MILJØstyrelsen 05. juli 2005 Kemikalier FJE/TVN/LWJ Uddybning af den danske regerings svar af december 2004 på Kommissionens åbning  s- skrivelse (SG-Greffe(2004) D/204872) vedrørende den danske bekendtgørelse om reg  u- lering af visse industrielle drivhusgasser, Miljøministeriets bekendtgørelse nr. 552 af 2. juli 2002. Indledning Som meddelt i den danske regerings brev af 8. juni 2005 til Kommissionen vedrørende fre m- sendelsen af et supplerende svar i ovennævnte sag, fremsendes hermed vedlagte udkast til Miljøstyrelsens vejledning til ansøgning om dispensation fra forbuddet mod anvendelse af i  n- dustrielle drivhusgasser HFC’er, PFC’er og SF6 (f-gasser). Vejledningen er rettet til de virksomheder og personer, som berøres af bekendtgørelsen om regulering af visse industrielle drivhusgasser. Formålet med vejledningen er at give de berørte parter en detaljeret og praktisk vejledning om forståelsen af dispensationsbestemmelsen. Vejledningen informerer på den baggrund om de betingelser, hvorunder dispensationsb e- stemmelsen finder anvendelse. Ligledes tydeliggør vejledningen de krav, der stilles til ansø  g- ninger om dispensation, og den procedure der skal følges ved ansøgning om dispens  ation. Som det ligeledes blev meddelt i brevet af 8. juni ønsker regeringen samtidi g at orientere Kommissionen om den nye videnskabelige viden, der er fremkommet siden regeringen afgav sit første svar samt tydeliggøre sammenhængen mellem det første svar og den tekniske dok u- mentation, der blev fremsendt i den forbindelse. Disse oplysninger følger nedenfor. Den danske regering er yderst opmærksom på, at de foranstaltninger, der gennemføres til o p- fyldelse af Kyoto-målene, skal være nødvendige og proportionale i forhold til disse mål. På den baggrund er det derfor vigtigt at understrege den meget store betydning, som medlems- landene, EU’s institutioner samt en lang række andre lande og internationale organisationer hidtil har tillagt og stadigvæk tillægger en effektiv indsats overfor de meget alvorlige klim a- problemer, som i dag er et globalt problem. Generelt skal regeringen derfor endnu engang understrege den ganske særlige og meget store betydning, som Kyoto-målene og EU's byrdefordelingsaftale har for udformningen af de dan- ske regler for industrielle drivhusgasser. I denne forbindelse skal det derfor bemærkes, at regeringen er af den faste opfattelse, at Da  n- mark fuldt ud overholder sine EU-retlige forpligtelser i denne sag. Herunder har regeringen ./.
2 fremlagt den nødvendige redegørelse og dokumentation for, at de danske regler hviler på et sagligt og acceptabelt grundlag, der klart viser, at de danske regler ikke udgør en ulovlig ha n- delshindring, herunder at de er proportionale. Regeringen skal henlede Kommissionens opmærksomhed på, at de forpligtelser, som både Fællesskabet og de enkelte med  lemslande har påtaget sig i forhold til Kyoto -målene, i sig selv må anses som egnede til begrunde de nødvendige indgreb på nationalt plan, også indgreb, der om nødvendigt kan udgøre et væsentligt indgreb, hvis sådanne regler måtte vise sig påkræv e- de for at opfylde kommende forpligtelser. Så meget mere må de danske regler anses for proportionale, idet regeringen har dokumenteret, at reglerne sikrer, at de formål, som de forbudte produkter skulle opfylde, kan opfyldes på a  n- den måde uden væsentlige mero   mkostninger. Kyotomålenes globale miljømæssige betydning og begrundelse samt målenes folkeretlige st a- tus gør derfor forpligtelsen til opfyldelse af målene til et legitimt hensyn, der klart taler for, at de danske forbud er proportionale i forhold til de tilsigtede mål. Regeringen har systematisk afsøgt mulighederne for at reducere udledningen af drivhusgasser inden for alle de sektorer, hvor der er et potentiale for at reducere denne udledning. Dette er et arbejde, der til stadighed gennemføres for at pege på y  derligere muligheder. Det kan ikke un- derstreges kraftigt nok, at Danmark i den forbindelse skal finde reduktionsmuligheder, der svarer til 21 % af Danmarks udledning i 1990 (1995 for de industrielle gassers vedkommen- de). Dette er en betragtelig opgave, og det er ved denne systematiske undersøgelse fundet nødvendigt at foretage et afbalanceret indgreb over for de industrielle drivhusgasser for at nå målet på de 21 % reduktion. De industrielle drivhusgasser udgør i dag ca. 1 % (ca. 700.000 tons CO2) af den samlede ud- ledning af drivhusgasser i Danmark. Fremskrivninger foretaget før den danske regulering blev indført viste, at dette mindst ville stige til det dobbelte inden udgangen af den første forpligt  i- gelsesperiode 2008-12 (se rapporten ”Ozonlagsnedbrydend e stoffer og drivhusgasser - 2000 Danmarks forbrug og emissioner, Miljøprojekt 650,  bilag 4). Den danske regulering har fået vendt den negative tendens med en stigning hvert år, således at niveauet er fastholdt på det n   i- veau, det var i 2000. Hertil skal lægges, at der vil ske en yderligere stigning i perioden efter 2012, hvis der ikke f  o- retages indgreb. Dette skyldes køleanlæggenes levetid på i gennemsnit 15 år. Ethvert HFC - køleanlæg, der er blevet installeret fra omkring 2000 og frem, vil medvirke til en    udledning af HFC og dermed CO2-ækvivalenter også i p   erioden efter 2012. Det skal understreges endnu engang, at disse fremskrivninger ikke tager højde for, at der sker en øget konvertering af gamle anlæg baseret på HCFC samt etablering af nye anlæg. Der er
3 derfor tale om et yderst konservativt skøn over emissionen, der må formodes at blive markant større, idet der eksisterer flere tusind anlæg med fyldninger over 10 kg HCFC i Danmark. Det er skønnet, at der i Danmark findes ca. 2.200 supermarkeder og ca.  2.000 små købmandsb  u- tikker. Fyldninger i disse anlæg er mellem 10 kg og 1500 kg kølemiddel (se appendix B i ra   p- porten ”Evaluation of the possibilities of substituting potent greenhouse gases (HFCs, PFCs and SF6),Environmental Project no. 771, 2003  ”, som e r en oversættelse af den tilsvarende rapport på dansk fra 2001). Et forsigtigt skøn er, at der findes HCFC (typisk R22) i mindst halvdelen af disse anlæg. Der er altså tale om overordentlig store mængder kølemiddel, der uden regulering – typisk vil skift   e til HFC (typisk HFC-404A) i stedet for HCFC. Det er f.eks. estimeret, at den samlede installerede mængde kølemiddel i stationære kommercielle kølea n- læg (butikker og a/c  -anlæg) allerede er over 1.900 tons HFC (se ”Ozonlagsnedbrydende sto   f- fer og drivhusgasserne HFC'er, PFC'er og SF6- Forbrug og emissioner 2002, Miljøprojekt nr. 885, Miljøstyrelsen 2004”). Disse anlæg vil alle potentielt alle vil kunne anvende HFC, hvis der ikke sættes ind med regulering. Den procentvise andel vil derfor stige til langt ove  r et par procent, også set i forhold til, at der sker en reduktion af drivhusgasser stammende fra andre emissionskilder. På denne baggrund besluttede den danske regering i 2002 at indføre en restriktion i brugen af de industrielle drivhusgasser i visse nye anlæg og produkter. Restriktionerne blev bl.a. indført under den klare forudsætning, at kølebranchen skulle være i stand til at