Wärmepumpen sind im Vergleich zu Heizungsarten mit fossilen Energieträgern deutlich umweltschonender (und bieten viele andere Vorteile). Kältemittel sorgen dabei für den (Ab-)Transport von Wärme, aber diese sind oft synthetischer Natur und gelten inzwischen vielfach als umweltschädlich. Propan als natürliches Kältemittel macht es besser: Es kombiniert sehr gute Eigenschaften für den Wärmetransport mit umweltschonenden chemischen Eigenschaften.

Was machen Propan-Wärmepumpen anders?

Der prinzipielle Aufbau dieser speziellen Wärmepumpen unterscheidet sich nicht von anderen Pumpenvarianten. Sie nehmen somit Wärme aus Außenbereichen wie der Luft, dem Grundwasser oder dem Erdreich auf und leiten diese über ein Transportsystem ins Innere einer Immobilie weiter. Dort kann die Energie anschließend genutzt werden, um Räume zu heizen, Brauchwasser zu erwärmen, das Raumklima zu verbessern und vieles mehr.

Da keine fossilen Energieträger genutzt werden, sind die laufenden Kosten gering – und die Wärmepumpe ist umweltfreundlich. Für den Betrieb wird nur Strom benötigt, der idealerweise aus einer Photovoltaikanlage stammt. Für den Weitertransport der außen gewonnenen Wärme ist abschließend ein Kältemittel erforderlich – und hier schafft es Propankältemittel, bislang verwendete Varianten im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit deutlich hinter sich zu lassen.

Wie arbeitet das Propankältemittel in der Pumpe?

In der Praxis arbeitet das Kältemittel innerhalb einer Wärmepumpenanlage auf folgende Weise:

1. Im Verdampfer des Kreislaufs nimmt das Propan die Wärme aus der Umgebung auf, wobei es sofort verdampft (dies geschieht schon bei -42° Celsius und somit augenblicklich). Das Kältemittel heizt sich also durch die Umgebungstemperatur auf.
2. In einem Kompressor werden der Druck und damit die Temperatur des Kältemittels weiter erhöht.
3. In einem Kondensator wird das nun sehr heiße, unter hohem Druck stehende Propankältemittel wieder flüssig und gibt dabei die zuvor aufgenommene Wärme an die Umgebung ab (wodurch anschließend zum Beispiel das Innere eines Einfamilienhauses beheizt werden kann.)
4. Das Kältemittel verliert in einem Expansionsventil seinen Druck und seine Temperatur. Das nun flüssige Propan gelangt wieder in den Verdampfer, von wo aus der Kreislaut erneut beginnt.

Dieses einfache Prinzip unterscheidet sich nicht von der Verwendung andere Kältemittel, doch Propangas weist viele vorteilhafte Eigenschaften auf, die andere Mittel nicht bieten können.

Warum ist eine Propan-Wärmepumpe umweltfreundlich?

Im Vergleich zu vielen anderen, synthetischen Kältemitteln besitzt Propan ein fast nicht vorhandenes Treibhauspotenzial. Andere Mittel – etwa auf Basis von FCKW – haben ein hundert- bis tausendfaches Potenzial und sind somit erheblich umweltschädlicher. Zusätzlich glänzt die Propan-Wärmepumpe mit einer sehr hohen Energieeffizienz. Da das Gas praktisch überall auf dem Planeten weit verbreitet ist, stellt auch die Gewinnung kein Problem dar – was auch die Kosten senkt. Propan greift außerdem nicht die Ozonschicht an.

Leistung und Brennbarkeit

Die sehr guten thermodynamischen Eigenschaften von Propan sorgen dafür, dass das Kältemittel große Mengen Energie aufnehmen und diese effizient wieder abgeben kann. Dies ist durch den bereits erwähnten niedrigen Verdampfungspunkt auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen möglich, sodass selbst im Winter damit geheizt werden kann.

Andererseits gilt: Propangas ist brennbar, weshalb besondere Sicherheitsvorkehrungen notwendig sind, damit eine Propan-Wärmepumpe installiert werden kann. Einer der Nachteile ist somit, dass dies die Kosten des gesamten Systems leicht erhöhen könnte (im Vergleich zu anderen Pumpen, die auf „herkömmliche“ Kältemittel setzen). Grund zur Sorge gibt es aber nicht: Dass es zu Feuer oder sogar einer Explosion kommt, ist aufgrund der Konstruktion praktisch ausgeschlossen.

