Kältemittel für Wärmepumpe R290, R410A, R32: Was ist besser?

Wärmepumpen nutzen verschiedene Kältemittel. Die Frage, welches das Beste ist, lässt sich jedoch nicht ohne Weiteres beantworten, denn jedes Kältemittel hat seine Vor- und Nachteile. Einen zusätzlichen Bonus vom Staat gibt es allerdings nur für Wärmepumpen, die ein natürliches Kältemittel verwenden.

Was ist ein Kältemittel?

Kältemittel sind Stoffe, die Wärme besonders gut transportieren. Dieser Transport funktioniert sowohl in die eine als auch in die andere Richtung, denn bei einer Wärmepumpe lässt ein Kältemittel die Wohnräume schön warm werden.

Bei einer Klimaanlage leitet es dagegen an heißen Sommertagen die warme Luft ins Freie. Ein weiterer Bereich, in dem Kältemittel eine wichtige Rolle spielen, sind Kühlschränke und Gefriergeräte. Auch bei ihnen transportiert ein Kältemittel die in den Lebensmitteln und der Luft enthaltene Wärme nach außen. Dadurch hält es die Temperatur im Innenraum eines Kühl- oder Gefrierschranks auf dem gewünschten Niveau.

Für all diese Zwecke eignen sich Stoffe, die schon bei einer Temperatur weit unter dem Gefrierpunkt verdampfen. Dadurch funktionieren Wärmepumpen selbst an eisig kalten Wintertagen.

Die Funktion von Kältemitteln in Wärmepumpen

Wärmepumpen gewinnen die zum Heizen nötige Energie aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser. Die Funktionsweise ist jedoch immer die gleiche, denn in einer Wärmepumpe finden fortlaufend die folgenden vier Schritte statt:

1. Ein Wärmetauscher überträgt die gewonnene Wärme auf ein Kältemittel. Weil ein Kältemittel schon bei einer sehr niedrigen Temperatur verdampft, wechselt es vom flüssigen in den gasförmigen Zustand.
   
   
2. Der entstandene Dampf strömt in einen Kompressor und wird dort verdichtet, also zusammengepresst. Dies lässt die Temperatur des Kältemittels ansteigen.
   
   
3. Ein zweiter Wärmetauscher entzieht dem Kältemittel die Wärme und leitet sie an die Heizungsanlage weiter. Dadurch kühlt das Kältemittel ab und wird wieder flüssig.
   
   
4. Im letzten Schritt wird auch der Druck, der im Verdichter aufgebaut wurde, wieder abgelassen. Zum Schluss hat das Kältemittel daher wieder seine ursprüngliche Temperatur und der Prozess kann von vorn beginnen.

Warum sind Kältemittel wichtig für die Effizienz von Wärmepumpen?

Die Eigenschaften eines Kältemittels haben einen entscheidenden Einfluss auf die Effizienz einer Wärmepumpe. Wichtig sind unter anderem die Verdampfungs- und Kondensationstemperaturen, also die Temperaturen, bei denen ein Kältemittel verdampft und sich später wieder verflüssigt. Sie beeinflussen den Verbrauch an Strom, den der Verdichter benötigt, um das Kältemittel zusammenzupressen.

Ein weiteres Kriterium bei der Entscheidung für ein bestimmtes Kältemittel sollte dessen Umweltverträglichkeit sein. Ein Kältemittel, das den Klimawandel nicht unnötig beschleunigt, sorgt nicht nur für ein gutes Gefühl. Es spielt auch bei der staatlichen Förderung eine Rolle und reduziert dadurch die Anschaffungskosten.

Geeignete Kältemittel für Wärmepumpen

R290: Das natürliche Kältemittel

Das Kürzel R290 steht für Propan. Es ist im Unterschied zu den synthetisch hergestellten Kältemitteln natürlichen Ursprungs und kommt auch in vielen anderen Bereichen wie zum Beispiel bei Kühlgeräten zum Einsatz.

Propan R290 punktet vor allem durch seine Umweltfreundlichkeit, denn Kältemittel können sehr klimaschädlich sein. Um ihren Einfluss auf die Erderwärmung zu verdeutlichen, wurde der GWP-Wert eingeführt.

✅ Propan hat einen niedrigen GWP-Wert. Ganz anders sieht es dagegen bei synthetischen Kältemitteln aus. Einige wurden von der EU deshalb bereits verboten, andere sollen durch bestimmte Maßnahmen vom Markt verdrängt werden.

✅ Neben seiner Umweltfreundlichkeit zeichnet sich Propan durch seine sehr guten thermodynamischen Eigenschaften aus. Sie reduzieren den Energieverbrauch und sorgen für eine hohe Energieausbeute.
✅ Dementsprechend niedrig sind die laufenden Kosten bei Propan-Wärmepumpen.

✅ Dass Propan in der Vergangenheit seltener als synthetische Kältemittel genutzt wurde, liegt vor allem an seiner Brennbarkeit. Es könnte bei einem Leck in der Anlage mit dem Sauerstoff aus der Luft eine explosive Mischung bilden. Durch die entsprechende Technik ist die nötige Sicherheit jedoch mittlerweile gewährleistet.

Wärmepumpen mit R290 Kältemittel

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R410A: Das bewährte Kältemittel

In vielen der bereits installierten Wärmepumpen findet sich das R 410 A Kältemittel. Es zählt zu den synthetischen Kältemitteln, die in der Natur nicht vorkommen und künstlich hergestellt werden. Dies mag auf den ersten Blick weniger umweltfreundlich erscheinen, hat jedoch den Vorteil, dass die Hersteller ihren Kältemitteln gezielt gewisse Eigenschaften verleihen können. Auf diese Weise beeinflussen sie entscheidende Kriterien wie die Energieeffizienz und die Sicherheit.

