Die meisten derzeit in Wärmepumpen eingesetzten Kältemittel haben eine mehr oder weniger hohe klimaschädliche Wirkung, falls sie in die Atmosphäre gelangen. Üblicherweise wird diese nicht entfaltet, da das Kältemittel im geschlossenen Kältekreis bleibt. Nur in Ausnahmefällen kann es in die Atmosphäre gelangen. Selbst bei einem Verlust der gesamten Kältemittelmenge wäre deren Treibhauswirkung durch die CO2-Einsparung im Betrieb gegenüber fossilen Systemen mehr als ausgeglichen.
Wärmepumpen haben eine Kältemittelfüllung, die nicht ersetzt werden muss. Das Kältemittel wird nicht verbraucht, es transportiert nur Wärme und altert dabei nicht. Die Kältekreisläufe der Wärmepumpen sind grundsätzlich dicht und das Kältemittel entweicht ebenso wenig wie bei einem Kühlschrank. Aufwendige Prüfverfahren bei der Produktion stellen dies sicher. In Abhängigkeit von der Füllmenge schreibt die F-Gase- Verordnung regelmäßige Dichtigkeitsüberprüfungen vor.
Arten von Kältemitteln
Für elektrisch betriebene Wärmepumpen können synthetische und sogenannte „natürliche Kältemittel“ verwendet werden. Zur Gruppe der synthetischen Kältemittel gehören nicht chlorierte Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW) und Hydrofluorolefine (HFO). Zu den „natürlichen Kältemitteln“ zählen beispielsweise CO2, Ammoniak und Propan. Derzeit werden in Wärmepumpen überwiegend HFKW als Kältemittel eingesetzt. Diese tragen im Gegensatz zu den seit Langem in Europa verbotenen HFCKW nicht zum Abbau der Ozonschicht bei. Die heute am häufigsten eingesetzten HFKW sind weder brennbar noch toxisch, man spricht auch von Sicherheitskältemitteln, da sie nach ISO 817 zur Sicherheitsklasse A1 gehören. Gleichzeitig besitzen sie hervorragende thermodynamische Eigenschaften, wodurch Wärmepumpen mit diesen Kältemitteln eine sehr hohe Energieeffizienz erreichen. Weniger verbreitet sind die sogenannten „natürlichen Kältemittel“: Kohlenwasserstoffe (meist Propan oder Propen), Ammoniak oder Kohlendioxid. Diese Substanzen haben keine oder nur eine sehr geringe Klimawirkung, allerdings auch spezifische Nachteile. Beispielsweise ist Propan brennbar, Ammoniak giftig und CO2 gegenüber den Alternativen weniger effizient bzw. nicht für alle Anwendungen gut geeignet. Sie erfordern daher besondere Vorkehrungen für die Verwendung in Wärmepumpen.
F-Gase-Verordnung
Seit dem 4. Juli 2007 regelt die EU-Verordnung 842/2006, die sogenannte F-Gase-Verordnung, den Umgang mit fluorhaltigen Kältemitteln. Am 1. Januar 2015 wurde sie durch die novellierte F-Gase-Verordnung Nr. 517/2014 ersetzt. Sie regelt den Umgang mit HFKW, wovon also auch Kältemittel von Wärmepumpen betroffen sind. Durch die Verordnung wird die Verfügbarkeit von Kältemitteln in der EU bis 2030 schrittweise gesenkt (Phase-down). In der Folge sind stetig geringere Mengen an HFKW (gemessen in CO2-Äquivalenten) auf dem Markt verfügbar. Dadurch wird die Verwendung von Kältemitteln mit geringerem GWP angeregt. Außerdem regelt die Verordnung die Dichtheitsüberprüfungen von Anlagen in Abhängigkeit von den CO2-Äquivalenten ihrer Kältemittelfüllungen. Von Anwendungsverboten sind Wärmepumpen derzeit nicht betroffen. Momentan findet eine erneute Überarbeitung der F-Gase-Verordnung statt.
Ausblick
Weitere mäßige Steigerungen der Effizienzen sind noch möglich, auch durch A2L-Kältemittel und Propan, die auch höhere Vorlauftemperaturen ermöglichen. Mit weiteren Entwicklungen von speziellen Lösungen für den Gebäudebestand ist zu rechnen. Es ist zudem eine Entwicklung hin zu immer leiseren Geräten zu erwarten. Vermutlich werden Hersteller künftig verstärkt Propan-Wärmepumpen auf den Markt bringen. Es ist zu erwarten, dass es in Zukunft auch ein größeres Angebot von Sole/Wasser-Wärmepumpen mit Propan für die Außenaufstellung auch für kleinere Leistungsbereiche geben wird.
Basierend auf den aktuellen Zahlen zum Marktgeschehen lässt sich sagen, dass die Industrie mit einem stetigen Zuwachs an Wärmepumpen rechnet und zusätzliche Produktionsstätten mit einkalkuliert. Im Jahr 2021 wurden in Deutschland 154 000 Heizungswärmepumpen abgesetzt. Dies entspricht einem Wachstum von 28 % gegenüber dem Vorjahr. Das größte Wachstum erlebten im vergangenen Jahr Luft/Wasser-Wärmepumpen mit 127 000 Geräten (+33 % gegenüber dem Vorjahr).
Das zeigt: Die Branche steht bereit und kann mit der steigenden Nachfrage umgehen. Doch auch das Fachhandwerk muss mitziehen und sich weiter schulen. Denn Wärmepumpen laufen nur effizient und leisten so einen großen Beitrag zum Klimaschutz, wenn sie fachgerecht und sorgfältig geplant und installiert werden.
Hier findet ihr >Details zu Nomen und Technik<
Dieser Fachbeitrag von Herrn Alexander Sperr ist erschienen in der SBZ am 02.02.2022
