Kühlung kostet Energie – welcher Zuschlag wird genau genommen fällig, wenn an einem üblichen Sommertag bei beispielsweise 28° Außentemperatur die Klimaanlage mitläuft? Angaben in Prospekten und Datenblättern sucht man dazu vergebens, was angesichts der Diskussionen um Energie- und CO2-Bilanzen doch recht verwundert.

Berechnen lässt sich der Energieaufwand nicht. Anlass für den ADAC, ausgewählte Automodelle mit unterschiedlicher Klimaanlagen-Technik auf einen speziell eingerichteten Prüfstand zu stellen. Anhand standardisierter Fahrzyklen haben wir Fahrten innerorts sowie auf Landstraße und Autobahn nachgestellt. Dabei wurde bei einer Außentemperatur von 28° C der Innenraum auf komfortable 22° C heruntergekühlt und dieses Temperatur-Niveau gehalten. Gemessen wurde der Verbrauch bei aus- und eingeschalteter Klimaanlage.

In welcher Größenordnung der Komfort-Zuschlag bei eingeschalteter Klimaanlage liegt ist dabei sehr stark von folgenden Voraussetzungen abhängig:

• Fahrzeug-Größe und damit auch Größe des zu kühlenden Innenraums

• Gewünschtes Temperatur-Niveau

• Fahrzeug-Einsatz (Stadt, Langstrecke)

• Motorisierung

Einfache Klimaanlagen-Systeme kühlen zunächst grundsätzlich bis auf das Temperatur-Minimum hinunter. Um die vom Nutzer gewünschte Temperierung zu erreichen, wird dann vor den Luftaustrittsdüsen wieder Warmluft aus dem Heizungs-Wärmetauscher zugemischt. Eine billige Technik, die aber alles andere als ökonomisch ist. Von uns in dieser Kategorie beispielhaft ausgesucht und gemessen: Ford Fiesta und Mazda 6.

Mehrverbrauch durch Klimaanlagen bei einer Außentemperatur von 28° C und einer Klimatisierung des Innenraums auf + 22° C: Angaben in Liter/100 km bzw. (Gesamtverbrauch) zusätzlich prozentual: 

Klimaanlage aus – Fenster runter: An heißen Tagen wird das nicht ausreichen, um im Fahrzeug-Innenraum ein akzeptables Temperatur-Niveau zu halten. Zudem kann es bereits ab etwa 50 km/h im Innenraum recht laut und turbulent werden. Trotzdem ist die Frage nicht uninteressant, wie viel Sprit ein geöffnetes Seitenfenster kostet.

Wir haben es gemessen: Bei Geschwindigkeiten zwischen 80 km/h und 100 km/h mit beiden geöffneten Seitenfenstern lag der Mehrverbrauch bei 0,2 l/100 km.

Und wie sehen die Verbrauchswerte im Klimaanlagen-Betrieb bei anderen Automodellen aus? Entsprechende Angaben dazu müssen die Hersteller bislang nicht liefern.

Schluss mit Frust beim Frost: Um dem Autofahrer die Größenordnung des Mehrverbrauchs bewusst zu machen und eine Orientierungshilfe beim Fahrzeugkauf zu geben, fordert der ADAC, in Ergänzung zur Fahrzeug-"Typprüfung", ein einheitliches und praxisnahes Messverfahren. Die entsprechenden Angaben müssen zum festen Bestandteil der Verkaufsunterlagen (Prospekte, Datenblätter) werden.

• Vor Fahrtbeginn von der Sonne aufgeheiztes Fahrzeug durch Öffnen der Türen und Schiebedach gut lüften und danach Fenster und Schiebedach schließen
• Bei Glasdächern Abschattung benutzen
• Alle Luftaustrittsdüsen öffnen und so einstellen, dass der Luftstrom möglichst über die Schultern der vorne sitzenden Personen geblasen wird
• Klimaanlage nicht zu kühl einstellen und kalten Luftstrom nicht auf Körperpartien blasen (Erkältungsgefahr!). Die übliche Wohlfühltemperatur liegt zwischen 21 und 23° C