✅ Im Unterschied zu Propan sind synthetische Kältemittel nicht oder nur schwer brennbar. Dies erleichtert die Montage und reduziert die Kosten bei der Inbetriebnahme.

✅ Auch die bei den Propan-Wärmepumpen notwendigen Sicherheitsabstände zu Türen, Fenstern und ähnlichen Bauteilen gelten für sie nicht. Dies ist vor allem auf kleinen Grundstücken von Vorteil.
Ein nicht brennbares Kältemittel bietet Ihnen aber vor allem zusätzliche Sicherheit.

✅ Die thermodynamischen Eigenschaften lassen sich bei einem künstlichen Herstellungsprozess ebenfalls beeinflussen und beispielsweise an die Betriebstemperaturen von Heizungsanlagen anpassen.
✅ Dadurch arbeiten Wärmepumpen mit R 410 A Kältemittel sehr effizient und verursachen nur geringe laufende Kosten.

Nachteile von R410A

Die EU hat bislang nur Kältemittel mit einem GWP-Wert über 2500 verboten. R410A mit einem GWP-Wert von 2088 ist daher bislang noch nicht betroffen. Selbst ohne Verbot werden Mengenbeschränkungen jedoch dazu führen, dass Kältemittel wie das R410A und andere Treibhausgase immer teurer werden. Dies könnten Sie bei einer Reparatur deutlich spüren.

Zudem besteht die Gefahr, dass durch eine Mengenbeschränkung das Kältemittel nicht immer verfügbar ist. Schlimmstenfalls muss eine Reparatur daher verschoben werden.

Wärmepumpen mit Kältemittel R410A

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R32: Das innovative Kältemittel

Weil das bewährte Kältemittel R410A zur Hälfte aus R32 besteht, bietet sich ungemischtes Difluormethan mit dem Kürzel R32 als Alternative an.

✅ Dieses Kältemittel hat einen sehr viel niedrigeren GWP-Wert von 675 und ist daher sehr viel weniger klimaschädlich.

✅ Zudem enthält es keine Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen, die unter dem Kürzel PFAS bekannt wurden und sowohl für die menschliche Gesundheit als auch für die Umwelt gefährlich sind.

✅ R32 spielt bei der Entwicklung moderner und umweltfreundlicher Wärmepumpen deshalb inzwischen eine immer größere Rolle. Ebenso häufig kommt es in Klimaanlagen zum Einsatz.

✅ R32 hat zudem bessere thermodynamische Eigenschaften als Kältemittel wie R410A. Das kann zu einem höheren COP (Coefficient of Performance) führen – also mehr Heizleistung pro verbrauchter kWh Strom.

✅ Immer mehr Hersteller verwenden deshalb inzwischen R32 für ihre Luft-Wasser-Wärmepumpen.

Vorteile von R32

• weniger klimaschädlich als R410A
• effizient
• ungiftig
• schwer entflammbar
• geringere Füllmenge als R410A

Nachteile von R32

R32 ist im Unterschied zu R410A leicht brennbar. Dies macht gewisse Sicherheitsvorkehrungen erforderlich. Sie können unter Umständen dazu führen, dass die Wärmepumpe nicht am gewünschten Platz aufgestellt werden darf.

Wärmepumpen mit R32

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Heizungsförderung für natürliche Kältemittel

Der Staat unterstützt den Austausch einer alten Heizungsanlage gegen eine Wärmepumpe durch ein Förderprogramm. Für Luft-Wasser-Wärmepumpen, die ein natürliches Kältemittel nutzen, gibt es einen zusätzlichen Bonus. Er liegt derzeit bei fünf Prozent.

Abhängig vom Kaufpreis einer Wärmepumpe und der Förderung, die Sie persönlich erhalten würden, können fünf Prozent eine stattliche Summe sein. Der genaue Betrag ergibt sich durch verschiedene Kriterien. So bekommen Sie zum Beispiel einen Klimageschwindigkeitsbonus, wenn Sie eine alte, aber noch funktionstüchtige Gas– oder Ölheizung durch eine Wärmepumpe ersetzen lassen.

Werfen Sie daher gegebenenfalls einen Blick auf die Internetseite der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW). Zu den natürlichen Kältemitteln für Wärmepumpen gehört außer Propan auch das Isobutan mit dem Kürzel R600A.

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Fazit: Die Wahl des richtigen Kältemittels für Ihre Wärmepumpe

Propan-Wärmepumpen sind die klimafreundlichste Lösung. Letztendlich befindet sich ein Kältemittel in einer Wärmepumpe jedoch in einem geschlossenen Kreislauf. Zu einer Freisetzung und einem Schaden für die Umwelt kommt es daher nur bei einem Leck und einer unsachgemäßen Entsorgung, wenn eine Wärmepumpe ihr Lebensende erreicht hat.

Synthetische Kältemittel kommen wegen ihrer vielen positiven Eigenschaften deshalb nach wie vor in Wärmepumpen zum Einsatz. Auch um ihre Preise, die durch EU-Verordnungen in Zukunft möglicherweise steigen könnten, müssen Sie sich als Privatperson keine Sorgen machen. Sie spielen lediglich bei der Anschaffung einer Wärmepumpe und bei Reparaturen eine Rolle. Funktioniert eine Wärmepumpe einwandfrei, ist in der Regel weder ein Austausch des Kältemittels noch ein Nachfüllen erforderlich. Möchten Sie sich eine möglichst hohe staatliche Förderung sichern, sollten Sie sich aber dennoch vor allem die Luft-Wasser-Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln anschauen.

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