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Environmentally friendly air conditioning for trains – Field data measurement and analysis on the ICE 3 air-cycle system

Today's railway air-conditioning systems cool primarily with fluorinated refrigerants, which have had to be scaled back step by step since 2016 due to their climate-damaging effect. Air-assisted air-conditioning systems, so-called air-cycle systems, use compressed outside air for cooling, so they do not require any fluorinated refrigerants. It has now also been proven that these air conditioning systems, which have been operating in trains for some time, are an environmentally friendly and economical solution to the refrigerant problem. For this purpose, the data from a two-year field data measurement in an Intercity Express were evaluated with regard to energy consumption and the life cycle costs of these air conditioners were determined. Air-cycle systems have an average annual cooling energy requirement of up to 28% less than conventional R134a systems. Veröffentlicht in Texte | 120/2019.

Neuer „Blauer Engel“ für Rechenzentren

Energieverbrauch muss weiter sinken – Kühlung künftig ohne Halogene Rechenzentren, die das Umweltzeichen „Blauer Engel“ tragen wollen, müssen künftig deutlich weniger Energie verbrauchen und klimafreundlich gekühlt werden. Grund ist eine überarbeitete Vergabegrundlage, die die Jury Umweltzeichen auf ihrer jüngsten Sitzung verabschiedet hat. „Rechenzentren sind echte Energiefresser – sie verbrauchen in Europa rund 33 Prozent des Stroms der gesamten Informations- und Kommunikationstechnik. Rechenzentren mit dem neuen ‚Blauen Engel‘ garantieren einen möglichst geringen Einsatz von Hardware und Energie. Sie lassen sich so besonders kostengünstig, ressourcenschonend und klimafreundlich betreiben“, sagte Maria Krautzberger, Präsidentin des Umweltbundesamtes (UBA). Das UBA geht davon aus, dass sich Investitionskosten beispielsweise für neue Messtechnik oder eine Kaltgangeinhausung des Rechenzentrums nach durchschnittlich zwei Jahren amortisieren. Wer E-Mails verschickt, Informationen im Internet sucht, Fotos in der Cloud speichert oder mit dem Smartphone zum Ferienort navigiert, nutzt irgendwo in der Welt Rechenzentren. So erzeugen wir alle weltweit immer mehr Daten, die übertragen und gespeichert werden. Die Menge der weltweit gespeicherten Daten ist in den vergangenen zwanzig Jahren um rund das Tausendfache gestiegen und wächst immer schneller. Umso wichtiger wird es, diese Datenmengen umweltfreundlich zu verarbeiten. Im vergangenen Jahr hat das Umweltbundesamt daher die Kriterien des „Blauen Engels für Rechenzentren“ gemeinsam mit Experten und Expertinnen überarbeitet. Das Grundkonzept wurde beibehalten, neue Anforderungen kamen hinzu: So dürfen etwa neu beschaffte, intelligente Power Distribution Units (PDUs), über die auch Messwerte abgerufen werden können, nur eine Verlustleistung von maximal 0,5 Watt pro vorhandenem Stromausgang aufweisen. Verändert wurden auch die Werte für die Energy Usage Effectiveness (EUE), die ein Maß für die Energieeffizienz der Rechenzentrums-Infrastruktur sind: Neue Rechenzentren, die ab dem Jahr 2013 erst zwölf Monate oder weniger in Betrieb sind, müssen einen EUE von 1,4 erreichen. Bei älteren Rechenzentren gilt ein EUE-Wert von 1,6 (bis fünf Jahre) oder 1,8 (älter als fünf Jahre). Neben dem geringen Energieverbrauch ist eine klimafreundliche Kühlung des Rechenzentrums wichtig. Sie erfolgt bislang zumeist mit klimaschädlichen, teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (HFKW) als Kältemittel. Die EU hat zwar mit der Verordnung Nr. 517/2014 (F-Gase-Verordnung) eine nur stufenweise Verknappung der Verwendungsmengen von HFKW beschlossen, diese startet aber erst 2017. Der „Blaue Engel“ fordert aber bereits jetzt, dass Kälteanlagen, die nach dem 1. Januar 2013 in Betrieb gingen, nur noch halogenfrei kühlen. Das heißt, dass künftig beim „Blauen Engel“ nur noch Kälteanlagen mit natürlichen Kältemitteln wie Kohlendioxid eingesetzt werden dürfen; zulässig sind natürlich auch Kühlsysteme, die ganz ohne Kältemittel auskommen, etwa Wärmetauscher. Kleine Rechenzentren mit einem Kältebedarf von maximal 50 Kilowattstunde (KWh) sind von den Bestimmungen ausgenommen. Rechenzentren können sich ab sofort nach der neuen Vergabegrundlage zertifizieren lassen. Bis spätestens 1. Januar 2016 müssen die neuen Vergabekriterien von allen Rechenzentren eingehalten werden, die berechtigt sind das Umweltzeichen „Blauer Engel – Energiebewusster Rechenzentrumbetrieb“ | RAL-UZ 161 zu tragen.

