Wärmepumpe Kältemittel: Welches ist das beste?

Kältemittel in Wärmepumpen sorgen dafür, dass Ihr Haus effizient mit Wärme versorgt werden kann. Doch es gibt starke Unterschiede bei den Kältemitteln hinsichtlich Umweltverträglichkeit und anderen Risikofaktoren. Und manche Kältemittel erhöhen sogar die möglichen Förderzuschüsse für Wärmepumpen. In diesem Artikel erfahren Sie alles dazu, was Sie wissen müssen.

Was ist ein Kältemittel?

Im Zentrum jeder Wärmepumpe arbeitet das Kältemittel. Aber was ist das eigentlich? Ganz einfach ausgedrückt ist ein Kältemittel eine spezielle Flüssigkeit, die in Wärmepumpen verwendet wird, um Wärme von einem Ort zu einem anderen zu transportieren. In dem Fall transportiert das Kältemittel die Wärme aus der Umgebung in das zu beheizende Gebäude.

Die Besonderheit eines Kältemittels liegt in seiner Fähigkeit, bei verschiedenen Temperaturen und Drücken zwischen einem flüssigen und einem gasförmigen Zustand zu wechseln. Diese Eigenschaft nutzt die Wärmepumpe aus: Das Kältemittel nimmt Wärme auf, indem es verdampft (vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht), und gibt Wärme ab, indem es kondensiert (vom gasförmigen zurück in den flüssigen Zustand wechselt).

Wie funktioniert der Kältemittelkreislauf in der Wärmepumpe?

Der Kältemittelkreislauf läuft in vier Schritten ab: Wärmeaufnahme, Kompression, Wärmeabgabe und Expansion. 

1. Wärmeaufnahme: Zuerst nimmt das Kältemittel Wärme aus der Umgebung auf. Dies geschieht in der Außeneinheit der Wärmepumpenheizung. Die Umgebungswärme lässt das Kältemittel verdampfen – es wechselt also von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand.
2. Kompression: Das jetzt gasförmige Kältemittel wird durch einen Kompressor geleitet. Dabei wird es unter hohen Druck gesetzt, was seine Temperatur erhöht. Denken Sie an eine Fahrradpumpe, die warm wird, wenn Sie sie schnell benutzen. Das ist ein ähnlicher Effekt.
3. Wärmeabgabe: Mit der erhöhten Temperatur strömt das Kältemittel in die Inneneinheit der Wärmepumpe, wo es seine Wärme an die Raumluft oder das Heizungssystem des Hauses abgibt. Beim Abkühlen kondensiert das Kältemittel und wird wieder flüssig.
4. Expansion: Nachdem das Kältemittel seine Wärme abgegeben hat, fließt es durch ein Expansionsventil. Hierbei verringert sich der Druck des Kältemittels, es kühlt ab und der Kreislauf beginnt von vorne.

Dieser Prozess ermöglicht es einer Wärmepumpe, selbst bei niedrigen Außentemperaturen effizient zu heizen, da sie die vorhandene Umgebungswärme nutzt und diese verstärkt. Das Kältemittel spielt dabei eine zentrale Rolle, denn ohne seine einzigartigen Eigenschaften wäre dieser Prozess nicht möglich.

Die gängigsten Wärmepumpe Kältemittel im Überblick

Historisch gesehen wurden verschiedene Substanzen als Kältemittel in Wärmepumpen verwendet, angefangen von natürlichen Gasen wie Ammoniak bis hin zu synthetischen Fluorkohlenwasserstoffen (FKWs). 

In jüngerer Zeit hat jedoch das Bestreben, umweltfreundlichere Alternativen zu finden, die Entwicklung von Kältemitteln mit geringerem Treibhauspotenzial vorangetrieben. Das hat dazu geführt, dass die neuen Wärmepumpen inzwischen keine fluorbasierten Kältemittel mehr verwenden.

Gut zu wissen: Kältemittel haben ein bestimmtes Muster in der Namensgebung. Das „R“ steht „refrigerant“, das englische Wort für Kältemittel. Die Zahlen dahinter beschreiben die chemische Zusammensetzung. Hier ein detaillierter Blick auf einige gängige Wärmepumpe Kältemittel:

• Propan (R290): Das Kältemittel R290 ein natürliches Kältemittel und kein FKW. Es hat ein vernachlässigbares Treibhauspotenzial und bietet hervorragende Effizienz. Da es entflammbar ist, sind die Wärmepumpen mit Propan so gebaut, dass ein sicherer Betrieb gewährleistet werden kann. Alle Informationen zu Propan finden Sie hier: Propan Wärmepumpe
• R410A: Dieses synthetische Kältemittel gehört zur Gruppe der FKWs und ist für seine hohe Effizienz bekannt. Allerdings hat es ein hohes Treibhauspotenzial und wird aufgrund immer strenger werdender EU-Regelungen zur Verwendung von FKWs immer seltener verwendet.
• R32: Auch R32 ist ein FKW, aber mit einem deutlich niedrigeren Treibhauspotenzial als R410A. Trotz seiner leicht entflammbaren Eigenschaften wird es aufgrund seiner guten Leistung und geringeren Umweltbelastung in einigen modernen Wärmepumpen verwendet.
• Ammoniak (NH3, R717): Ammoniak ist ebenfalls kein FKW und wird wegen seiner Effizienz und Umweltfreundlichkeit geschätzt. Seine Toxizität macht jedoch spezielle Sicherheitsvorkehrungen notwendig.
• CO₂ (R744): CO₂ ist ein natürliches Kältemittel und zählt nicht zu den FKWs. Es ist umweltfreundlich, hat minimales Treibhauspotenzial und nicht entflammbar. CO₂-Wärmepumpen sind allerdings komplexer im Aufbau, dadurch deutlich teurer und meistens nicht lohnenswert für normale Wohnhäuser.

Welches Wärmepumpe Kältemittel ist empfehlenswert?

Die Wahl des Kältemittels ist eine entscheidende Komponente beim Kauf oder Upgrade einer Wärmepumpe. Es beeinflusst nicht nur die Effizienz und Leistung, sondern auch die Umweltverträglichkeit Ihres Systems. Hier sind einige praktische Tipps, die Ihnen helfen, die richtige Entscheidung zu treffen:

• Umweltauswirkungen: Bevorzugen Sie Kältemittel mit niedrigem Treibhauspotenzial (GWP). Natürliche Kältemittel wie Propan (R290) oder CO₂ (R744) haben ein minimales GWP und sind daher umweltfreundlichere Optionen.
• Sicherheitsüberlegungen: Beachten Sie die Sicherheitsrisiken, die mit bestimmten Kältemitteln verbunden sind. Entflammbare oder giftige Kältemittel erfordern spezielle Installationen und Wartungsprotokolle.
• Zukunftssicherheit: Berücksichtigen Sie die langfristige Verfügbarkeit und regulatorische Zukunft des Kältemittels. Einige FKWs stehen aufgrund ihrer Umweltauswirkungen unter zunehmendem Regulierungsdruck.

Am besten ist: Lassen Sie sich von einem Fachbetrieb beraten, um die bestmögliche Entscheidung zu treffen.

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Hier können Sie herausfinden, ob sich eine Wärmepumpe auch für Ihr Haus lohnt: