Kältemittel sind zentrale Komponenten in der Funktionsweise von Wärmepumpen, die entscheidend zur Effizienz und Leistungsfähigkeit dieser Systeme beitragen. Sie ermöglichen den thermodynamischen Prozess, bei dem Wärme aus der Umgebungsluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser entzogen und auf ein höheres Temperaturniveau gebracht wird. Moderne Kältemittel sind speziell entwickelt, um eine optimale Wärmeübertragung zu gewährleisten und gleichzeitig die Umweltbelastung zu minimieren. Der Einsatz umweltfreundlicher Kältemittel wird dabei immer wichtiger, um den ökologischen Fußabdruck von Wärmepumpenanlagen zu reduzieren und die strengen Umweltvorschriften zu erfüllen.

Prinzip Kühlschrank: Nur umgekehrt

Der Kühlschrank entzieht dem Inneren mittels Wärmeübertrager die Wärme und gibt sie nach außen ab. Das Kältemittel nimmt dabei eine wichtige Rolle ein. Am Beginn des Kreislaufs ist es flüssig. Da der Siedepunkt des Kältemittels bei Normaldruck sehr niedrig liegt, zum Beispiel bei – 30 Grad, verdampft es in den Rohren im Kühlschrankinneren. Bei dieser Verdampfung entnimmt das Mittel aus dem Inneren Wärme auf, anschließend gelangt es gasförmig in einen Kompressor wie die obige Infografik zeigt.

Dieser erhöht den Druck, was zugleich den Siedepunkt stark steigert: So kondensiert das Kältemittel trotz höherer Temperaturen auf der Rückseite und setzt Wärme frei. Im letzten Schritt minimiert sich der Druck in einem Reduzierventil wieder auf das normale Maß, der Kreislauf beginnt von vorn.

Der Unterschied zu einer Wärmepumpe besteht ausschließlich in der Nutzung: Bei einem Kühlschrank interessiert die Kühlwirkung durch Wärmeentzug, bei einer Wärmepumpe der Wärmegewinn.

Kältemittel und Förderung

Das Kältemittel, das in einer Wärmepumpe verwendet wird, hat einen bedeutenden Einfluss auf die Förderfähigkeit und die Höhe der Fördermittel für Wärmepumpen im Jahr 2024. Mit den verschärften Umweltvorschriften und der verstärkten Fokussierung auf Nachhaltigkeit durch das Gebäudeenergiegesetz (GEG) und andere umweltpolitische Maßnahmen, spielen umweltfreundliche Kältemittel eine entscheidende Rolle bei der Förderungswürdigkeit von Wärmepumpenanlagen. Hier sind die Hauptfaktoren, die den Einfluss des Kältemittels auf die Förderung von Wärmepumpen bestimmen:

Umweltverträglichkeit

Die Wahl des Kältemittels muss den neuen Umweltstandards entsprechen. Kältemittel mit niedrigem Treibhauspotenzial (GWP) werden bevorzugt, da sie weniger zum Klimawandel beitragen. Förderprogramme begünstigen daher Wärmepumpen, die Kältemittel wie R290 (Propan) oder R32 verwenden, da diese deutlich umweltfreundlicher sind als ältere Kältemittel wie R410A.

Effizienz der Wärmepumpe

Die thermodynamischen Eigenschaften des Kältemittels beeinflussen direkt die Effizienz der Wärmepumpe. Höhere Effizienzwerte (COP – Coefficient of Performance) werden bei der Vergabe von Fördermitteln positiv bewertet. Wärmepumpen, die mit hochmodernen und effektiven Kältemitteln arbeiten, erzielen bessere Leistungswerte und haben daher eine höhere Chance, gefördert zu werden.

Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen

Die Einhaltung gesetzlicher Anforderungen hinsichtlich der Sicherheits- und Umwelteigenschaften von Kältemitteln ist entscheidend. Nur Wärmepumpen, die mit zugelassenen und sicheren Kältemitteln betrieben werden, sind förderfähig. Neue Vorschriften zielen darauf ab, schädliche Kältemittel schrittweise zu eliminieren und deren Verwendung einzuschränken.

Förderprogramme und Zuschüsse

Die meisten Förderprogramme und Zuschüsse, die 2024 angeboten werden, sind an die Nutzung bestimmter, umweltfreundlicher Kältemittel gebunden. So sieht die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) eine Innovationsbonus in Höhe von 5% für Wärmepumpen vor, die ein umweltfreundliches Kältemittel nutzen.

Welche Mittel kommen in Wärmepumpen zum Einsatz?

Es gibt vielfältige Stoffe, welche die notwendigen thermodynamischen Eigenschaften aufweisen. Über viele Jahrzehnte fand FCKW Anwendung, welches aber die Ozonschicht schädigt. Heute füllen die Hersteller Wärmepumpenheizungen mit weniger gefährlichen Mitteln. Zwei Typen lassen sich unterscheiden:

1. Stoffe wie FKW: Diese haben keinen negativen Einfluss auf die Ozonschicht, stärken aber den Treibhauseffekt. Solche Mittel sind legal.
2. Natürliche Stoffe wie Propan. Sie sind ökologisch den erstgenannten Kältemitteln überlegen.

Der Anteil an Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln liegt laut Bundesamt bei einem Marktanteil von 5 %. Das erklärt sich durch den höheren technischen Aufwand beim Anlagenbau und den damit verbundenen Mehrkosten. Propan ist zum Beispiel brennbar, entsprechend bedarf es Sicherheitseinrichtungen. Wasser als weiterer natürlicher Stoff hat schlechtere thermodynamische Eigenschaften, deshalb ist der Prozessaufwand umfangreicher.

Austretendes Kältemittel

Kältemittel in Wärmepumpen erfüllen wie Mittel in Kühlschränken lange Zeit ihre Funktion. Meist übernehmen Monteure das Befüllen der Wärmepumpe mit Kältemittel, danach sind direkte Eingriffe meist unnötig. Durch ein Schauglas haben Sie grundsätzlich freien Blick auf das Mittel. Sie sollten sofort einen Techniker kontaktieren, wenn Sie einen Kältemittelverlust feststellen. Greifen Sie nicht ein, es besteht die Gefahr von Erfrierungsverletzungen. Der Handwerker übernimmt die fachgerechte Entsorgung und unterzieht den Kreislauf einer eingehenden Prüfung, sodass er die undichte Stelle identifizieren kann. Er tauscht die entsprechenden Teile aus beziehungsweise dichtet sie ab. Mit dem Nachfüllen des Kältemittels für die Wärmepumpe beendet er die Reparatur.