Kältemittel, Kältemittelkreislauf, natürliche Kältemittel, Sicherheitskältemittel

Wissenswertes zum Thema Kältemittel

Aufgabe des Kältemittel

Die wichtigste Aufgabe eines Kältemittel ist es, die in der Umgebung vorhandene Wärme aufzunehmen. Diese Wärme wird in der Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und kann anschließend für die Heizung oder zum Erwärmen von Brauchwasser genutzt werden.

Gründe für eine neue F-Gase Verordnung

Einige fluorierte gasförmige Kohlenwasserstoffe (F-Gase) können eine starke Treibhauswirkung entfalten und somit die Erderwärmung fördern - falls sie in die Atmosphäre gelangen. Um die Ziele des EU-Green Deals zu erreichen (Senkung der CO2-Emissionen bis 2030 um 55%; CO2-Neutralität bis 2050), ist es notwendig die bestehende europäische F-Gase Verordnung anzupassen.

Die schrittweise Verringerung kann entweder durch eine Reduzierung der Kältemittelmengen erreicht werden und/oder durch einen Umstieg auf Kältemittel mit niedrigerem Treibhausgaspotenzial, angegeben als Global Warming Potential (GWP).

Wärmepumpen mit einem gültigen EHAP Gütesiegel weisen eine sehr hohe Dichtheit des Kältemittelkreislaufs auf, ein Austritt während des Betriebs kann ausgeschlossen werden.

Natürliche Kältemittel sind eine mögliche Alternative, denn sie haben im Vergleich zu den gängigen Sicherheitskältemitteln einen sehr niedrigen GWP und sind aufgrund ihrer thermodynamischen Eigenschaften eine der naheliegenden Lösungen für den Umstieg von Wärmepumpen.

Kältemittel in bestehenden Wärmepumpen-Anlagen

Funktionstüchtige Heizungen und Wärmepumpen dürfen weiter betrieben werden. Keine Heizungen und keine Wärmepumpen müssen nach dem Inkrafttreten der neuen F-Gase Verordnung ausgebaut werden. Es gilt der Bestandsschutz, auch für Anlagen, die mit betroffenen Kältemittel betrieben werden.

Verfügbarkeit von F-Gase weiterhin wichtig

Trotz der Reduzierung der F-Gase durch die neue Verordnung bleibt deren Verfügbarkeit sehr wichtig damit bestehende Wärmepumpen-Anlagen weiterhin gewartet und repariert werden können.

Wissenswertes über natürliche Kältemittel

Kältemittel werden als natürlich bezeichnet, wenn die chemischen Moleküle dieser Kältemittel auch ohne menschliches Zutun in der Natur vorkommen wie z.B. Ammoniak (R717), Kohlenstoffdioxid (R744), Propan (R290) und Isobutan (R600a).

Jedes dieser Kältemittel hat besondere Eigenschaften und Anwendungsbereiche. Ihre Vorteile bestehen im niedrigen Erderwärmungspotential und dem Ausbleiben langlebiger Zerfallsprodukte - falls diese Stoffe in die Umwelt gelangen sollten.

Sicherheit

Der Betrieb von Wärmepumpen ist mit allen Kältemitteln sicher, wenn der Einbau durch geschultes Fachpersonal durchgeführt worden ist. Je nach verwendetem Kältemittel sind spezifische Sicherheitsvorkehrungen notwendig. Beim Einsatz von entflammbaren Kältemitteln bestehen zudem Anforderungen an den Aufstellort.

Die Bezeichnung natürliche Kältemittel umfasst mehrere Stoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften. Das natürliche Kältemittel CO2 ist weder brennbar noch giftig und somit ein Sicherheitskältemittel (A1). Die meisten natürlichen Kältemittel sind aber entweder brennbar (z.B. Propan) oder haben eine höhere Toxizität (z.B. Ammoniak) und können deshalb nicht als Sicherheitskältemittel bezeichnet werden. Um diese Kältemittel in Wärmepumpen einsetzen zu können, müssen zusätzliche Sicherheitsanforderungen eingehalten werden

Austausch von Kältemittel bei bestehenden Wärmepumpen-Anlagen

Die Wärmepumpe und ihre Komponenten sind exakt auf das für die Anlage vorgesehene Kältemittel ausgelegt. Ein einfacher Austausch auf ein natürliches Kältemittel ist nicht möglich. Ein solcher Wechsel würde nicht nur die Betriebserlaubnis erlöschen lassen, sondern auch möglicherweise Sicherheitsrisiken mit sich bringen. Die Verwendung von Kältemitteln erfordert eine genaue Abstimmung zwischen dem Kältemittel selbst und den Komponenten der Wärmepumpe, wie Verdichter, Wärmetauscher, Ventile und Steuerungssysteme. Außerdem muss das zur Schmierung des Verdichters verwendete Öl auf das Kältemittel ausgelegt sein.

Ein Wechsel des Kältemittels würde eine gründliche Überarbeitung und einen Austausch bestimmter Komponenten erfordern, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten.

Innenaufstellung Wärmepumpe mit Propan

Eine Innenaufstellung von Propan-Wärmepumpen ist grundsätzlich möglich. In Wärmepumpen zur Brauchwassererwärmung mit Füllmengen von weniger als 152 g R290 (Propan) ist die Innenaufstellung seit Jahren Stand der Technik.

Für die größeren Füllmengen in Heizungswärmepumpen gelten entsprechende Sicherheitsanforderungen an den Aufstellraum und an die Wärmepumpe. Hier ist eine Außenaufstellung in den meisten Fällen günstiger, diese Geräte sind daher marktüblich. Die Industrie arbeitet an verschiedenen Konzepten und Produkten für die Innenaufstellung von Wärmepumpen mit R 290 (Propan) in den haushaltsüblichen Leistungsgrößen.

Herausforderungen & realistischer Zeitplan

Eine großflächige Umstellung in der Wärmepumpen-Branche auf natürliche Kältemittel stellt nicht nur die Hersteller, sondern auch die vorgelagerte Industrie und die Normenarbeit vor Herausforderungen. Eine zentrale Aufgabe ist, neue Vorgaben und Normen zu erarbeiten, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten. Dies betrifft die gesamte Wertschöpfungskette, von der Produktion und dem Transport der natürlichen Kältemittels, über die sichere Herstellung der Wärmepumpen bis hin zur Schulung der Planer und Installateure.

Die Einhaltung aller relevanten internationalen und nationalen Richtlinien und Normen ist besonders wichtig, damit in jeder Phase der Wertschöpfungskette die Arbeitsplatzsicherheit gegeben ist und die Wärmepumpen den erforderlichen Sicherheitsstandards entsprechen.

Die geforderte Transformation entlang der gesamten Wertschöpfungskette ist ein längerfristiger und anspruchsvoller Prozess, welcher mehrere Jahre beanspruchen wird. Darüber hinaus bedarf es der Sensibilisierung und Aufklärung der breiten Bevölkerung zu diesem Thema.

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