TFA-Belastung durch fluorierte Kältemittel aus Pkw-Klimaanlagen

Wie viel TFA entsteht durch Kältemittelemissionen der europäischen Pkw-Flotte?

Das bei Hanon Systems entwickelte TFA-Berechnungsmodell dient dazu, die Bildung von TFA aus Kältemittelemissionen von Pkw-Klimaanlagen in Europa zu quantifizieren. Dabei werden sowohl bisherige als auch zukünftige Kältemittel-Emissionen berücksichtigt. Die atmosphärische Ausbreitung macht an Landesgrenzen nicht Halt, weshalb als relevanter geografischer Rahmen die 27 EU-Staaten plus Island, Liechtenstein, Norwegen, Schweiz und das Vereinigte Königreich gewählt werden. Die Modellierung und Ergebnisdarstellung erfolgen auf jährlicher Basis.

Das Modell nutzt zur Berechnung neben den Neuzulassungszahlen und der Gesamtzahl zugelassener Pkw als zentrale Einflussgrößen für jedes Fahrzeug die Art des Antriebs (Verbrenner, Hybrid oder Elektro), die Art des Kältemittels sowie die dazugehörigen Emissions- und Umwandlungsraten. Dabei wird angenommen, dass jedes Fahrzeug mit Klimaanlage in jedem Nutzungsjahr eine bestimmte Menge Kältemittel emittiert, die vom Antriebstyp und vom Alter des Fahrzeugs abhängt.

Ein wesentlicher Bestandteil des Modells ist der technische und regulatorische Umstieg vom früher eingesetzten Kältemittel R134a zum seit 2017 in Neufahrzeugen verbreiteten Kältemittel R1234yf. Für beide Stoffe werden, wie oben beschrieben, unterschiedliche atmosphärische Lebensdauern und chemische Umwandlungsraten berücksichtigt.

Die Modellergebnisse zeigen, dass die TFA-Belastung aus Pkw-Klimaanlagen in Europa bereits heute erheblich ist. Bis zum Jahr 2026 hat das Modell eine kumulative TFA-Menge von rund 43000 Tonnen berechnet. Während die jährliche TFA-Bildung in den 1990er- und 2000er-Jahren zunächst moderat anstieg und 2010 bei etwa 500 Tonnen pro Jahr lag, beschleunigte sich die TFA-Bildung nach 2017 deutlich. Für 2025 werden bereits mehr als 5000 Tonnen TFA pro Jahr ausgewiesen. Dabei war R1234yf für mehr als 80 % der gebildeten TFA-Menge verantwortlich, obwohl es erst in 44 % der Fahrzeugflotte eingesetzt wurde.

Wie entwickelt sich die TFA-Belastung aus Pkw-Klimaanlagen in verschiedenen Regulierungsszenarien?

Im Folgenden nutzen wir das Berechnungsmodell, um zukünftig erwartbare TFA-Belastungen zu prognostizieren, die durch Kältemittelemissionen aus Pkw verursacht werden. In dem Baseline-Szenario darf das Kältemittel R1234yf unbegrenzt weiter eingesetzt werden. In diesem Szenario ist mit einem weiteren Anstieg der jährlich gebildeten TFA-Menge zu rechnen. Sie erreicht im Jahr 2036 voraussichtlich einen Höchstwert von nahezu 10000 Tonnen. Nach 2036 ist ein leichter Rückgang zu erwarten, der insbesondere auf den wachsenden Anteil elektrischer Kompressoren ohne Wellendurchführung und die als leicht rückläufig angenommene Flottengröße zurückzuführen ist. Für den 30-jährigen Bewertungszeitraum von 2028 bis 2058 ergeben sich kumulierte TFA-Emissionen von 237000 Tonnen. Diese Menge ist um den Faktor 5,6 größer als die kumulierte Menge der vorangegangenen 50 Jahre.

Mögliche PFAS-Beschränkungen, wie sie im Rahmen des EU-REACH-Prozesses derzeit diskutiert werden, können die jährlichen TFA-Mengen beeinflussen. Mit dem Berechnungsmodell wurden die TFA-Emissionen für ein mögliches Szenario der „Restriction Option 2“ (RO2) ermittelt. Dieses sieht eine Übergangsfrist von 5 Jahren für neu zugelassene reine Elektrofahrzeuge und von 12 Jahren für alle übrigen Antriebsarten vor. Da die Regulierung mit einer 5‑jährigen Übergangsfrist nicht vor 2035 greift, ist zunächst ein ähnlich dynamischer Anstieg der TFA-Emissionen bis 2036 zu erkennen wie im ungeregelten Fall. Der Höchstwert liegt nahezu auf dem Niveau des Baseline-Szenarios. Die Regelung zeigt erst ab 2035 eine beginnende Wirkung, wodurch die kumulierte TFA-Menge im 30-jährigen Bewertungszeitraum auf 157000 Tonnen sinkt. Sie ist jedoch immer noch 3,7-mal höher als in den vorangegangenen 50 Jahren. Erst in etwa 25 Jahren (2050) würden die jährlich gebildeten TFA-Mengen wieder unter das Niveau von vor 5 Jahren (2020) sinken, als die PFAS‑Diskussion in der EU begann.