levere den nødvendige køling, idet der ikke var eller er nogen tegn på, at det danske kølebehov vil ændres markant i de kommende år. Kølebehovet skal kunne dækkes, uanset hvilke kølemidler der anve ndes. Opbygning af bekendtgørelsen Bekendtgørelsen medfører for det første et generelt forbud mod import, salg og anvendelse af nye produkter fra 01.01.06 (§ 2). Der er dog en række   undtagelser fra denne dato (§ 2, stk. 2). Den vigtigste i denne sammenhæng er forbudet mod køleanlæg, varmepumper, airconditio n- anlæg (komfortkøling) og affugtere med fyldninger over eller lig 10 kg HFC, der først træder i kraft 1. januar 2007. Derudover er en række produkter undtaget fra forbudet, og dermed tilladt, jf. § 2, stk. 2 (bilag 1). For det andet medfører bekendtgørelsen et generelt forbud mod import, salg og anvendelse af stofferne  (ny såvel som genvundne) fra 1. januar 2006, jf. § 3. Også h  er er den en række un  d- tagelser, jf. § 3, stk. 2 (bilag 2). De vigtigste i denne sammenhæng er dels køleanlæg, varm e- pumper, airconditionanlæg (komfortkøling) og affugtere med fyldninger mellem 0,15 og 10 kg HFC og dels servicering af køleanlæg, varmepumper,    airconditionanlæg (komfortkøling) og affugtere. Undtagelsen med hensyn til eksisterende anlæg er endvidere blevet b  ekræftet i Miljøministerens svar på spørgsmål nr. 135 af 21. marts 2002, alm. del bilag 419, fra Folk   e- tingets Miljø    og Planlægningsudvalg   dateret den 19. april 2002 i forbindelse med debatten om indførelse af de danske regler, hvori det bl.a. hedder: ”  Udslippet af industrielle drivhus-
4 gasser fra de eksisterende køleanlæg vil jo ske mange år frem i tiden, da disse anlæg har en lang levetid, og da servicering af disse anlæg er undtaget fra bekendtgørelsen”. Der er derfor ingen tvivl om, hvorledes reglerne om undtagelse bliver fortolket, idet det ganske enkelt bety- der, at anvendelsen til de nævnte formål er tilladt.   Som det fremgår af svaret  fra december 2004 er det vigtigt at påpege, at den danske bekend t- gørelse skal revideres inden den 1. januar 2011, jf. § 6. Hvis den teknologiske udvikling viser, at en undtagelse ikke længere er nødvendig, vil den nødvendige revision naturligvis blive gennemført inden 2011. Igen skal det understreges, at det overordnede formål med undtage  l- serne er at sikre, at det samlede udslip af drivhusgasser omregnet til CO2-ækvivalenter ikke ville blive forøget, ved at man tvinges til at benytte alternativer på en uhen  sigtsmæssig måde. Ligeledes skal undtagelserne sikre, at forbuddene ikke omfatter områder, hvor der ved regle r- nes vedtagelse ikke fandtes – eller så ud til at blive udviklet inden for en overskuelig fremtid     - kommercielt tilgængelige alternativer med bedre   miljømæssige ege   nskaber. Undtagelserne er således udtryk for, at fordele og ulemper ved et forbud er blevet vurderet for hvert enkelt anvendelsesområde, og bidrager således til at sikre, at de danske forbud er nø   d- vendige og proportionale. En af undtagelserne i den danske bekendtgørelse er mobile køleanlæg, hvor kølecontainere falder ind under. Denne undtagelse redegøres der uddybende for i det følgende. Et projekt publiceret i 2002 med deltagelse af Maersk Container havde til formål at udvikle en køle container, der ikke benyttede HFC i hverken skum eller som kølemiddel. Dette lykkedes imidlertid ikke p.g.a. mangel på visse komponenter. Konklusionen i ra pporten er: ”Kompressoren er efter projektgruppens opfattelse det svage led i kæden. Kompressoren er en prototype, som endnu ikke er færdigudviklet. Vi har haft to brækkede ventiler (undersøge l- ser viser et almindeligt træthedsbrud). Et ødelagt trykleje medførte, at rotoren og dermed krumtappen vandrede ind mod krumtaphuset og gav rivninger i et skjold ved motoren, som medførte et uacceptabelt højt effektforbrug. En tap på krumtappen, der trækker oliepumpen, er knækket, og kompressorens lejer er ødelagte. Vi har haft seks forskellige kompressorer til afprøvning. Ingen af de fem har kørt over 100 timer. Den   sidste kompressor er brudt ned efter kun 50 timers drift. Der mangler stadig enkelte komponenter, som ikke kan købes til rimelige priser. Dette gælder specielt mekaniske trykovervågningssystemer for olietryk, lav -/højtryk og stopventiler. Det er uvist, hvornår disse komponenter bliver almindeligt tilgængelige for køleindustrien. Mekan i- ske trykovervågningssystemer for olietryk, lav - og højtryk kan i containerunitten dog erstattes af computerens dataopsamling og overvågning, ligesom det også vil være hensig tsmæssigt at udelade stopventiler.
5 Projektgruppen mener derfor ikke, at de nødvendige teknologier og komponenter er færdi   g- udviklet, og at kølecontainer branchen i sig selv er for lille til alene at bringe dette teknolog i- løft til rådighed. Det er derfor vi  gtigt, at andre grene indenfor kølebranchen må være med til at bringe de nødvendige driftsikre komponenter på markedet. Projektgruppen anbefaler derfor at stoppe projektet ved denne milestone og lade udviklingen løbe nogle år med projektdeltagernes vågne     øjne for udviklingen. Det kan ikke afvises, at pa r- terne tager projektet op på et senere tidspunkt, når sandsynligheden taler for, at projektet vil lykkes. Efterskrift Juni 2001. Kompressorfabrikanter oplyser nu, at enkelte kompressorserier for CO2 er kommercielt tilgængelige med normale fabriksgarantier.” Det er stadig (2004) ikke lykkedes at få udviklet konkurrencedygtige alternativer, der opfylder de skrappe betingelser med hensyn til både indvendig og udvendig størrelse samt køleeffekt   i- vitet, der stilles på dette internationale område. Dette er også understreget i Umwelt Bundes Amts rapport Fluorinated Greenhouse gases in products and processes” fra 2004, hvori der står på side 79 om ”Cooling Containers”: ”CO  2 is also being tested as refrigerant in cooling containers. There are still technical and logistic problems to be solved, i.e. the development has not yet been completed. It is very likely that the logistic problems can be solved as soon as CO2 is widely used as refrigerant in other sectors of the market. This will certainly help to introduce CO2 also in this area of application. Since cooling containers are shipped throughout the world, the use of CO2 should obtain international support and become subject of international agreements.” Nedenfor fø lger en gennemgang og uddybning med henvisning til de seneste nye videnskabe- lige resultater og muligheder inden for kølebranchen. Lækagerater Lækageraterne er et yderst centralt spørgsmål i forbindelse med den danske regulering. For at undgå misforståels  er i denne forbindelse er det derfor nødvendigt med en uddybning af b e- skrivelsen af dokumentationen for den danske lækagerate, som angiveligt er 10 % årligt fra større køleanlæg, hvor der anvendes HFC. Dokumentationen for denne lækagerate er givet i rapp  orten ”Revurdering af emissioner fra kommercielle køleanlæg, transportkøl og mobile A/C”, som er udarbejdet af den uafhængige rådgivende ingeniørvirksomhed COWI A/S. Rapporten er allerede fremsendt til Kommissi  o- nen. I det følgende uddybes centrale punkter  i denne rapport.
