Energie-Kolumne: Warum Kältemittel für Wärmepumpen ein Klimaproblem haben

Fachleute sind sich einig, dass Wärmepumpen bei der dringend nötigen Wärmewende eine entscheidende Rolle spielen werden. Wärmepumpen gelten als effiziente und klimafreundliche Alternativen zu klassischen Öl- oder Gasheizungen. Allerdings gibt es auch hier einen kleinen Haken: Bislang kommen bei Wärmepumpen als Kältemittel überwiegend teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFKW) zum Einsatz. Und diese weisen ein hohes Treibhausgaspotenzial auf - wenngleich Wärmepumpen in der Klimagesamtbilanz den klassischen Öl- und Gaskesseln trotzdem haushoch überlegen sind, da das Kältemittel in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert und nur bei Leckagen austreten kann.

Wärmepumpen-Hersteller müssen klimafreundliche Gerätekomponenten entwickeln

Aber es gibt Bestrebungen, insgesamt die Menge der in den Verkehr gebrachten fluorierten Treibhausgase deutlich zu reduzieren. Die EU hat in diesem Zusammenhang die sogenannte F-Gasverordnung erlassen, die im Vergleich zu 1990 eine Reduktion um 79 Prozent vorsieht. Und das betrifft eben auch die Verwendung der oben erwähnten Kältemittel. Künftig sollen daher vermehrt Kältemittel mit einem geringeren Treibhausgaspotenzial eingesetzt werden. Dafür müssen die Hersteller aber teilweise erst noch Gerätekomponenten entwickeln.

Warum benötigen Wärmepumpen Kältemittel?

Warum benötigen Wärmepumpen überhaupt Kältemittel? Im Verdampfer wird die aus der Umgebung gewonnene Wärme (Luft, Erde oder Grundwasser) aufgenommen und an das Kältemittel abgegeben. Das Kältemittel erwärmt sich und verdampft – und zwar bereits bei geringen Temperaturen. Durch einen mit Strom getriebenen Kompressor wird das nun gasförmige Kältemittel verdichtet. Dadurch erhöht sich das Temperaturniveau nochmals. Im Anschluss wird das Kältemittel wieder verflüssigt und die freigewordene Wärme an das Heizsystem abgegeben. 

Wichtig: Wie anfangs erwähnt zirkuliert das Kältemittel in einem geschlossenen Kreislauf. Läuft doch Kältemittel aus, ist das ein sicheres Zeichen für einen Defekt. Und der muss schnell von einer Fachfirma behoben werden. Nach Ende der Lebensdauer wird das Kältemittel in der Regel nicht entsorgt, sondern recycelt und wiederverwendet.

Sind mit Wärmepumpen Propangas als Kältemittel unsicherer?

Tatsächlich gibt es neben den teilfluorierten Kohlenwasserstoffen auch Kältemittel mit einem deutlich geringeren Treibhausgaspotenzial. Dazu zählt Propan, ein natürliches Kältemittel, das insbesondere bei Luft-Wasser-Wärmepumpen, die im Außenbereich aufgestellt werden, im Trend liegt. Propan ist recht günstig und reichlich vorhanden. Wärmepumpen, in denen Propan als Kältemittel zirkuliert, arbeiten in der Regel sogar etwas effizienter als Modelle, in denen teilfluorierte Kohlenwasserstoffe zum Einsatz kommen. Das Problem von Propan ist dessen hohe Brennbarkeit. Auch aus Sicherheitsgründen muss daher der Kältekreislauf hermetisch dicht sein.

Luft-Wasser-Wärmepumpen mit Propan sind wegen der erhöhten Sicherheitsanforderungen etwas teurer in der Anschaffung. Für den Einsatz in Bestandsgebäude wird sich das aber wahrscheinlich schon bald relativieren. 2023 soll es bei Luft-Wasser-Wärmepumpen einen Förder-Bonus von zusätzlichen fünf Prozent geben, wenn das Gerät mit einem natürlichen Kältemittel wie Propan betrieben wird. Der Entwurf der neuen Förderrichtlinie muss allerdings erst noch vom Gesetzgeber verabschiedet werden.

Unabhängig davon lässt sich feststellen, dass der Trend nicht nur bei Neubauten, sondern auch bei der energetischen Modernisierung von Bestandsgebäuden eindeutig in Richtung Wärmepumpe als klimafreundliches Heizsystem geht. Das gilt inzwischen auch für Bestandsgebäude mit konventionellen Heizkörpern. Wenn die Vorlauftemperatur der Heizung hier auch an den kältesten Tagen 55 Grad Celsius nicht überschreitet, dann ist eine Wärmepumpe eine sinnvolle Option.