Die Entwicklungen und Änderungen der Vorschriften, der Ausstieg aus der Verwendung von HFKW-Kältemitteln und die kontinuierliche Weiterentwicklung der Kältetechnik führen dazu, dass Kohlendioxid (_CO2) zunehmend als Kältemittel in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt wird. Dazu gehören Anwendungen wie:

• Supermärkte
• Convenience Stores
• Kühlräume
• Begehbare Gefrierschränke
• Industrielle Kühllagerung
• Lebensmittelherstellung
• Lebensmittelverarbeitung

_CO2 hat ein deutlich geringeres Treibhauspotenzial (GWP) als HFKW-Kältemittel und ist damit weniger umweltschädlich als viele der früher in diesen Kälteanwendungen verwendeten Gase. Die meisten dieser Gase, wie R134a und R404A, werden aufgrund ihrer Umweltauswirkungen allmählich nicht mehr verwendet. Grund dafür sind die Vorschriften, die erlassen wurden, um die Verwendung von FKWs und die damit verbundenen Auswirkungen auf das Erdklima drastisch zu reduzieren. In Europa verfolgt die F-Gas-Verordnung (EU) 2024/573 das ehrgeizige Ziel, die Menge der auf den Markt gebrachten FKW bis 2050 um 98% zu reduzieren (im Vergleich zu 2015).

In den Vereinigten Staaten wird der Kühlsektor direkt durch den American Innovation and Manufacturing Act angesprochen. Mit den eigenen Worten der US EPA:

„Fluorkohlenwasserstoffe (HFCs) sind starke Treibhausgase (GHGs). Der American Innovation and Manufacturing (AIM) Act ermächtigt die EPA, gegen FKW vorzugehen, indem sie ihre Produktion und ihren Verbrauch schrittweise einschränkt, die Rückgewinnung maximiert und die Freisetzung aus Geräten minimiert und den Übergang zu Technologien der nächsten Generation durch sektorbezogene Beschränkungen für FKW erleichtert.“

Das übergeordnete Ziel des Programms ist die schrittweise Reduzierung der Produktion und des Verbrauchs von HFKW um 85% gegenüber dem Ausgangsniveau bis 2036.

Dies ist ein großer Anreiz dafür, dass die Verwendung von_CO2 immer attraktiver wird, wenn man die Anforderungen und Einschränkungen, die sich aus der Umsetzung der Vorschriften ergeben, gegeneinander abwägt. Darüber hinaus entwickeln die Hersteller von Kältesystemen eine wachsende Palette von immer effizienteren und kostengünstigeren_{CO2-Kältesystemen}, die eine breitere Anwendung im gewerblichen Bereich ermöglichen.

Warum werden_{CO2-Detektoren} benötigt?

Obwohl_CO2 im Vergleich zu HFKWs vergleichsweise vorteilhaft für die Umwelt ist, kann es in hohen Konzentrationen für den Menschen gefährlich sein, da es sowohl ein giftiges Gas als auch ein erstickendes Gas ist. Kühlsysteme, die_CO2 verwenden, arbeiten außerdem mit einem hohen Druck, der manchmal bis zu 2.000 psig beträgt. Das bedeutet, dass bei einem Leck das Gas mit hoher Geschwindigkeit entweichen kann, wodurch schnell eine gefährliche Atmosphäre entsteht.

Die Auswirkungen von_CO2 sind in Tabelle 1 unten dargestellt.

Tabelle 1

CO2-Konzentration in der Luft (ppm)	Auswirkungen
370	Atmosphärisches Niveau
5,000	Grenzwert für Langzeitexposition – 8 Stunden TWA
15,000	Grenzwert für kurzfristige Exposition – 15 Minuten, etwas körperliches Unbehagen
30,000	Atembeschwerden, Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit
40,000	IDLH-Grenzwert (Unmittelbare Gefahr für Leben und Gesundheit)
100,000	Verlust des Bewusstseins, Tod
300,000	Schneller Tod

Kältemittelsicherheitsnormen wie EN 378-1:2016+A1:2020 und ASHRAE 34-2022 legen Expositionswerte fest, die für die Bewertung der Sicherheit von Kältemittelsystemen und die Bestimmung von Fällen, in denen die Erkennung von Kältemittellecks erforderlich ist, entscheidend sind. Diese Normen umfassen in der Regel Szenarien, die eine Erkennung in Maschinenräumen und gekühlten Räumen wie Kühlräumen und begehbaren Gefrierschränken erfordern. Darüber hinaus erhöhen größere Kältemittelfüllmengen, wie sie typischerweise in großen Supermärkten zu finden sind, die Wahrscheinlichkeit einer vorgeschriebenen Lecksuche in weitläufigen Bereichen, wie z.B. in Gefrierschränken.

Aufgrund der Beschaffenheit von Kühlsystemen kann es im Laufe der Zeit zu Lecks kommen, die auf verschiedene Faktoren zurückzuführen sind, wie z.B. unzureichende Wartung, mechanische Abnutzung, versehentliche Beschädigung oder unsachgemäße Installation. Systeme, die unter hohem Druck stehen (wie z.B._CO2-Systeme), sind für diese Probleme besonders anfällig und erhöhen das Risiko von Lecks erheblich.