Sustainable cooling supply for building air conditioning and industry in Germany

The study determines possibilities to maximize the climate-friendliness of refrigeration supply in the field of building air conditioning and industrial refrigeration systems. It is based on a detailed analysis of the refrigeration needs of different industrial sectors and a characterization of the cooling techniques in use. Energy demand, greenhouse gas emissions and costs are calculated and evaluated for a selection of building air conditioning and industrial refrigeration systems. A year-long simulation of the operating refrigeration systems provides the results needed for the calculation. With the help of various boundary conditions the study identifies the replacement potential of compression type refrigeration systems with thermally driven refrigeration systems. Conclusively, the market potential of climate-friendly refrigeration systems is evaluated and recommendations to increase that potential are given. Veröffentlicht in Climate Change | 05/2015.

Störfall im AKW Rowno

Ein Gewitter löst in dem ukrainischen AKW einen Kurzschluss aus, der einen Brand im Kühlsystem des ersten Reaktorblocks zur Folge hat. Die Flammen konnten gelöscht werden. (Quelle:Greenpeace)

Störfall im AKW Biblis

Bei dem abgeschalteten Reaktor B wurde ein Raum mit zwei Pumpen eines Kühlsystems überflutet, da eine Pumpe defekt war. Auch bei einem nicht laufenden Reaktor ist die Kühlung des Lagerbeckens sehr wichtig, wenn der gesamte Reaktorkern in ihm gelagert wird. Ein Ausfall der Kühlung kann einen Super-Gau nach sich ziehen. (Quelle: Greenpeace)

Störfall im AKW Sosnowi Bor

In dem AKW bei Sankt Petersburg (Russland) verzögern sich die kleinsten Sicherheitsarbeiten nun um mindestens zwei Jahre. In dem AKW des Reaktortyps wie in Tschernobyl ist ein Rohrbruch im Kühlsystem durch die Reservesysteme nach wie vor nicht beherrschbar. (Quelle:Greenpeace)

Kyschtym-Unfall von Majak

Am 29. September 1957 explodierte in der Nähe der russischen Stadt Kyshtym ein Tank mit hochradioaktiver Abfallflüssigkeit. Der Abfall stammte aus der Produktion von Plutonium für den Bau russischer Atombomben. Betreiber der Anlage war der Produktionsbetrieb Mayak in der benachbarten Stadt Osjorsk. Das Kühlsystem eines Abwassertanks war ausgefallen, so dass die Flüssigkeit im Behälter verdampfte. Durch die Selbsterwärmung kam es zu einer riesigen chemischen Explosion des ausgetrockneten Salzrestes. Die radioaktiven Partikel wurden bis zu 1000 Meter hoch in die Luft geschleudert und auf eine Fläche von 10 bis 40 Kilometer Breite und 300 Kilometer Länge verteilt. Der Unfall wurde als Vorfall der Stufe 6 der internationalen INES-Skala eingestuft.

Störfall im AKW Litauens

Eine Turbine eines Atomkraftwerkes des Tschernobyl-Typs wurde wegen eines Lecks im Kühlsystem abgeschaltet. Eine radioaktive Belastung der Umwelt sei nicht entstanden. (Quelle: Greenpeace)

Störfall im AKW Saporoschje

Nach einem Problem im Kühlsystem musste der Reaktor in der Ukraine abgeschaltet werden. Es lief radioaktives Kühlwasser aus. (Quelle:Greenpeace)

Kühlsystemausfall in Fukushima

Kurz vor 19 Uhr Ortszeit fiel am 18. März 2013 der Strom im Atomkraftwerk Fukushima aus. Die Kühlsysteme für die Abklingbecken der Blöcke 1, 3 und 4 und waren betroffen.

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