6 Vurderingen af lækageraten for kommercielle køleanlæg er baseret på dels konsulentens i n- terviews med og data fra producenter og montører af kommercielle køleanlæg og dels en u n- dersøgelse foretaget af Kølebranchens Miljø Ordning (KMO), de   r repræsenterer branchen selv. KMOs undersøgelse omfattede 63 butikker inden for dagligvaresektoren, og foregik ved besøg i butikkerne, gennemgang af logbog, som har været obligatorisk siden 1950 samt inte   r- view med de enkelte kølemontører tilknyttet den en  kelte butik. De køleanlæg, der indgik i u   n- dersøgelsen, er ifølge KMO repræsentative for de forskellige anlægstyper, der findes i detai l- handlen. Der er således tale om en meget grundig undersøgelse. Rapporten giver en nærmere beskrivelse af KMO  -undersøgel sen i afsnit 3.4: ”Kølebranchens Miljøordning (KMO) har ca.1.000 medlemsvirksomheder, der alle har or    d- ningens godkendelse til at håndtere kølemidler efter nærmere fastsatte retningslinier /4/. Virksomhederne er forpligtet til at aflevere aftappet kølemidde l gennem KMO´s indsamlings- ordning og månedligt indberette mængden af påfyldt og aftappet kølemiddel. Indberetninge r- ne omfatter oplysninger om: Navn og adresse på kunden Påfyldt og aftappet mængde og type kølemiddel Genbrugt type og mængde Mængde og type   kølemiddel returneret til grossist. Dato for aftapning eller påfyldning Navnet på den kølevirksomhed der har foretaget påfyldning eller aftapning Derimod skal det ikke indberettes hvorfor der er påfyldt eller aftappet kølemiddel, dette skal fremgå af det  enkelte anlægs tilsynsbog. KMO oplyser imidlertid, at kun et fåtal af kølevir k- somheder indberetter data for andet end påfyl dninger. Kølemiddel grossisterne står for den praktiske del af indsamlingen af kølemidler fra kølevir k- somhederne og opgørelse af de  aftappede mængder sker efter indberetning fra grossisterne. Disse indberetninger sker som en samlet indberetning for hver kølevirksomhed og det er ikke muligt at henføre en given mængde til et bestemt anlæg. KMO's datagrundlag er derfor ikke tilstrækkelig  t tæt til, at der kan udledes noget om de enkelte anlæg eller om emissionsfaktorer generelt. Dog kan de indikere forbrugsniveauet samt udviklingen i forbruget indenfor forskel- lige brancher. Med henblik på en kvantificering af de faktiske tab ved drift for etog KMO i 2001 en undersø- gelse af udsivning af kølemidler fra butikskøleanlæg. Undersøgelsen omfattede 63 butikker indenfor et postnummer afgrænset område og data for årene 1998, 1999 og 2000. Der deltog en række forskellige typer af butikker med tilknytt  ede køletekniske servicevirksomheder. U n- dersøgelsen er anonymiseret og indeholder hverken navne på butikker eller kølevirksomheder /6/.
7 De udvalgte butikker blev besøgt bl.a. med henblik at få et overblik over: anlæggenes antal og størrelse hvilke kølemi dler, der var i de enkelte anlæg om der var fyldestgørende tilsynsbøger ved anlæggene Supplerende oplysninger blev indhentet fra de kølevirksomheder, der var tilknyttet den enkelte butik. Undersøgelsens resultater er gengivet i tabel 3 heru nder [se vedlagte bilag 1]. [se bilag 1] Det kan konstateres, at der ikke er nogen gennemgående tendens mellem anlæggenes alder og lækagerate. Der er mange af de anlæg, som er bygget efter 1995, som har en høj lækagerate og der er anlæg som er 25  -30 år gamle, der har e n betydelig lavere lækagerate. Dette kan hænge sammen med kvaliteten af de respektive anlæg, men også anlægstypen, hvor de gamle køleanlæg enten er baseret på HCFC -22 eller CFC. Disse kølemidler er kendt for ikke at v æ- re så fly gtige, som de HFC-baserede anlæg. De målte lækagerater i KMO   -undersøgelsen varierer fra 0,3 % til 77 % pr. år. Overraskende mange anlæg har samlet lækagerater på over 50 % pr. år. Lækageraterne er beregnet som den samlede påfyldning i forhold til den totale fyl dning. I undersøgelsen  anføres det at de angivne utæthedsprocenter (% pa.) er beregnet uden at tage hensyn til, om der har kunnet være tale om førstegangsfyldninger, eller konverteringer fra et kølemiddel til et andet. Flere af anlæggene er ombygget eller udskiftet i den period   e, hvor indberetningerne er foretaget. Hvor der er anlæg med byggeår i perioden fra 1998 til 2001, kan påfyldni ngerne stamme fra både de gamle anlæg og de nye anlæg /6/. En beregnet og skønnet utæthedsprocent, hvor de beskrevne forhold er taget i betragt   ning vil give en samlet utæthedsprocent på ca. 10 %. Det er bl.a. forudsat, at første gang en ny type kølemiddel er rapporteret skyldes dette, at man har skiftet kølemiddel uden tab af det gamle. Lækageraten skønnes til ca. 10 % hvis man tager højde for mu lige nyfyldninger eller substit u- tioner. Lækageraten skønnes til ca. 17 %, hvis man vælger at betragte alle påfyldninger, som et udtryk for utætheder i anlæggene. Her skal det bemærkes, at det er kendt at flere fyl dninger i perioden har været nyfyldninger.” Den samlede vurdering af lækageraten i rapporten er foretaget på basis af resultaterne af de to undersøgelser. Det skal i den forbindelse nævnes, at der i forbindelse med rapportens udarbe   j- delse var nedsat en arbejdsgruppe, der bl.a. bestod af Dansk Industri og Autoriserede Køl e- montørers Brancheforening, der ikke havde indvendinger i forhold til rapportens konklusi o- ner. I forbindelse med offentliggørelsen er der heller ikke modtaget nogen indvendinger fra branchens aktører.