Die potenziellen Gefahren von_CO2 im Lebensmitteleinzelhandel sind sehr real. Ein Beispiel: In einem Kühlsystem, das_CO2 als Kältemittel verwendet, können wir in einem typischen begehbaren Kühlraum mit einem Volumen von ²⁵ m3 und einem Luftaustausch pro Stunde berechnen, dass eine Leckrate von 500 g/h in nur 250 Sekunden eine Atmosphäre mit 40.793 ppm_CO2 erzeugt.

Das übersteigt den Wert von 40.000 ppm, bei dem_CO2 gemäß den OSHA-Richtlinien eine unmittelbare Gefahr für Leben und Gesundheit darstellt.

Zusätzlich zu den Sicherheitsbedenken stellen_{CO2-Kältemittellecks} ein erhebliches wirtschaftliches Risiko dar, da sie zu einer unzureichenden Kühlung führen können, die die wesentlichen Lebensmittelsicherheitsstandards nicht erfüllt, oder im Extremfall zu einem kompletten Systemausfall. Solche Vorfälle können zum Verderben von Lebensmitteln führen, was eine erhebliche Verschwendung und tiefgreifende wirtschaftliche Folgen nach sich zieht. Bei hochwertigen Produkten wie Dry-Aged-Beef oder Luxus-Eiscreme kann ein einziges nicht behobenes Kältemittelleck Kosten in Höhe von mehreren zehntausend Dollar verursachen.

Auswahl eines geeigneten_{CO2-Leckdetektors}

Die Erkennung von Kohlendioxid dient einer Vielzahl von Zwecken in den unterschiedlichsten Bereichen, von der Sicherstellung der Luftqualität in Innenräumen (IAQ) über den Schutz von Arbeitsumgebungen bis hin zur Überwachung von Kühlsystemen. Die Eignung von_{CO2-Überwachungsgeräten} variiert jedoch je nach Einsatzzweck erheblich, insbesondere wenn es um die Erkennung von Lecks in Kühlsystemen geht.

Bei der Auswahl eines CO2-Lecksuchgeräts müssen zwei entscheidende Faktoren besonders sorgfältig berücksichtigt werden: Reaktionszeit und Betriebstemperatur.

Da_CO2-Lecks schnell eskalieren und gefährliche Bedingungen schaffen können, ist die Reaktionsfähigkeit eines Kühlgasdetektors von entscheidender Bedeutung. Instrumente, die auf die kontinuierliche Überwachung allmählicher Veränderungen des_CO2-Gehalts in der Atmosphäre zugeschnitten sind und üblicherweise im IAQ-Kontext eingesetzt werden, können nicht so schnell reagieren, wie es für eine effektive Leckerkennung erforderlich ist.

In Lecksuch-Szenarien, in denen schnelles Handeln entscheidend ist, um den Ausbruch gefährlicher Situationen zu verhindern, ist eine schnelle Reaktionszeit nicht nur unverzichtbar, sondern wird von den Sicherheitsstandards für Kältemittel vorgeschrieben. Daher müssen die Betreiber nicht nur die vorgeschriebene Reaktionszeit des in einem Lecksuchgerät eingebetteten Sensors, sondern auch – und das ist vielleicht noch wichtiger – die gesamte Reaktionszeit des Geräts als zusammenhängende Einheit gründlich bewerten.

Es ist bemerkenswert, dass die konstruktiven Feinheiten der Detektionsgeräte die Geschwindigkeit, mit der das Gas den_CO2-Sensor erreicht, erheblich beeinflussen können. So führen beispielsweise Konfigurationen, bei denen der Sensor der überwachten Atmosphäre direkt ausgesetzt ist, in der Regel zu schnelleren Reaktionszeiten. Umgekehrt kann sich bei bestimmten Instrumentenkonstruktionen, bei denen das Gas ein Kapillarrohr durchqueren muss, bevor es den Sensor erreicht, die Reaktionszeit beträchtlich verlängern, was die Wirksamkeit der inhärenten Reaktionsfähigkeit des Sensors untergraben könnte.

Daher ist es von größter Bedeutung, die Reaktionszeit des Gasdetektors mit den spezifischen Anforderungen der Anwendung in Einklang zu bringen, um die beabsichtigten Vorteile des Geräts voll ausschöpfen zu können. Dies erfordert eine differenzierte Bewertung des Designs und der Fähigkeiten des Geräts, um seine Eignung für den beabsichtigten Einsatz zu ermitteln.

Abgesehen von der Reaktionszeit sollte auch der Betriebstemperaturbereich des_{CO2-Detektors} sorgfältig geprüft werden. In Anbetracht der verschiedenen Betriebsumgebungen, die in der Kältetechnik anzutreffen sind, einschließlich extremer Temperaturen, ist es zwingend erforderlich, einen Detektor zu wählen, der innerhalb des vorgesehenen Temperaturbereichs zuverlässig funktioniert.