• Individuelle Temperatur vorwählen und für Luftverteilung und Gebläsestärke Automatikprogramm wählen
• Um den Kraftstoffmehrverbrauch durch Klimaanlagen zu reduzieren, Kühlung nur dann einschalten, wenn Abkühlung der Innenraumtemperatur gewünscht wird. Erst bei einer Außentemperatur von ca. 3–5° C wird der Klimakompressor automatisch abgeschaltet
• Kann bei hoher Luftfeuchtigkeit ein Beschlagen der Scheiben durch eine höhere Gebläsestufe nicht verhindert werden, Kühlbetrieb für Trocknung der Luft  einschalten
• Kurz vor Fahrtende sollte die Kühlung, aber nicht das Gebläse ausgeschaltet werden. Das verhindert Restfeuchtigkeit im Lüftungssystem, die Bakterien- und Pilzbefall und somit Geruchsbildung begünstigt

Die Vorgaben und Empfehlungen von Fahrzeugherstellern und Service-Firmen zur Wartung von Klimaanlagen sind zum Teil sehr unterschiedlich. Während die Hersteller eine Wartung mit Aufbereiten und Nachbefüllen von Kältemittel meist erst dann vorsehen, wenn die Kälteleistung merklich reduziert ist, empfehlen Service-Firmen wegen möglicher teurer Folgeschäden durch Kältemittelverlust (mangelnde Schmierung) i.d.R. eine entsprechende Wartung alle 2 Jahre (Kosten etwa 60 bis 90 Euro). Die Klimaanlagen sind aber bei Kältemittelverlust vor möglichen Beschädigungen durch einen automatischen Druckschalter geschützt.

Da meist im Rahmen der Fahrzeuginspektion nur grob die Funktion der Klimaanlage beurteilt wird (Kühlung ja/nein), sollte auf jeden Fall vor Wartungsarbeiten mit Nachbefüllung von Kältemittel ein effektiver Funktionstest durchgeführt werden. Dies ist z.B. durch eine Erfassung der Luftausströmtemperatur bei bestimmten Betriebszuständen oder durch Ermittlung des Temperaturunterschieds an Hoch- und Niederdruckleitung möglich.

Bei unangenehmer Geruchsbildung im Fahrzeug, die durch Bakterien- und Pilzbefall im Lüftungssystem verursacht wird (typischer Waschküchengeruch), muss der Verdampfer umgehend desinfiziert und die Ablaufleitung für das Kondenswasser gereinigt werden.

Das noch gebräuchliche, hochflüchtige Kältemittel für Klimaanlagen R134a ist zwar kein „Ozonkiller“ mehr, fördert aber dennoch beim Austreten den Treibhauseffekt. Die Treibhauswirkung von R134a ist um den Faktor 1.400 (GWP-Wert) höher als von Kohlendioxid!

Die EU-Richtlinie 2006/40/EG schreibt ein Verbot von fluorierten Treibhausgasen mit einem GWP-Wert (Global Warming Potential) von mehr als 150 für neue Fahrzeugtypen ab 2011 vor. Die Industrie hat deshalb in den letzten Jahren mehrere alternative Kältemittel zur Anwendung im Kraftfahrzeug untersucht. Einige hat sie wegen erhöhter Brennbarkeit, ungünstiger thermodynamischer Eigenschaften oder gesundheitlicher Risiken verworfen. Taugliche Alternativen sind: R744 (Kohlendioxid; GWP-Wert 1) und ein neues synthetisches Kältemittel von Honeywell und DuPont: R1234yf (Tetrafluoropropylen, GWP-Wert 4).

Bereits im Jahr 2008 hat der ADAC im Technik-Zentrum ein Fahrzeug mit einem alternativen Kältemittel untersucht. Es handelte sich um einen VW Touran mit einer speziellen Kohlendioxid-Klimaanlage, die auf dem Prüfstand viele Stärken und nur wenige Schwächen offenbart hatte. Kohlendioxid ist – so unser vorläufiges Urteil – als neues Kältemittel in Fahrzeugen geeignet, hat aber aufgrund seiner thermodynamischen Eigenschaften noch leichte Nachteile bei höheren Außentemperaturen und macht eine neue, anspruchsvollere Konstruktion der Klimaanlagen erforderlich.

