Seit dem 1. Januar 2017 dürfen neue Klimaanlagen von Pkw und leichten Nutzfahrzeugen nur noch mit Kältemitteln mit einem kleinen Treibhauspotenzial (unter 150) befüllt werden. Als Ersatzkältemittel wird seit 2011 vor allem der brennbare fluorierte Stoff R1234yf verwendet. Bisher entwickelten erst zwei Pkw-Hersteller Klimaanlagen mit dem natürlichen Kältemittel Kohlendioxid für ausgewählte Pkw-Modelle.
Bereits im Jahr 2012 hatte die Schweizer Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) in 3.580 m Höhe am Jungfraujoch R1234yf in der Luft nachgewiesen. Im Jahr 2015 berichtete die Empa über ihre Ergebnisse der kontinuierlichen atmosphärischen Messungen von drei neu eingeführten halogenierten Stoffen: R1234yf, R1234ze(E) und 1233zd(E). Diese Stoffe werden vor allem als Ersatz für klimaschädliche Kältemittel und zur Kunststoffschäumung eingesetzt. Die aktuellen Auswertungen der Empa-Messungen bis Ende 2018 zeigen nun, dass die neuen Stoffe immer öfter und in höheren Konzentrationen in der Atmosphäre nachweisbar sind.
Für R1234yf wird eine atmosphärische Lebensdauer von etwa 2 Wochen angenommen. In der Atmosphäre bildet sich aus dem Kältemittel vor allem Trifluoressigsäure (TFA). Eine Studie unter Beteiligung der Empa aus dem Jahr 2012 schätzt die zukünftig zu erwartenden TFA-Emissionen auf bis zu 19.000 Tonnen pro Jahr, die in die Umwelt gelangen, wenn alle Pkw in Europa mit R1234yf-Anlagen ausgerüstet sind. Eine aktuelle Studie im Auftrag des Umweltbundesamtes untersuchte heutige und zukünftige Emissionsmengen von fluorierten Gasen und das Vorkommen von TFA im Niederschlag. Die Ergebnisse zeigen, dass die TFA-Einträge in die Umwelt bereits angestiegen sind mit den neuen, kurzlebigen fluorierten Kältemitteln weiter steigen werden.
Die extrem wasserlösliche und algengiftige Säure wird mit den Niederschlägen in die Gewässer eingetragen, sie gilt als persistent, das heißt schwer abbaubar. Mit den üblichen Reinigungsmethoden ist TFA aus dem Wasser nicht entfernbar. Die zuständigen Behörden der Bundesländer befassen sich seit einiger Zeit intensiver mit diesem Stoff, der auch aus anderen Quellen wie Industrie und Landwirtschaft in die Umwelt eingetragen wird. Aus Vorsorgegründen sollte der TFA-Eintrag in die Gewässer aus allen Quellen minimiert werden.
Daher rät das Umweltbundesamt, auf fluorierte Kältemittel wie R1234yf zukünftig zu verzichten und stattdessen auf umweltverträglichere Stoffe und Verfahren zu setzen. Für viele Anwendungen gibt es Alternativen mit natürlichen Kältemitteln wie Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffen, Ammoniak oder Wasser. Für Pkw-Klimaanlagen bietet sich zum Beispiel das Kältemittel Kohlendioxid an. Es ist nicht brennbar. Im Gegensatz zu R1234yf, das im Brandfall und an heißen Oberflächen giftige Stoffe wie Fluorwasserstoff und Carbonylfluorid bilden kann – ein Sicherheitsrisiko für Insassen und Rettungskräfte.
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