Vom Kältemittel zum Heizmittel
Die CO2-Wärmepumpentechnologie von Volkswagen
Da dem E-Fahrzeug die Abwärme des Verbrenners zur Beheizung fehlt, setzen Autobauer häufig auf eine Wärmepumpe, da diese energiesparender ist als elektrische Zuheizer alleine. Volkswagen hat nun für seine E-Fahrzeuge eine Wärmepumpe entwickelt, die mit CO2 befüllt ist und damit einen entscheidenden Vorteil haben soll.
Volkswagen sieht das Kältemittel R744 als Teil seiner Strategie, bis 2050 klimaneutral zu produzieren. Sowohl für den ID.3 als auch den ID.4 ist deshalb schon jetzt eine CO2-Wärmepumpe optional erhältlich. Bild: VW
Dieser Beitrag ist Teil des Spezials: Fahrzeugklimaanlagen.
Bis jetzt verwendeten Fahrzeughersteller das Kältemittel R744 (CO2) nur in Kleinserien der Oberklasse. Der Hauptgrund dafür: Die Verwendung in einer klassisch aufgebauten Klimaanlage ist aufwendig und teuer. Mercedes-Benz hat dies beispielsweise 2016 mit der S- und E-Klasse versucht. Hinter vorgehaltener Hand bestätigen Experten, dass Kundenreklamationen und hohe Kosten dazu geführt haben, dass Klimaanlagen mit R744 bereits nach zwei Jahren wieder eingestellt wurden.
Nun führt Volkswagen mit der neuen MEB-Basis (modularer E-Antriebs-Baukasten) eine CO2-Wärmepumpe im Markt ein. Mit dem – momentan noch aufpreispflichtigen – Einsatz in Fahrzeugen wie dem ID3, dem ID4, dem Škoda Enyaq und dem Audi Q4 könnte die Technologie bald zum Werkstattalltag gehören.
Was dann genau auf Werkstätten zukommt und welche technischen Besonderheiten sich rund um die Wärmepumpe von Volkswagen verbergen, hat sich KRAFTHAND näher angesehen.
Die Eigenschaften von CO2
In E-Fahrzeugen übernimmt bekanntlich das Thermomanagement nicht nur die Temperierung des Innenraums, sondern konditioniert auch die Hochvoltbatterie. Dabei hat die Nutzung einer Wärmepumpe den Vorteil, dass nur ein System für das Thermomanagement verwendet werden muss, da sich damit gleichzeitig kühlen und heizen lässt. Aber was soll der Vorteil von R744 (CO2) in der Wärmepumpe sein?
Volkswagen bekundet, dass hier die Nachhaltigkeit für den Autobauer besonders im Fokus steht, da Systeme mit den chemischen Kältemitteln R134a oder R1234yf im Vergleich dazu einen vielfach höheren Einfluss auf die Erderwärmung haben. Die GWP-Werte (Global Warming Potential) von 1.430 beziehungsweise 4 stehen dabei gegen den GWP von 1 bei CO2.
Das überzeugendste Argument für CO2-Wärmepumpen ist nicht das Kühlen, sondern das Heizen.
Ein weiterer positiver Aspekt ist, dass CO2 nicht nur ein natürlicher Bestandteil der Luft ist, sondern auch, dass die Kältemittelanbieter das R744 nicht neu herstellen müssen. Denn CO2-Kältemittel lässt sich beispielsweise in Anlagen der Chemieindustrie als Nebenprodukt gewinnen.
Neben dem Vorteil der Klimaneutralität hat das R744 weitere positive Eigenschaften. So transportiert es deutlich mehr Wärme pro Kilogramm Flüssigkeit als beispielsweise R1234yf. Darüber hinaus ist es nicht brennbar und bildet keine gesundheitsgefährdenden Dämpfe.
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