Die europäischen Automobilhersteller haben sich indes im Jahr 2010 auf R1234yf als künftiges Kältemittel geeinigt. Bei dieser Substanz handelt sich wieder um einen speziellen FKW – von der chemischen Industrie auch HFO (Hydrofluor-Olefine) genannt.

Die Effizienz einer Klimaanlage hängt im Wesentlichen von der Arbeitsweise des Kompressors ab. Verbaut werden diese Varianten:

Kompressoren mit konstantem Hubvolumen

Weit verbreitet auf dem Kleinwagensektor und bei asiatischen Modellen. Für den ADAC-Test beispielhaft ausgewählt: Ford Fiesta, Mazda 6

• Es wird immer die volle Kälteleistung erzeugt und durch Zumischen von Warmluft die gewünschte Innenraumtemperatur erreicht

• Der Kompressor schaltet sich selbsttätig immer dann ein/aus, wenn am Verdampfer bei etwa 3°C der Vereisungspunkt erreicht wird

• Mazda 6: Der Kompressor schaltet aufgrund einer automatischen Umluftschaltung häufiger ab. Die Umluftschaltung bewirkt, dass am Verdampfer nicht ständig heiße Außenluft stark abgekühlt werden muss, sondern nur die kühlere Innenraumluft weiter umgewälzt und gekühlt wird. Dies ergibt einen reduzierten Energiebedarf

• Temperatur-Regulierung durch Nutzer meist manuell  

Kompressoren mit variablem Hubvolumen mit interner Leistungsregelung

Allgemein weit verbreitet. Für den ADAC-Test beispielhaft ausgewähltes Modell: Opel Vectra

• Die Kälteleistung wird aufgrund der Veränderung des Drucks im Kältemittelkreislauf durch Anpassung des Kompressor-Hubvolumens automatisch geregelt

• Dadurch reduzieren sich häufige Ein-/Ausschaltvorgänge des Kompressors. Die gewünschte Innenraumtemperatur wird aber auch hier durch Zuführen von Warmluft erreicht

• Temperatur-Regulierung durch Nutzer manuell oder automatisch  
  

Variables Hubvolumen mit externer, elektronischer Regelung

Modernste Technik – Standard bei deutschen Premium-Marken sowie bei fast allen europäischen Marken von der unteren Mittelklasse aufwärts, sofern mit Klima-Automatik ausgestattet. Für den ADAC-Test beispielhaft ausgewähltes Modell: Audi A4

• Die Kälteleistung wird elektronisch über Sensoren und ein Steuergerät an die gewünschte Temperatur angepasst

• Ein Kälteleistungsüberschuss entfällt, da das Kompressorvolumen bis nahezu null reduziert werden kann (Zumischung vorn Warmluft entfällt damit)

• Durch diese bedarfsgerechte und energetisch optimierte Kälteleistungsregelung kann die Antriebsleistung des Kompressors deutlich abgesenkt werden

Auf dem klimatisierten ADAC-Abgasprüfstand wurden diese Fahrzeugmodelle

• Ford Fiesta 1,4, 59 KW; Klimakompressor mit konstantem Hubvolumen; manuelle Klimaregelung

• Mazda 6 2,0 MZR, 108 kW; Klimakompressor mit konstantem Hubvolumen, automatische Klimaregelung

• Opel Vectra 2.2. direct, 114 kW; Klimakompressor mit variablem Hubvolumen (interne Leistungsregelung); automatische Klimaregelung

• Audi A4 1,8 T, 120 kW; Klimakompressor mit variablem Hubvolumen (externe, elektronische Leistungsregelung); automatische Klimaregelung

• Audi A4 2.0 TDI, 125 KW, Klimakompressor mit variablem Hubvolumen (externe, elektronische Leistungsregelung); automatische Klimaregelung   

in Anlehnung an die europäische Abgas-Typprüfung (NEFZ = Neuer Europäischer Fahrzyklus) jeweils mit und ohne Klimaanlage gemessen. Der Test beinhaltet Fahrzyklen innerorts sowie außerorts (bis 120 km/h). Die Testfahrzeuge wurden bei einer Prüfstandstemperatur von 28°C und 40-50% Luftfeuchtigkeit (= üblicher Sommertag) auf +22°C heruntergekühlt. Diese Temperatur wurde beim anschließenden Fahrzyklus beibehalten.