Vorschriften garantieren für Sicherheit

Damit es nicht zu Unfällen kommen kann, existieren für diese Wärmepumpenart zahlreiche Vorschriften und Sicherheitskonzepte. Beispielsweise ist der Kältemittelkreislauf hermetisch abgeriegelt, ein Kontakt mit dem Wasserkreislauf findet zu keiner Zeit statt – Nutzwasser kann also nicht verunreinigt werden.

Es kommt außerdem nur die geringste Menge an Kältemittel zum Einsatz, zusätzlich sind Sicherheitsabstände zu Bereichen wie Kellertüren und Lichtschächten vorgeschrieben. Die Gesetzgeber sind sich der potenziellen Gefahren bewusst, was dafür sorgt, dass die Geräte insgesamt nicht gefährlicher sind als alle anderen Pumpenvarianten ebenfalls.

Kosten für Propan-Wärmepumpen

Der interne Aufbau und die Pumpe selbst unterscheiden sich nicht groß von anderen Pumpenvarianten. Den wirklichen Unterschied macht somit nur das Kältemittel aus, das in Form von Propan aber sehr günstig ist. Interessenten können also vor dem Kauf mit einem sehr ähnlichen Preis für Anschaffung und Betrieb rechnen.

Ein versteckter Vorteil liegt darin, dass die Verwendung von Kältemitteln mit einem höheren Treibhauspotenzial in Zukunft wesentlich teurer wird. Da Propangas nicht zu diesen Mitteln zählt, sind diese Wärmepumpen im Hinblick auf die Kosten wahrscheinlich zukunftssicherer. Wer es auf eine Förderung abzielt, muss ab 2028 sogar explizit auf Varianten wie eine Propan-Wärmepumpe setzen. Denn: Ab diesem Zeitpunkt werden nur noch Pumpenvarianten gefördert, die auf natürliche Kältemittel setzen.

Welche Hersteller führen diese Pumpen im Programm?

Typische Hersteller, die in Deutschland diese Form der Wärmepumpe verkaufen, sind etwa alpha innotec, Vaillant, Stiebel-Eltron oder auch Buderus. Ein „bestes Modell“ gibt es dabei in der Regel nicht, da der Einsatzort und -zweck darüber entscheiden sollten, welches Pumpenmodell zum Einsatz kommt – und natürlich die Kosten. Der preisliche Abstand zwischen den Modellen kann dabei recht groß ausfallen, aber wird, wie bereits erwähnt, nicht durch das Kältemittel an sich verursacht, sondern vorrangig durch das gekaufte Gerät selbst.

Fazit: das Kältemittel der Zukunft?

Propankältemittel ist sehr preiswert und beeinflusst den Preis der dazugehörigen Propan-Wärmepumpen höchstens in geringem Maß. Das enthaltene Kältemittel transportiert Energie sehr zuverlässig und effizient, außerdem kann es auf eine exzellente Umweltverträglichkeit blicken. Da in der Zukunft ohnehin nur noch umweltfreundliche Kältemittel vom Gesetzgeber akzeptiert und gefördert werden, lohnt es sich bei einer Neuanschaffung bereits jetzt, ein Auge auf diese Pumpenart zu werfen.

Nur eine Umrüstung ist leider nicht möglich: Da die Kältemittelkreisläufe abgeschlossene Systeme sind, können sie nicht einfach entnommen oder verändert werden. Wer jetzt bereits eine solide Pumpenvariante betreibt, käme somit um eine Neuanschaffung nicht herum – und dies dürfte nur für die wenigsten Hausbesitzer infrage kommen.

Quellen:

• Viessmann: „Propan-Wärmepumpen: Vorteile, Einsatz & Kosten“, unter https://www.viessmann.de/de/wissen/technik-und-systeme/waermepumpe/propan.html (abgerufen am 30.05.2024)
• Enpal: „Wärmepumpen mit Propan (R290): Funktion, Vorteile & Kosten“, unter https://www.enpal.de/waermepumpe/propan (abgerufen am 30.05.2024)