8 Begge undersøgelser viser sam stemmende en gennemsnitlig lækagerate på omkring 10 %. Det fremgår af rapportens afsnit 3.5: ”Der er foretaget research af emissionerne fra danske kommercielle køleanlæg ud fra flere tilgange. Dels er der gennemført en interviewundersøgelse af de betyden  de kølefirmaer i Danmark, dels er en undersøgelse gennemført af KMO blevet vurderet, dels er fagfolk konta  k- tet for tekniske detaljer om kommercielle køleanlæg og stationære A/C. De interviewede vir k- somheder anslås at dække 15   -20 % af det danske marked for montering- og servicering af kommercielle køleanlæg og stationære A/C anlæg. Endvidere dækker KMO -undersøgelsen et repræsentativt udsnit af situationen i en af de største danske supermarked   -kæder. De tekniske forskelle mellem kommercielle køleanlæg og sta   tionære A/C er, på baggrund af undersøgelsen, vurderet så små at det ud fra en miljømæssig betragtning ikke giver mening at sondre mellem disse to produktområder. Endvidere vil det ikke være praktisk muligt at skelne mellem kølemiddelforbrug relateret til  kommercielle køleanlæg og klimaanlæg ud fra de ti l- gængelige danske forbrugsoplysninger. Derfor dækker de revurderede emissionsfaktorer b å- de danske kommercielle køleanlæg og danske stationære A/C anlæg. Det er dog muligt at skønne dele af forbruget fordelt  på kommercielle anlæg til detail samt stationære A/C anlæg ved at fordele forbruget på HFC -typer. I nedenstående tabel er samlet de 3 kvantificerede datasæt fra de gennemførte interviewu n- dersøgelse hos detailkæder og køleservice firmaer. Disse 3 registre ringer er baseret på a f- grænset undersøgelser internt i virksomhederne. De 3 datasæt udtrykker uafhængige måli n- ger, som de enkelte virksomheder har foretaget men det kan ikke udelukkes at der er et over- lab mellem køleanlæggene idet virksomhed 2 sandsynligvi   s både har serviceret anlæg i vir   k- somhed 1 og anlæg omfattet af KMO's undersøgelse. Tabel 4.  Årlig emission af kølemiddel fra kommercielle køleanlæg ved drift. Virksomhed Installeret mængde i ton Efterfyldt mængde/ emission i ton Årlig emission i % a f den sam- lede installerede mængde Virksomhed 1 22 t 1,9 t 8,6 % Virksomhed 2 16 t 2,0 t 1) 12,5 % KMO 5,6 t 0,96 t 2) 17 % Total 43,6 t 4,86t 11,1 % 1) Beregnet på baggrund af et forbrug for årets 3 første mån eder på 510 kg. 2) Dækker både refyldning    og nyfyldninger ved udvidelse af eksisterende anlæg pr. år
9 På baggrund af oplysninger fra virksomhed 1 og 2 er den samlede gennemsnitlige emissionen ved drift (og uheld) beregnet til 10,3 %. KMO-undersøgelsens resultat giver en gennemsnitlig emission  fra drift og uheld på ca. 17 %, hvis alle påfyldninger opfattes som efterfyldninger og ca. 10 % hvis der korrigeres for nyfyl d- ninger. De beregnede registreringer peger på, at den danske emissionsfaktor for kommercielle køl  e- anlæg ligger under de 17 %, der   er IPCC's tal for drift. Emissionsfaktoren ligger nærmere i intervallet mellem 10 og 15 % pr. år i anlæggets driftsper   iode Endvidere kan det konstateres fra alle anvendte tilgange, at tab fra påfyldning ikke er 3,5 % i Danmark. Dertil er selve gassen for dyr en råvare til at der sløses med den og dels gør de tekniske forhold ved påfyldninger, at eventuelle tab stort set kun relaterer sig til en beskeden restmængde i påfyldnings slangen, men ofte vil end ikke det være aktuelt, idet montører gen e- relt anvender shreder ventil eller afspærringsdyser på sla   ngerne. En enkelt af de interviewede leverandører anfører et tab på 2    -5 %, som følge af uhensigt s- mæssig udførelse af arbejdet og vanskelige adgangsforhold til stationære A/C anlæg på tage og lignende. I såda n situationer anvendes lange slanger, hvilket kan give et relativt større tab”. Det er bemærkelsesværdigt, at KMO -undersøgelsen viser meget store udsving i lækageraten for de enkelte anlæg uafhængigt af størrelsen på de respektive anlæg og uafhængigt af a nlæ  g- genes alder. Nogle anlæg har lækagerater på under 1 %, mens det kan være endog meget højt for andre anlæg af tilsvarende alder og med tilsvarende fyldning. Dette illustrerer de uundg  å e- lige uhelds betydning. Et uheld vil ofte resultere i en total tømnin a- le om et lille anlæg, vil det samlet set selvfølgelig være af underordnet betydning, medmi ndre det sker hyppigt. Et større anlæg fyldt med 500 kg HFC   -404A vil ved havari dog resultere i betydelige emissioner samlet set, mens de helt store supermarkedsanlæg med fyldninger på omkring 1000 kg HFC-404A vil ved havari resultere i meget markante emissioner. F.eks. vil et enkelt tab af 500 kg HFC-404A resultere i en emission på ca. 1.892.000 kg CO2- ækvivalenter. Det skal nævnes, at sto re supermarkeder i Danmark bliver betragtet som mel- lemstort i andre lande. Et stort supermarked i Danmark er ca. 4-6000 m2, hvor de er langt stø r- re i de fleste andre europæiske byer. Internationalt regnes der med et vist tab af kølemiddel ved påfyldning   og aftapning og de- struktion. Den danske undersøgelse har dokumenteret, at dette ikke er tilfældet i Danmark. Destruktion sker i lukkede systemer under kontrollerede forhold på ”Kommunekemi”, som er et stort destruktionsanlæg specielt beregnet til håndterin   g af kemisk affald, og spildet er ube- tydeligt. Også tab i forbindelse med påfyldning og aftapning er negligerbare, hvilket skyldes
10 den metode og det udstyr, der benyttes i Danmark. Den danske afgift virker givet også som en motivationsfaktor i arbejdet for at minimere spild. De lave tab ved påfyldning og tømning viser, at den danske branche lever fuldt ud op til de forventninger om teknisk kundskab, man kan og bør have, når det påregnes, at der har været tvungen uddannelse af kølemontører siden 1950 i Dan  mark. Rapportens konklusion er (side 19): ”Det foreslås at den gennemsnitlige lækagerate fra drift fastsættes til 10 % hvilket er lidt mindre end den beregnede gennemsnitsemission fra alle r  e- gistreringer omfattet denne undersøgelse. En emissionsfaktor på   10 % for drift og uheld vur- deres at være tidssvarende og imødekomme den nuværende og fremtidige udvikling med g e- nerelt færre emissioner fra anlæggene. Først og fremmest på grund af, at der forventes at h a- ve været fo  rholdsvis mange lækager og uheld i overg  angsperioden fra HCFC-22 til HFC- anlæg, hvor erfaring med denne type anlæg skulle opbygges. Det årlige tab af kølemidlet i anlæggenes driftsfase kan sammenfattes således, at tab sker ved: - mindre utætheder i systemet - uheld og havari Ifølge dele af b ranchen er de seneste ca. 10 års udvikling inden for kølebranchen gået i re    t- ning af tættere anlæg, bedre svejsninger og bedre dimensionering, hvilket generelt har red u- ceret lækagerne fra de kommercielle køleanlæg og stationære A/C anlæg. Andre mener ikke at kunne se en stigning i anlægskvaliteten og nævner eksempler på, at der er langt flere fejl på nogle enkeltkomponenter nu end tidligere. KMO's undersøgelse, hvor flere nye anlæg har h   ø- je lækagerater, understøtter disse udsagn. Der er bred enighed i branchen om, at tab fra utætte samlinger etc. er beskedent og vurderes af de udspurgte til at være fra 0 % op til 2  -5 % og at hovedparten af tabet i anlæggets drift  s- tid er fra uheld og havari.” Til det bemærkes, at uheld og havari netop er hændelser, der ikke kan påvirkes ved bedre u d- dannelse, tilsyn m.v. Også ikke -danske erfaringer viser, at lækageraten generelt ligger på omkring 10% i lande, der allerede har indført obligatorisk uddannelse m.m. Dette er f.eks. tilfældet i en række lande, som det fremgår af  nedenstående tabel hentet fra IPCC/TEAP (”Special report on safegua  r- ding the ozone layer and the global climate system: Issues related to hydrofluorcarbons and perfluorocarbons, 2005, final draft side 4-62):
11 Table 4.8: Supermarket refrigeration systems leakage rates Country Year(s) Annual Refrig. Loss References The Netherlands 1999 3.2% Hoogen et al., 2003; STEK, 2001 Germany 2000 - 2002 5-10% Birndt et al., 2000; Haaf, 2002 Denmark 2003 10% Pedersen, 2003 Norway 2002 - 2003 14% Bivens et al., 2004 Sweden 1993 1998 2001 14% 12.5% 10.4% Bivens et al., 2004 United Kingdom 1998 14.4% Radford, 1998 United States 2000 - 2002 13%, 18%, 19%, 22% Bivens et al., 2004 I Holland er der beskrevet lækagerater på 3,2 % i gennemsnit i forbindelse med det hollan   d- ske ”STEK -system”, men disse tal er behæftet med meget store usikkerheder ikke mindst på grund af selve indsamlingen af datamateriale. F.eks. fremgår det på side 2 af rapporten ”Is STEK as good as reported?, June 2005” fra I    nsti- tute for European Environmental Policy (IEEP), at: ”[….]. However, potential emissions reductions brought about by the STEK system are hard to identify with great clarity. More detailed study of STEK-sponsored research shows that leak rates could be double the 4.8% figure that inspired the Regulation – depending on how the data are interpreted. Comparing end-user leakage data with sales figures from HFC dis- tributors shows potential leak rates of anywhere from 6.9 % to 12.7 % annually. The higher leakage figures should not come as a surprise for two main reasons: as was reported by STEK itself, there was likely to be a bias towards non-reporting of high emissions by compa- nies worried about measures that they may face in future to reduce emissions; secondly, when looking at countries with very similar leakage reduction efforts, like Sweden, reported emis- sions rates are significantly higher. It is the lack of clarity about how well this model of achievement has performed in real life that brings the Regulation’s approach into question.[……... ].” Ikke mindst indsamlingen af data sættes der store spørgsmålstegn ved. F.eks. nævnes det på side 9 i IEEP-rapporten: Reported emissions may have been low due to response bias. There are a number of possible explanations for the discrepancy between the 4.5% figure, and the rates revealed by looking across the studies. The ITM study notes that only 10.8% of installations recorded any emissi- ons – which indicates that leakage isn’t an evenly spread phenomenon, but rather, the maj   ori- ty of emissions are accounted for by a smaller group of installations. One might well ask, gi- ven the importance of a few installations to the overall leak rate, whether the sampling methodology was likely to capture a representative group of installations.