_{CO2-Detektionstechnologien} bieten zwar unschätzbare Einblicke und Fähigkeiten für ein breites Spektrum von Anwendungen, aber bei der Auswahl von Systemen zur Lecksuche in Kühlsystemen ist ein anspruchsvoller Ansatz bei der Geräteauswahl unter Berücksichtigung von Faktoren wie Reaktionszeit und Betriebstemperatur unerlässlich, um eine optimale Leistung und die Sicherheit des Personals zu gewährleisten, das mit und um das Kühlsystem herum arbeitet.

Implementierung der_{CO2-Detektion}: Bewährte Praktiken und Überlegungen

Wenn es darum geht,_CO2 effektiv aufzuspüren, ist es wichtig, das Verhalten dieses Gases zu verstehen._CO2 ist geringfügig dichter als Luft, was bedeutet, dass es mit der Zeit in Richtung Boden sinkt. Für eine optimale Erkennung wird daher empfohlen, Gasdetektoren auf niedrigeren Ebenen zu installieren, etwa 20 cm über dem Boden. Besondere Umstände können jedoch Abweichungen von diesem Standardansatz rechtfertigen.

In Umgebungen wie Kühlräumen, in denen die Luftströmung unterschiedlich dynamisch ist, wird die Positionierung des Gasdetektors an einer Seitenwand innerhalb des Rückluftstroms zum Verdampfer oft als die effektivste Strategie angesehen. Diese Positionierung stellt sicher, dass eventuell vorhandenes_CO2 sofort erkannt wird und die Unversehrtheit der gelagerten Waren gewährleistet ist.

Die strategische Platzierung von Gasdetektoren in der Nähe potenzieller Leckquellen ist ein weiterer entscheidender Aspekt einer effektiven_{CO2-Detektion}. Zu diesen Quellen gehören Ventile, Flansche, Verbindungen und Druckminderer, an denen Lecks wahrscheinlicher sind. Darüber hinaus erhöht die Platzierung von Detektoren in unmittelbarer Nähe von Bereichen mit hoher Kältemittelkonzentration, wie Kompressoren, Lagertanks/Zylindern, Rohren und Leitungen, die Nachweisempfindlichkeit.

Die Berücksichtigung von Luftströmungsmustern und Belüftung ist ebenfalls entscheidend. Sowohl natürliche als auch mechanische Belüftungssysteme können die Ausbreitung von ausgetretenem Gas in der Umgebung beeinflussen. Da sich_CO2 relativ langsam ausbreitet, insbesondere in geschlossenen Räumen, spielt die Belüftung eine entscheidende Rolle bei der Bewegung von Gaswolken und der Erkennung. Die Platzierung von Gasdetektoren innerhalb der Luftströmungswege gewährleistet eine umfassende Abdeckung und maximiert die Wahrscheinlichkeit einer frühzeitigen Entdeckung.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Bestimmung der optimalen Anzahl von Sensoren und ihrer genauen Standorte für eine bestimmte Anwendung nicht durch allgemeingültige Regeln oder Standards geregelt wird. Stattdessen müssen die spezifischen Umweltfaktoren und potenziellen Risiken sorgfältig berücksichtigt werden. Daher dient der Leitfaden als Rahmen, um Installateure dabei zu unterstützen, fundierte Entscheidungen zu treffen, die auf die jeweilige Situation zugeschnitten sind.

Letztlich ist die Einhaltung aller relevanten lokalen, staatlichen und nationalen Vorschriften von größter Bedeutung. Die Einhaltung dieser Vorschriften gewährleistet nicht nur die Sicherheit des Betriebsgeländes, sondern schützt auch vor potenziellen Verbindlichkeiten. Durch die Implementierung von_{CO2-Detektionssystemen} in Übereinstimmung mit bewährten Verfahren und Vorschriften können Unternehmen Risiken wirksam mindern und die betriebliche Kontinuität aufrechterhalten.

Effektive_{CO2-Kältemittelgas-Detektion}

Die Verwendung von_CO2 im Lebensmitteleinzelhandel stellt die Betreiber vor Herausforderungen, von denen einige denen ähneln, die bei der Verwendung von HFKW-Kältemitteln auftreten, und von denen einige neu sind. Eine eindeutige Möglichkeit, das Sicherheitsrisiko durch_CO2-Leckagen zu verringern, ist die Implementierung eines gut konzipierten, korrekt implementierten Kältemittelgas-Erkennungssystems.

Dies beginnt mit der Auswahl geeigneter Sensoren, die in einen für die Anwendung konzipierten Kältemittelgasdetektor integriert werden. Eine gut geplante Installation, die das Verhalten und die Eigenschaften von_CO2 bei einem Leck berücksichtigt, kann ein effektives System zur Erkennung von Kältemittellecks liefern, das Teil eines umfassenden Sicherheitssystems für die Kühlung ist.