICE) im Rahmen des "Fit for 55"-Programms zu verbieten, unterstreicht die Notwendigkeit, von mit fossilen Brennstoffen betriebenen Fahrzeugen auf CO₂ neutral betriebene Fahrzeuge umzusteigen. Dabei werden höchst wahrscheinlich batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEV) den größten Anteil ausmachen.

Um die Reichweite von BEV zu maximieren, werden erhöhte Anforderungen an Energieeffizienz und Gewichtsreduzierung gestellt. Da die Energiespeicherdichte und die Abwärmeströme in BEVs geringer sind als in ICE-Fahrzeugen, müssen Energie und Abwärme im Rahmen des Thermomanagements so effizient wie möglich genutzt werden.

R-1132E-Gemische ermöglichen es, Klimaanlagen mit der Wärmepumpenfunktion bis zu Umgebungstemperaturen von -30 °C zu erweitern. R-1132E-Gemische verhalten sich elektrisch inert. Daher können sie direkt zur Tauchkühlung von elektrischen Komponenten wie Leistungselektronik und Motoren eingesetzt werden. Das vorteilhafte Druck-/Temperaturverhalten ermöglicht es, dies gewichtssparend zu realisieren.

Der Vortrag stellt die thermophysikalischen, chemischen und materialverträglichen Eigenschaften von R-1132E-Gemischen vor. Simulationsergebnisse und Tests geben Aufschluss über Effizienz- und Leistungsverbesserungen im Vergleich zu bestehenden Lösungen für das Thermomanagement von BEVs.

Eine Zusammenfassung aktueller Entwicklungsprogramme sowie ein Ausblick auf die nächsten Schritte, einschließlich der Entwicklung von Gemischen für weitere Transport- und stationäre Anwendungen, schließen den Vortrag ab.