12 The studies themselves call the representativeness into question. The ITM survey of users ma- naged to get written responses from 12% of the companies initially contacted by telephone, which were themselves supposed to be a random sample of the relevant sectoral uses. The STEK survey of installers and technicians went to all 2140 registered companies, of which 334 were returned, or 16%. These levels of response would easily be statistically significant in a random survey. However, the response wasn’t random – there was no    obligation to re- spond, and there is no way of knowing whether those who responded were responsible for e- quipment with more or less emissions than those who did not. Significantly, the STEK report itself finds that ‘the level of coverage is generally not high. The impression is consistently that installers are reluctant to share their insights when it is unclear what the policy changes could come as a result…the response from STEK   -recognised businesses is disappointing.’ TNO found that ‘the delivery of data ran up against, in particular in larger companies, resistance by management’. Given the fear of potential implications for policy, one might suspect that reporting high emissions could be seen as unwise, as it might lead to tougher controls. If anything, the ten- dency may well have been for those with less to worry about to be the most willing to return the forms. It is hard to know how well containment works The STEK study notes the difficulty of any real accuracy in the estimates. ‘It must be recogni- sed that the picture we have gotten can diverge from reality. There is a significant level of un- certainty in the extrapolations, given that the standard deviation from the mean was regularly 100% or more.’ After six years of experience with STEK at the time, the ITM study found ‘it is notable that a review of the logbooks shows that the interventions are often not completely re- corded. About 50% of the interventions turned out not to be (fully) traceable. In its study of the reasons for leakage, TNO learned that ‘fully 40% of the interventions with coolant re- filling and almost 35% of the total refilling amount fall under the cause of emissions category ‘unknown’’. Der er i den danske regulering taget højde for det forhold, at mindre anlæg har en lavere l   æ- kage end større anlæg, som det også fremgår af ovennævnte rapport. Dette er grunden til, at anlæg under 10 kg er undtaget fra regulering. De mindre anlæg under 10 kg vurderes at have en signifikant lavere lækage end større pladsbyggede anlæg, idet de mindre an læg typisk er fabriksfremstillede kompakte anlæg, idet disse anlæg typisk er fabriksfremstillede (typisk som større serier) og ikke pladsfremstillede eller samlet med en række samlinger, der giver muli   g- hed for utætheder. Dette er forklaringen på, at lækage n typisk er meget mindre en 5 % om året. Det er indlysende, at små præfabrikerede kompakte enheder med korte rør og få samli n- ger vil betyde en langt mindre risiko for lækage.
13 En detaljeret svensk undersøgelse af over 400 supermarkeder i Sverige viser, at  lækageraten siden 1996 har ligget på omkring de 10 %, som det fremgår af figur 2  -15 (side18) i rapporten ”Effektivare Kyla  – Sverige har - tilsvarende Danmark - haft krav om tvungen uddannelse af kølemont ører og krav om årlig inspektion og årlig tæthedsprøvning med læksøgning af køleanlæg gennem en lang å rrække. I rapporten (Fluorinated Greenhouse gases in products and processes, Umwelt Bundes Amt 2004” ) siges det bl.a. på side 54: ”  Decentralised single refrigeration systems can be found, for example, in butchers‘ shops (meat counters), in restaurants (at the bar) but also in supermarkets. The cooling capacity ranges from several 100 W up to about 20 kW [UNEP 2003; FKW 1998b]. …. Due to their specific design, the annual leakage rates of single refrigeration systems amount to 5-10 % of
14 the refrigerant charge per year (March [1998]: 10-15 %; Schwarz [2003b]: 5 %) and is therefore higher than the leakage rate of plug-in appliances. Information regarding their cur- rent contribution and data applying to Germany were not available”. For større anlæg (supermarkedsanlæg) siges det i rapporten på side 56 bl.a: “With regard to existing units, the annual emission rates related to the refrigerant charge are as high as 15 % [Schwarz 2003a]. New units can achieve lower emission rates (see text be- low). In the commercial refrigeration sector, centralised multicompressor systems pose the most significant HFC emission source…..Based on different concepts, hydrocarbons, C   O2 and ammonia are used as alternative refrigerants. In several European countries, such units are already implemented and are regarded as state-of-the-art. The manufacturer Linde, for in- stance, has already installed about 60 ammonia-based units, 20 propene-based units and 20 CO2 cascade systems (CO2 for low-temperature refrigeration) in supermarkets [Haaf, Hein- bokel 2003].” Med hensyn til reduktion af lækageraten siges det på side 58: ”Two  -circuit systems using halogen-free alternatives show a better TEWI value, even when the above mentioned high energy consumption rates are used as a basis of the calculation. As described in Chapter 3.3, TEWI reflects both indirect emissions (energy consumption) and direct emissions (refrigerant). The result therefore depends not only on the energy consump- tion rate but also on the assumed emission rate of the system (which includes emissions that occur during production, regular emissions, and irregular emissions that are triggered by system failures or accidents). The emission rates of HFC-based direct evaporation systems amount to 5 % and more. Therefore it can be assumed that they have a less favourable TEWI value [Harnisch et al. 2003]. The manufacturers are convinced that within five years it will be possible to reduce the leakage rates (= regular emissions) of new units that currently amount to 5-10 % (in some cases 20 %) to an order of magnitude of 2 % [Bock 2003; Linde 2003]. According to the manufacturers, this requires regular leak tests with suitable equip- ment. Today, leak detection devices, which are able to detect 30 g, are already state-of-the- art. In future, leak detection devices will be able to detect 5 g. Another precondition is that the units have no hidden joints (leaking points) [Bock 2003]”. Med hensyn til en reel og brugbar anvendelse af lækagedetektionsudstyr henledes opmær k- somheden på gennemgangen nedenfor. Dog skal det her bemærkes, at de 5 g forudsætter, at sensoren er 2 ± 0,1 millimeter fra læk a- gen, og at der ingen luftbevægelser er omkring læk ken; forhold der ligger langt fra de prakti- ske realiteter. Samlet må det derfor konkluderes med al tydelighed, at der er god og tilstrækkelig dokume   n- tation for en gennemsnitlig dansk lækagerate på 10% for køleanlæg med HFC -fyldninger over 10 kg. For at nedbringe lækageraten vil det, jf. f.eks. rapporten fra Umwelt Bundes Amt 2004,
