Kältemittel für Wärmepumpen: Was steckt dahinter?

Wissenswertes über Kältemittel

Kältemittel zählen zu den Fluiden, die Wärme sehr gut leiten. Daher werden sie oft als Betriebsstoff zur Wärmeübertragung in Heizsystemen oder Klimaanlagen genutzt. Unterschieden werden sie zwischen natürlichen und synthetischen Kältemitteln.

Kohlenwasserstoffe, Ammoniak sowie Wasser und Luft zählen zu den natürlichen Kältemitteln. Synthetische Kältemittel werden künstlich hergestellt und in der Chemie auch als halogenierte Kohlenwasserstoffe bezeichnet. Jedes Kältemittel weist andere Eigenschaften auf und wird je Anwendungsbereich dementsprechend eingesetzt. Einige sind besonders gut für Klimaanlagen geeignet, wohingegen andere sich besser für Heizsysteme wie der Wärmepumpe eignen. Die Wahl des Kältemittels hat Einfluss auf den Energieverbrauch und auch den Aufstellort des jeweiligen Systems.

Eine wichtige Rolle bei synthetischen Kältemitteln spielt der sogenannte GWP-Wert. GWP bezeichnet in diesem Zusammenhang Global Warming Potential, was übersetzt Treibhauspotenzial bedeutet. Der GWP-Wert gibt an, wie schädlich ein Kältemittel ist, wenn es in der Atmosphäre freigesetzt wird. Als Vergleichswert hierfür dient CO2, das mit einem Wert von 1 beziffert wird. Beträgt der GWP-Wert beispielsweise 1.000, so ist es 1.000-mal schädlicher als CO2. Seit 2020 darf der GWP-Wert eines Kältemittels bei maximal 2.500 liegen. Ab 2025 beläuft sich die Höchstgrenze auf 750.

Was bewirken Kältemittel in Wärmepumpen?

Wärmepumpen unterscheiden sich in drei Grundarten. Sie beziehen ihre Energie aus der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder dem Erdreich. Die daraus gewonnene Wärme geben sie in Form von Heizenergie an das Haus ab. In allen Wärmepumpen zirkuliert das Kältemittel. Dieses nimmt die Energie aus der Umgebung – beispielsweise der Luft – auf, erwärmt sich dadurch und verdampft bereits bei sehr niedrigen Temperaturen. Durch einen strombetriebenen Kompressor wird das bis dato gasförmige Kältemittel verdichtet, wodurch sich das Temperaturniveau nochmals erhöht. Im Anschluss wird das Kältemittel in einem Kondensator wieder verflüssigt und die freigegebene Wärme wird an das Heizungssystem abgegeben. Dieser Vorgang wiederholt sich immer wieder und wird daher auch Kältemittelkreislauf genannt.

Übrigens: Läuft das Kältemittel aus der Wärmepumpe aus, ist dies ein sicheres Anzeichen für einen Defekt. Dieser sollte zügig, aber ausschließlich von einem Fachmann behoben werden.

Welche Kältemittel sind für Wärmepumpen besonders gut geeignet?

Für Wärmepumpen sind verschiedene Kältemittel geeignet, die am Beginn ihrer Bezeichnung alle mit einem “R” gekennzeichnet sind. Das R steht für refrigerant und ist die englische Bezeichnung für Kältemittel. Die Zahlen hinter dem Buchstaben geben Aufschluss über die chemische Zusammensetzung des Kältemittels.

Da die Anforderungen in Bezug auf den Klimaschutz auch bei umweltfreundlichen Heizungen weiter steigen, setzen immer mehr Hersteller auf natürliche Kältemittel für ihre Wärmepumpen. Synthetische Kältemittel, mit besonders hohem Treibhauspotenzial, sollen ab 2025 nicht mehr verkauft werden.

Am besten geeignet sind daher natürliche oder synthetische mit einem geringen GWP-Wert. Besonders für den Einsatz in Bestands- und Altbauten spielt die Effizienz eines Kältemittels eine wichtige Rolle, da diese oftmals nicht so gut gedämmt sind und die Wärmepumpe mehr Leistung aufbringen muss. Zwei gängige, effiziente Kältemittel für Wärmepumpen, die auch den künftigen Anforderungen hinsichtlich Klimaschutz entsprechen, sind daher:

• R290: Wärmepumpen mit Propan, einem natürlichen Kältemittel, sind umweltfreundlich, effizient und in der Regel leistungsstark. Sie haben ein sehr geringes Treibhauspotenzial mit einem GWP-Wert von 3 und fallen nicht unter die Beschränkungen der F-Gase-Verordnung. Diese Anlagen erhalten außerdem einen zusätzlichen Förder-Bonus von fünf Prozent gemäß BEG. Viele Anlagen punkten mit einer sehr effizienten Wärmeübertragung, höheren Vorlauftemperaturen und funktionieren zuverlässig selbst bei Minusgraden. Dies macht sie besonders für Altbauten attraktiv.
• R32: Das ungiftige und umweltschonende Kältemittel kommt mit einem Treibhauspotenzial von 675 aus und ist damit 70 Prozent geringer als andere synthetische Kältemittel, wie bspw. R410A. Neben seiner besseren Umweltbilanz ist der Stromverbrauch einer Wärmepumpe mit R32 ebenfalls geringer als bei anderen synthetischen Kältemitteln. Zudem enthält es keine giftigen PFAS (Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen). Nach aktuellem Stand fällt R32 auch nicht unter das ab 2025 geplante Verbot der F-Gase-Verordnung der Europäischen Union.

Heizungsförderung: Effizienz-Bonus für natürliche Kältemittel

Tauschen Sie Ihre alte Heizung gegen eine neue Wärmepumpe, können Sie bis zu 70 Prozent Zuschuss im Rahmen der staatlichen Heizungsförderung nach BEG erhalten. Da der Gesetzgeber die Verwendung natürlicher Kältemittel in Wärmepumpen mehr stärken möchte, führte er im Januar 2023 einen Kältemittel-Bonus ein. Auch nach der Anpassung der Heizungsförderung, die am 1. Januar 2024 in Kraft getreten ist, wird weiterhin ein sogenannter Effizienz-Bonus für natürliche Kältemittel gewährt. Mit diesem erhalten Sie auf den Basisfördersatz nochmal 5 Prozent Zuschuss.

Fazit: Kältemittel für Wärmepumpen

Momentan sind das natürliche Kältemittel R290 (Propan) sowie das synthetische R32 wohl die beste Wahl aus allen Stoffen. Das umweltschonende R290 wird durch den Staat besonders gefördert und auch das synthetische R32 wird durch seinen vergleichsweise geringen GWP-Wert auch nach 2025 für Wärmepumpen zulässig sein. Beide enthalten zudem keine giftigen PFAS. Sie weisen außerdem eine hohe Effizienz auf und verringern dadurch den Stromverbrauch der Wärmepumpe und eignen sich besonders in Altbauten.

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