Klimarelevanz von Supermarkt-Kälteanlagen und –geräten

In Supermärkten, Lebensmitteldiscountern und anderen Lebensmittelgeschäften sind Kälteanlagen wichtig, damit empfindliche Lebensmittel nicht verderben. Einige Lebensmittel müssen nur im Kühlregal gekühlt werden, während gefrorene Lebensmittel tiefgekühlt werden müssen. Im Jahr 2017 wurden ungefähr 36.500 zentrale Kälteanlagen und mehr als 540.000 steckerfertige Kühlmöbel im Lebensmittelhandel installiert. Bestandsanlagen nutzen immer noch am häufigsten fluorierte Kältemittel. Die Nachhaltigkeit gewinnt bei der Kühlung immer mehr an Bedeutung. Daher setzen Lebensmittelhändler verstärkt auf nachhaltige Kälteanlagen, die klimafreundlich sind.

Bedeutung der Kältetechnik im Lebensmittelhandel

Die Kältetechnik zur Kühlung von frischem Obst und Gemüse, Fleisch- und Milchprodukten sowie Tiefkühlkost verbraucht mit 46 Prozent fast die Hälfte des im Lebensmitteleinzelhandel genutzten Stroms. Umso wichtiger sind Investitionen in eine klimafreundliche, energieeffiziente Kühltechnik. Einsparungen an Strom sind bereits möglich, wenn die Kühlmöbel richtig aufgestellt und beladen werden. Wichtig ist auch eine regelmäßige Wartung, um Ausfälle und damit verbundene kostspielige Reparaturen zu vermeiden.

Der Austausch von veralteten Kühlmöbeln gegen moderne, effiziente Geräte hilft nicht nur, Kosten zu sparen, sondern trägt auch zum Umweltschutz bei und wirkt dem Klimawandel entgegen.

In vielen älteren Kälteanlagen in Supermärkten werden noch die sogenannten F-Gase, die fluorierten Gase, verwendet. Sie tragen zur Erwärmung der Atmosphäre und damit zum Klimawandel bei. Da es sich bei den Gasen um Halogen handelt, verstärken sie den Treibhauseffekt. Umweltfreundlicher sind natürliche Kältemittel, zu denen Ammoniak, Luft, Wasser und Kohlendioxid gehören. Sie sind preiswert und unbegrenzt verfügbar.

Die Kältetechnik zur Kühlung von frischem Obst und Gemüse, Fleisch- und Milchprodukten sowie Tiefkühlkost verbraucht mit 46 Prozent fast die Hälfte des im Lebensmitteleinzelhandel genutzten Stroms | Foto: ©Serhii #1026724469 – stock.adobe.com

Gesetzliche Regelungen zur Nutzung von Kältemitteln

Am 11. März 2024 trat die Verordnung (EU) 2024/573 über fluorierte Treibhausgase in Kraft. Die Verfügbarkeit von HFKW-Kältemitteln wird damit schrittweise reduziert und soll bis 2050 auf Null gesenkt werden. Bereits jetzt sorgt diese Verknappung dafür, dass HFKW-Kältemittel immer seltener genutzt werden. Diese Kältemittel werden auch immer seltener bei der Reparatur von Kälte- und Klimaanlagen verwendet. Die Regelung gilt für HFKW-Kältemittelgemische mit mittlerem Treibhausgaspotenzial, in denen ungesättigte HFKW-Kältemittel enthalten sind. Das Gesetz führt auch dazu, dass die Preise für solche Kältemittel steigen. Natürliche Kältemittel werden als Alternativen empfohlen und unterliegen keiner Verknappung.

Eine weitere Verordnung ist die F-Gas-Verordnung, die fluorierte Gase betrifft. Diese Regelung sieht einige für Supermärkte relevante Verbote vor. Kühl- und Gefriergeräte sowie in sich geschlossene Kälteanlagen für die gewerbliche Verwendung mit fluorierten Treibhausgasen und einem GWP (mittlerem Treibhausgaspotenzial) von mehr als 150 dürfen in der EU ab dem 1. Januar 2025 nicht mehr in den Verkehr gebracht werden. Auch Zentralanlagen und nicht in sich geschlossene Kälteanlagen unterliegen diesen Einschränkungen bei einem entsprechend hohen GWP.

Gesetzliche Regelungen zur Nutzung von Kältemitteln | Foto: ©06photo #50972778 – stock.adobe.com

Förderprogramm für klimafreundliche Kältetechnik

Am 12. Februar 2024 wurde die Richtlinie zur Förderung von Kälte- und Klimaanlagen mit nicht-halogenierten Kältemitteln in stationären Anwendungen (Kälte-Klima-Richtlinie) verabschiedet. Im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative fördert diese Richtlinie den Einsatz von Klimaschutz-Technologien in gewerblichen Anwendungen.

Die geförderten Maßnahmen verfolgen mehrere Ziele:

• Minderung des Kältebedarfs
• Steigerung der Energieeffizienz
• Reduktion der Emissionen fluorierter Treibhausgase
• Erreichung der Klimaziele der Bundesregierung

Noch bis Ende 2026 können Unternehmen, darunter auch Supermärkte und andere Lebensmittelhändler, beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkotrolle (BAFA) Fördermittel für energieeffiziente stationäre Kälte- und Klimaanlagen mit natürlichen Kältemitteln beantragen.