15 kræve udvikling af tættere HFC -systemer samt indførelse af tvungen brug af lækagedetektorer selv for ganske små anlæg. Det fremgår af den tyske rapport på side 62, at: In most cases, the reduction of refrigerant emissions from existing units requires technical measures to improve the tightness of the system and regular leak tests to ensure tightness of the system. Depending on the system, this may require major technical efforts and input of la- bour and can result in considerably higher operational costs.” Opmærksomheden henledes her på, at der også for nye anlæg vil være de samme omkostni n- ger og praktiske problemer. Desuden henledes opmærksomheden også på nedenstående afsnit, der giver en nøjere gennemgang af brugen af sådanne detektorer og konkluderer, at sådanne detektorer i praksis har svært ved at forhindre lækage, og at der, hvis de skal virke efter he n- sigten, vil være endog meget store omkostninger forbundet hermed. Læk  agedetektionsudstyr: Det har været fremført, at tvungen installation af lækagedetektionsudstyr vil kunne forhindre større tab. Dette vurderes ikke at være korrekt i hovedparten af tilfælde af lækager under vi r- kelige forhold af følge nde årsager: Det eneste naturlige sted at placere en detektor (se senere i dette afsnit) vil være i udblæ s- ningsluften fra ventilationssystemet i maskinrummet. Andre placeringer vil ikke forekomme i den virkelige verden af praktiske hensyn. Hvis lækagen f.eks. sker på rørsystemet , vil detekt o- ren ikke registrere et sådant, da der som regel ikke er forbindelse mellem maskinrum og rø  r- systemet. Der er krav om ventilation af maskinrum, hvis der er risiko for, at der kan opstå farlige situ a- tioner, jf. bl.a. EN 378 ”Refrigerating syste ms and heat pumps - Safety and environmental re- quirements”. Da dette kan opstå ved fortrængning af ilten af kølemiddel, der slipper ud i det normalt forholdsvis lille maskinrum, er der derfor i praksis installeret ventilation i alle ma- skinrum. Desuden er varmeudviklingen så stor fra kompressor, olieudskiller m.m., at det er nødvendigt med ventilation. Der sker derfor et kontinuerligt luftskifte af maskinrum, hvilket betyder, at man for at kunne måle et kontinuerligt udslip, skal have udstyr, der er yderst f ø somt. Den mængde af kølemiddel, der undslipper, skal jo være så stor, at koncentrationen i luften bliver tilstrækkelig høj, så det kan registreres, uden at der samtidigt opstår risiko for forgiftning af montøren. Ligningen, der bruges til udregning af lækage i forhold til ventilation, er følge   nde: m leak = 1.31 * x * Vair * Mr, where
16 mleak Refrigerant leakage rate kg/year x Refrigerant concentration in the exhaust air ppm Vair Exhaust air volume flow m3/s Mr Refrigerant molecular weight kmol/kg Molekylvægten for de mest anvendte HFC’er er hhv. 102 kmol/kg for R134a og 97,6 kmol/kg for R404A. Nedenstående diagram viser sammenhængen for R134a: Nedenstående figur viser konsekvensen, hvis grundformlen anvendes til beregning af læk   a- gens størrelse. Et eksempel: I et maskinrum er installeret kompressorer med et energiforbrug på 500 kW. For åbne ko  m- pressorer kan det totale tab i form af varme være helt op til 10% af det samlede energiforbrug. Normalt accepteres en stigning på 10 °C p.g.a. varmeud  viklingen fra anlægget, hvilket vent  i- lationen dimensioneres efter. Der benyttes R134a. En normal luftudskiftningsrate (ventilation air flow) vil derfor være: 500*10% / (1.2 * 1 * 10) = 4.2 m3/s, hvor 1.2 = Air density 1    = Special heat capacity for air kJ/kg, K 10  = Design temperature increase, K Leakage vs air flow and concentration Refrigerant R134a 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 1 2 3 4 5 Air flow , m 3/s 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Concentration in air flow, ppm
17 Hvis lækagedetektionssystemet kan detektere helt ned til 1 ppm i udsugningsluften vil det ifølge ovenstående diagram give en mulig årlig lækage på 550 kg HFC -134a. Selv hvis der regnes med en luftudskiftning på 1 m3/s, vil der stadig kunne slippe over 100 kg R134a ud om året. Dette skal ses i forhold til fyldningen, som på et 500 kW anlæg er i størrelsesorden 500 - 1000 kg. York Refrigeration har beskrevet dette i i foråret 2005 i en kommentar til DEFRA, UK i  for- bindelse med en national engelsk konsultation af interessenter om EU-kommissionens forslag til forordning om f-gasser, som det fremgår af følgende citat: ”  In discussions about the F - gas legislation there have been demands for gas detectors to in- dicate leaks in HFC systems. The demands are for two situations: - Installed charge > 300 kg, gas-detectors shall be fitted Installed charge <300 kg, if gas-detectors are mounted the number of periodic  inspections may be halved. Both of those demands ought to be with the intention that the gas-detectors shall be able to detect and indicate relatively minor leaks as they occur.  The question is at what levels will sensors detect in a room with HFC present?  The first limitation is that sudden large leaks are of little interest as they will be detected through lost equipment function anyway, which may mean a large drop in efficiency or complete chiller failure. The second limitation is existing plant room ventilation levels.  This ventilation always exists, though the air change rate varies in different areas.  The worst case is a small machine room with open type air cooled motors with high air change rates.   From that to say Cold Stores with virtually no air changes there are an infinite number of ventilation rates possible.   Not only the amount but also the mounting of the detector relative to the leak and the airflow is of importance.  Clearly detectors must be mounted down stream relative to the leak. The only suitable place then is in the air outlet from the room. So the question is how to detect small leaks with limited detector sensitivity and a given airflow. All sensitivity data from detector suppliers in weight / year is of no interest for fixed mounting of gas detectors.  It should be measured in refrigerant gas concentration in air. Some examples: A large R 134a system sited in a machine room with 500 kW open motors and multiple air changes to cover the heat loss from the motors. A detector capable of sensing 1 ppm of R 134a mounted in the air outlet will only be capable of detecting a loss of 550 kg refrigerant/ year or more.  Is this likely to be acceptable?
18 A R 404A system with a charge of 50 kg 200 kW cooling capacity and 100kW installed open motors needs to be inspected every third month.  If we agree that a drop of at least 20% of the charge must be indicated when lost through a small leak, the detector sensitivity then needs to be at least 0,02 ppm. A system with very high sensitivity and also at the same time a good separation from other gases is expensive.  Without a good separation the system will fall into disuse due to false alarms.  These systems cost 10-20K Euro or more. Derudover vil et havari (tab p.g.a. stor lækage) slet ikke blive opfanget i tide, således at man kan nå at stoppe  lækagen. Omkostningerne ved køb af lækagedetektorer er ikke ubetydelige. Hvis detektionsgrænsen skal være i nærheden af 1 ppm, er prisen (uden installation) ca. 5000 Euro. Hertil kommer hyppige kontroller af sensorer, der ofte skal kalibreres hver 3. må ned for at holde den høje nøjagtighed. Der markedsføres dog detektorer med en detektionsgrænse på ned til 0,02 -0,03 ppm. Disse koster dog 5-10 gange mere, altså i størrelsesordenen 25.000 til 50.000 Euro. Hertil kommer udgifter til kalibrering. Et krav om installation af sådanne synes derfor temmelig uproporti o- nalt, og vil i praksis kunne virke som et de facto forbud, da anlægsejerne vil søge at vælge a n- dre, billigere løsninger. I øvrigt skal det understreges, at disse detektorer stadig ikke vil kunne forhindre havarier eller store pludselige tab. Det skal i denne forbindelse understreges, at så lave detektionsgrænser vil give en mængde falske alarmer med voldsomt forøgede omkostninger til tilkaldevagt m.m. Derudover skal mindes om, at der vil være løbe   nde omkostninger forbundet med lækaged  e- tektion. For at der overhovedet skal være en effekt, vil det være nødvendigt ud over peri   o- devise tilsyn og check af detektoren, således at den altid er funktionsdygtig  - med et døgnb e- redskab, således at der kan rykk es ud med få minutters varsel. En fyldning på 500 kg kan mistes på under 15 minutter, hvilket i praksis vil sige, at lækager på hovedrør af en given størrelse næppe kan reddes, selv om køleteknikeren får en alarm. De lækager, der herudover giver anlednin  g til de største tab, er små sivende lækager, der giver en så lille mængde, at de vil ligge langt under det detekterbare. Hertil kommer, at langt den største del af et supermarkeds kølemiddelholdige dele ligger uden for maskinrummet, hvor det meget vanskeligt lader sig gøre at detektere en lækage. Der kan være tale om ganske lange rørstrækninger op til adskillige hundrede meter. Hvis der skal være en effektiv dækning af hele anlægget, vil det derfor være nødvendigt med installation af en række detektore  r, hvilket i praksis ikke vil være realistisk, da det vil være et krav for fun k-
19 tionsdygtighed, at der sker et vist flow af luft henover detektoren. En placering i rørsystemer under gulv vil derfor kræve installation af ventilation med deraf forøget energif   orbrug, hvilket vil nedsætte hele anlæggets energieffektivitet betydeligt. Derudover vil dette være en meget omkostningstung investering, både med hensyn til installation og løbende udgifter til kalibr  e- ring, testning m.m. Energiforbrug Netop energiforbruget for anlæg baseret på alternativer sammenholdt med HFC   -baserede an- læg er et andet centralt spørgsmål i forbindelse med den danske regulering. Der er fra flere s i- der rejst tvivl om, hvorvidt alternativerne til HFC-baserede køleanlæg er bedre energimæ ssigt. Det skal endnu engang understreges, at energiforbruget ikke alene afgør, hvilken type anlæg der er mest fordelagtigt miljømæssigt. Det er ikke bare vigtigt, men af afgørende betydning, at det samlede udslip af drivhusgasser fra dels det direkte udslip af kølemiddel (omregnet til CO2-ækvivalenter) samt det indirekte udslip via energiforbruget, ikke stiger ved anvendelsen af HFC-fri teknologi (idet der her ikke engang er taget højde for energiforbruget ved produktion og destruktion af de industrielt fremstillede kølemidler som HFC’erne).   Netop af denne grund er de mellemstore anlæg (me  l- lem 0,150 kg og 10 kg) undtaget fra det danske forbud. Grundlaget for dette kan findes i rap- porten ” ”Evaluation of the possibilities of substituting potent greenhouse ga  ses (HFCs, PFCs and SF6),Environmental Project no. 771, 2003  ”, som er en oversættelse af den tilsv   arende rapport på dansk fra 2001)”. Der er i denne foretaget beregninger, der viser, at det sa  mlede udslip af drivhusgasser vil være større for mindre anlæg, der har en lækage på f.eks. 5% på årsbasis, mens det samlede udslip af drivhusgasser er større for anlæg over 10 kg HFC med en lækage på 10% (se dokumentation for denne lækagerate ove nfor). Det blev forudsat, at anlæg med en kølemiddelfyldning > 150 g k   ulbrinter ikke umiddelbart vil blive tilladt opstillet i områder med offentlig adgang p.g.a. mulig eksplosionsfare. Milj ø- mæssigt attraktive enheder i denne størrelse baseret på CO 2 var endnu ikke udviklet ved reg- lernes ikrafttrædelse. Udviklingen er også p   å dette felt gået meget stærkt, og det ser ud til at der på nuværende tidspunkt er ved at ske gennembrud med hensyn til introduktion af altern   a- tiver (jf. Umwelt Bundes Amts rapport fra 2004, se senere afsnit). Disse oplysninger vil indgå i en vurdering af mulighederne for en eventuel revision af de danske regler, se også senere. Det fremgår af den danske rapport på side 56, at: ”A refrigeration system using HFC refrigerants contributes to the green house effect in two ways: the indirect contribution from the production of the electricity, which is used for opera- ting the system. In Denmark, this amounts to approx. 0.78 kg CO2 per kWh. In addition, the direct contribution from the emission of refrigerant could be mentioned.
20 The sum of the two contributions makes the total. In Denmark and abroad, calculations of the entire contribution from many different refrigeration systems have been made. If systems using natural refrigerants which use less energy than similar HFC systems can be used, the matter is clear: Systems with natural refrigerants are the most environmentally fri- endly solution when it comes to the greenhouse effect. Those places, where direct refrigeration with natural refrigerants or semi-direct refrigeration can be used, the energy consumption will in general not be higher than of similar HFC sy- stems. These systems will therefore be advantageous seen from an environmental point of view. Indirect refrigeration with a brine (e.g. a water/glycol mixture) will generate a loss because of the necessary heat exchange between the primary and the secondary refrigerant. In that way, the energy consumption will be a little higher because of the demand for lower evapora- ting temperatures. This results in slightly higher energy consumption for the compressor. In addition, pumping efforts for the secondary refrigeration system should be mentioned. On the other hand, there will be less pressure losses in the suction valve at the direct system. In total, direct refrigeration will cause a slightly higher energy consumption in the size of 10%. Concerning large integrated systems (like those in supermarkets), the entire contribution (CO2 from electricity production and emission of refrigerant) to the greenhouse effect will be less for these systems (cf. calculation in enclosure 2) and other similar calculations (cf. enclo- sure 1). The reason for this is the large leakage and the large charge in e.g. supermarket sy- stems. When speaking about small and more compact systems (below 20 kW cooling capacity and approx. 10 kg. charge), the situation is different, as the energy consumption of indirect refri- geration still is somewhat higher (approx. 10%). However, the leakage rate of these systems is smaller than that of larger and more complicated systems. Consequently, it is not clear whether the use of natural refrigerants used with indirect refrigeration will be more environ- mentally friendly as these small commercial refrigeration systems are concerned. A comparison between direct refrigeration systems using R404A and indirect refrigeration with propane/brine can be seen from enclosures 2 and 3. The comparison is based on a small compact refrigeration system (10 kW for refrigeration and 5 kg of charge). According to Enclosure 2, a leakage rate of 10 % is preconditioned; however, the propane system presents the smallest contribution to the greenhouse effect. According to enclosure 3, the leakage rate has changed to 5% per year, and the result is in favour of the HFC system.