Umstieg auf klimafreundliche Lebensmittelkühlung in Supermärkten

Halogenfreie Stoffe, die unbegrenzt verfügbar sind, werden mit verschiedenen Konzepten immer häufiger als Kältemittel in Kälteanlagen des Lebensmitteleinzelhandels genutzt. Solche halogenfreien Stoffe sind Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffe. Supermärkte können mit diesen natürlichen Kältemitteln auf HFKW bei der Kühlung verzichten. Weltweit werden inzwischen solche Anlagen hergestellt. In den Industrieländern haben sie bereits einen hohen Stand der Technik erreicht.

Die Bereitschaft, solche klimafreundlichen Kältemittel zu nutzen, nimmt in der Branche bereits aufgrund der steigenden Bedeutung der Energieeffizienz zu.

Die natürlichen HFKW-freien Kältemittel ermöglichen technisch und wirtschaftlich realisierbare Energiesparpotenziale. Bei Neubauten werden Supermärkte inzwischen als energetische Gesamtsysteme betrachtet. Die Wärme, die bei der Kälteerzeugung entsteht, wird bereits zur Heizung des Gebäudes oder zur Brauchwassererwärmung genutzt. Bei der Sanierung kommt es auf individuelle Konzepte an, um dem Klimawandel entgegenzuwirken und die Abwärme zu nutzen. Mit der energetischen Modernisierung von Lebensmittelmärkten können im Vergleich zum Standardmarkt bei gleicher Dienstleistung fast 50 Prozent an Energie eingespart werden.

Transkritische CO2-Kälteanlagen für den Lebensmitteleinzelhandel können für einen weiten Leistungsbereich genutzt werden. Sie eignen sich für kleine Bio-Supermärkte, Discounter, aber auch für Hypermärkte. Die Energieeffizienz von CO2-Anlagen konnte in den letzten Jahren mit technischen Innovationen wie Ejektortechnik, Parallelverdichtung und überflutete Verdampfer deutlich gesteigert werden. Solche Anlagen können inzwischen in allen Klimazonen effizient und umweltfreundlich betrieben werden. Propan (R290) wird ebenfalls als Kältemittel in energieeffizienten Kältesystemen für Supermärkte genutzt.

Halogenfreie Stoffe, die unbegrenzt verfügbar sind, werden mit verschiedenen Konzepten immer häufiger als Kältemittel in Kälteanlagen des Lebensmitteleinzelhandels genutzt | Foto: ©Анна Демидова #342982776 – stock.adobe.com

Kohlendioxid für nachhaltige Kühlung

Kohlendioxid gilt zwar als Klimagas, doch kann es für eine nachhaltige Kühlung kostengünstig und klimafreundlich genutzt werden. Es lässt sich bei Kälteanlagen gut auf die individuellen Rahmenbedingungen abstimmen. Die Kühlung erfolgt durch Direktverdampfung des Kältemittels Kohlendioxid. Energieeinsparungen sind durch die Wärmerückgewinnung möglich. Die Abwärme kann zur Erwärmung von Brauchwasser im Supermarkt genutzt werden. Überschüssige Restwärme kann nach außen abgeführt werden.

In den vergangenen Jahren hat sich Kohlendioxid als sicheres und umweltschonendes Kältemittel im Lebensmitteleinzelhandel bewährt.

Es zeichnet sich durch herausragende thermophysikalische Eigenschaften aus, zu denen eine geringe Viskosität, eine geringe Tendenz zu Druckverlusten und ein hoher Wärmeübertragungskoeffizient gehören. Das Verdichtungsdruckverhältnis ist um 20 bis 50 Prozent niedriger als bei Ammoniak und FKW. Kohlendioxid ist eine gute Alternative zu synthetischen Kältemitteln.

Wassergekühltes Kältesystem für steckerfertige Kühlgeräte

Bei steckerfertigen Kühlgeräten liegt Propan im Trend, da es dem Wunsch nach mehr Nachhaltigkeit nachkommt. Propan ist umweltschonend und hat einen GWP-Wert von 3. Es hat kein Ozonabbaupotenzial und ist energieeffizient. Kühlgeräte mit Propan sind effizienter als mit FKW. Steckerfertige Kühlgeräte können leicht installiert und in Betrieb genommen werden. Sie sind flexibel einsetzbar und wartungsarm.

Lebensmittelhändler, darunter Supermärkte, nutzen bereits heute Wärmerückgewinnungssysteme zur Einsparung von Energie und für eine nachhaltigere Wirtschaft. Die Abwärme der Kälteanlagen wird zur Beheizung des Marktes oder von Lagerräumen genutzt. Künftig wird sich diese Entwicklung verstärken. Steckerfertige Kühlgeräte mit Propan können bereits mit einem Kältesystem mit Wasserkreislauf ausgestattet werden. Das Kältesystem übernimmt die Funktion der Wärmerückgewinnungsanlage. Die Abwärme wird über den Wasserkreislauf aus dem Markt geleitet und dann zum Heizen verwendet.

Der Energiebedarf wird reduziert, da durch solche innovativen Systeme mehr Wärme im Verkaufsraum entsteht. Solche Kühlgeräte sind noch einfacher einzurichten als eine Kälteanlage mit Kohlendioxid. Sie eignen sich insbesondere für kleinere Märkte, die auf Nachhaltigkeit und Energieeinsparung setzen.