21 It appears that the use of small compact refrigeration systems enables a minimisation of the leakage rates by 5 % p.a. In Denmark, the total emission from small compact HFC systems with a cooling capacity below 20 kW and a charge below 10 kg with direct refrigeration is estimated to be below the emission from a similar refrigeration system with indirect refrigera- tion” Det skal understreges endnu engang, at energiforbruget for alternativerne med hensyn til de større anlæg i dag er lavere end de HFC   -baserede anlæg. F.eks. kan det nævnes, at ove nnæv  n- te beregninger er foretaget på anlæg, der ikke anvender CO2 (men propan og en sekundær br  i- ne). I dag benyttes ofte CO2 i lavtrinnet i kaskadeanlæg, og dette gør forskellen endnu mere markant p.g.a. CO2’s tekniske egenskaber som kølemi  ddel. Som det fremgår af  Danmarks svar fra december 2004, er der i Danmark i 2003 foretaget en sammenligning mellem supermarkedsanlæg baseret på HFC og alternativer (CO2). Resulta- terne fremgår af rapporten  ”Comparisons of Energy Consumption for Refrigeration in Supe r- markets, Environmental Project no. 951, 2004”.  Formålet med projektet har været at sa   mmen- ligne energiforbruget til køling i fire supermarkeder af sammenlignelig størrelse men me  d for- skellig opbygning af køleanlægget. To af supermarkederne har nyudviklede kaskadeanlæg med CO2 i lavtemperaturtrinet og R404A i højtemperaturtrinnet og de to andre supermarkeder har konventionelt opbyggede køleanlæg med R404A. Energiforbruget er blevet    målt over en periode på 5 måneder (1/8 til 31/12 2003), og der er korrigeret for forskelligheder i butikke  r- nes opbygning og der er sammenlignet i forhold til med kondensationstemperatur m.m. Det konkluderes i rapporten (side VI), at: ”For the cascade sys  tems the energy consumption of the circulation pump for the flooded evaporators is approximately 10% of the total energy consumption. It is possible to reduce the energy consumption of the circulation pump by adjusting the capacity of the pump to the needs. At present the pump is running at full capacity independently of the actual need. The over-all conclusion from the comparisons is that the new cascade systems have an energy consumption equal the energy consumption of a well dimensioned conventional refrigeration system and that it is possible to lower the energy consumption of the cascade system by im- plementing a control strategy for the circulation pump.” Tilsvarende er konklusionen på side 58 i Umwelt Bundes Amts rapport fra 2004, at ”Two  -circuit s ystems using halogen -free alternatives show a better TEWI value, even when the above mentioned high energy consumption rates are used as a basis of the calculation. As described in Chapter 3.3, TEWI reflects both indirect emissions (energy consumption) and direct emissions (refrigerant). The result therefore depends not only on the energy consumption rate but also on the assumed emission rate of the system (which includes emissions that occur during production, regular emissions, and irregular emissions that are
22 triggered by system failures or accidents). The emission rates of HFC-based direct evaporation systems amount to 5 % and more. Therefore it can be assumed that they have a less favourable TEWI value [Harnisch et al. 2003].” Konklusionen (side 65) i den svenske rapport ”Effektivare Kyla  – En inventering” udarbejdet   i 2004 af Royal Institute of Technology og med bl.a. deltagelse af kølebranchen konkluderer følgende: ”  The operation and the analysis of the existing plants proved that CO2   could be successfully used as an alternative for the artificial refrigerants within the application of refrigeration in supermarkets. In addition to the obvious environmental advantages by using such systems, an extra economical gain compared to some of the traditional systems was observed during the installation and running of the CO2  plants. The operation experience of the CO2  systems, mostly the indirect, proved the systems are reliable and CO2  is safe to handle. Nowadays, the three CO2  system solutions exist where the availability of components facili- tated more flexibility in the choice of the solutions. CO2  in indirect systems is mostly used in the freezing applications at low temperatures and there are possibilities of using it at the me- dium temperature level. Cascade system consumes less energy and refrigerant charge than the indirect system; the energy consumption performance will be furth improved by using CO2 as the refrigerant at the medium temperature level. At low ambient temperature the trans- critical system operates in a competitive way to the traditional systems. Most of the investigations made for the CO2  solutions in commercial refrigeration are based on actual installations which make it hard to make comparison between non-identical systems with different boundaries and operating conditions of the systems in question. Also different variations that can be implemented on a single CO2  solution are needed to be investigated to find out how, and for which degree, a certain parameter influence the performance of the sys- tem. Consequently, system modifications can be implemented in order to conclude an efficient CO2  solution that fulfils the requirements of supermarket refrigeration. This will give a true indication of the running and installation costs of the different solutions and compare it to traditional systems.” Der er foretaget energimålinger på både de enkelte installationer samt på restaurantens kølei n- stallationer som helhed på verdens første HFC  -fri McDonald’s restaurant (se artikel: ”T he World’s First McDonald’s Restaurant Using Natural Refrigerants”).   Konklusionen er på side 9: ”An energy study at two McDonald's restaurants was carried out. Energy savings on the r e- frigeration equipment in the HFC free restaurant were found to be approximately 15% on an annual basis. Furthermore, a 33,4 kg charge of HFC has been avoided which with a leakage rate of 7% per year gives a 27% better performance regarding CO2 emissions (TEWI). Nedenfor er vist energibesparelserne for de enkelte delanlæg i re  stauranten:
23 Table 1: Overview of energy consumption and comparison. A minus shows that the energy consumption is highest in Vejle and vice versa. [The restaurant in Esbjerg is a comparable in e.g. transactions per week and nearby restaurant]. No. Machine Esbjerg (no cor.) Vejle (no cor.) Savings in Ve- jle (no cor.) Savings in Ve- jle with cor- rections1 Description [kWh/ week] [kWh/ week] [%] [%] - Total 6830 5983 12.4 - 1 Post-mix 1.8 2.0 -14.9 21.0 2 Juice dispenser 8.4 10.1 -20.5 19.0 3 Shake/sundae 217 144 34.0 23.0 4 Meat freezer 31.4 25.7 18.2 16.0 5 Wall freezer 35.7 30.9 13.4 12.0 6 Ice-cube machine 105.7 74.8 29.2 28.0 7 Salad cooler 16.2 10.9 32.4 31.0 8 Walk-in 318 345 -8.5 -10.8 9 HVAC summer 1648 1559 5.4 7.4 10 HVAC winter 1578 1148 27.2 20.4 - Total refrigeration equipment (summer) 2383 2202 7.6 - - Total refrigeration equipment (winter) 2313 1792 22.5 - 1 Data is corrected for the following differences between the Restaurants: Opening hours and number of transactions Data for HVAC is corrected for additional heating Correction for the output from the machine (litres of drinks, ice-cream etc.). Igen viser det, at der findes alternativer med mindst lige så gode energimæssige egenskaber (hvis de endda ikke er markant bedre). Det skal også understreges, at der i dette projekt er tale om nyudviklede anlæg/produkter, hvor der er basis for yderligere optimering. Adskillige andre undersøgelser viser det samme, nemlig at energiforbruget for køleanlæg b a- seret på alternativer til de in dustrielle drivhusgasser har mindst lige så godt et energiforbrug som de HFC-holdige anlæg, hvilket betyder et samlet lavere udslip af drivhusgasser. Opmærksomheden henledes også på IPCC/TEAP’s rapport fra 2005 ”Safeguarding the Ozone Layer and the Global Climate System”. Af udkastet til denne rapport (der offentliggøres m  e- dio 2005 uden ændringer) er den samlede konklusion for CO2-anlæg til kommerciel køling (side 4-6): ”Carbon dioxide is being evaluated in direct systems for both low and medium temperature applications, and in cascade systems with carbon dioxide at the low temperature stage and ammonia or R-404A at the medium stage temperature. Thirty of the cascade sys- tems have been installed in supermarkets, with initial costs and energy consumption reported to be similar to R-404a direct expansion systems.” Dette er i overensstemmelse med de danske erfaringer som nævnt oven for.
24 For ammoniakanlæg er konklusionen i IPCC/TEAP’s rapport (side 4   -26), at ” excellent energy efficiency can be achieved with ammonia systems if properly designed”  , men her skal det ret- færdigvis tilføjes, at anlægsomkostningerne p.t. vurderes at være i størrelsesordenen 20 -30 % højere. Tabel 4.10 fra IPCC/TEAP’s rapport giver et overblik over de fundne resultater, når der ses på den samlede udledning som LCCP værdier (Life Cycle Costs and Perfomance). Den efterfø   l- gende tekst beskriver tabellens resultater nøjere (tekst hentet fra IPCC/TEAP). Table 4.10. Full supermarket systems LCCP values ”The number of available publication  s giving TEWI or LCCP data for commercial refrigera- tion systems is limited, but the number is growing rapidly. Harnisch et.al. (Harnisch et al., 2003) calculated the LCCP for several different systems for full supermarket refrigeration sy- stems in Germany using a straightforward model taking production, emissions and energy usage into account. CO2 emissions from power production were calculated using an average mission factor of 0.58 kg CO2/kWh. The transparent method to evaluate various systems sug- gested enables sensitivity analysis using other literature references referred to in this report.   Table 4.10 presents characteristic figures from Harnisch et.al. and compares these to calcu- lated results based on representative data from other literature references. The data used for the table are selected as follows: The 30% emission is based on Palandre, 2004; the 11.5% and 6.5% emission scenarios are based on (Harnisch, 2003, Bivens, 2004, Baxter, 2003, ADL, 2002). The 11.5% and 6.5% emissions represent 10% and 5% emissions per year, with 15% end-of-life recovery loss apportioned over a 10 year lifetime. Energy consumption figu- res are extracted from (Harnisch, 2003, Haaf, 2002, Girotto, 2003, Baxter, 2003). It is clear that several different alternatives give reductions in CO2 equivalent emissions of the same or- der, also for an HFC alternative if the annual emission rate can be as low as 5%. If a 5% lea-