Kältemittel: Der Antrieb für Wärmepumpen und Klimaanlagen.
Funktion von Kältemitteln
Was ist ein Kältemittel?
Kältemittel sind Stoffe, die Wärme effizient übertragen und in vielen Alltagsgeräten zum Einsatz kommen. Sie sind unverzichtbar für Wärmepumpen, die damit Umweltwärme in Häuser übertragen, um diese zu heizen und mit Warmwasser zu versorgen. Auch Klimaanlagen basieren auf dem gleichen Prinzip und verwenden Kältemittel.
Kältemittel nehmen über einen Wärmetauscher Wärme aus der Umgebung auf und geben sie über einen weiteren Wärmetauscher an das Heizsystem ab. Auch Kühl- und Gefrierschränke verwenden Kältemittel, allerdings funktionieren sie umgekehrt: Sie transportieren Wärme aus dem Inneren des Kühlschranks oder Hauses nach außen.
Arten von Kältemitteln
Natürliche Kältemittel und synthetische Kältemittel.
- Natürliche Kältemittel
- Synthetische Kältemittel (F-Gas)
Natürliche Kältemittel sind Substanzen wie Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid, Ammoniak, Wasser und Luft. Diese Substanzen kommen in der Natur vor, haben eine geringe Umweltbelastung und sind daher völlig unbedenklich für die Umwelt. Vaillant ist eines der ersten Unternehmen, das erfolgreich Wärmepumpen mit dem natürlichen Kältemittel Propan (R290) auf den Markt gebracht hat.
Ein entscheidender Wert
Was bedeutet Global Warming Potential (GWP)?
Das sogenannte Global Warming Potential (GWP) ist ein Vergleichswert, der den Treibhauseffekt eines Treibhausgases (z. B. eines Kältemittels) angibt, sollte dieses in die Umwelt gelangen. Je höher der Wert, desto schlechter sind die Auswirkungen auf das Klima. CO₂ wird als Referenzwert genutzt und hat einen GWP von 1.
Kältemittel in Wärmepumpen.
Kältemittel sind ein essentieller Bestandteil jeder Wärmepumpe: im Gegensatz zu Wasser wandelt sich ein Kältemittel bereits bei sehr niedrigen Temperaturen zu Dampf um. Es gelangt in flüssiger Form in einen Verdampfer, wo es bei niedrigem Druck, verdunstet und hierbei latente Wärme (Latente Wärme ist jene Wärme, die zur Änderung des Aggregatzustandes eines Stoffes führt.) aufnimmt. Der Verdampfer agiert als Wärmeüberträger, sodass Wärme aus der Umgebung vom Kältemittel aufgenommen werden kann. Danach wird das gasförmige Kältemittel im Verdichter komprimiert. Es wird dadurch heißer und gibt im Verflüssiger wieder Wärme ab. Durch diesen Prozess entsteht durchgehend Wärme, welche später zum Heizen verwendet werden kann. Neben Wärmepumpen verwenden auch Klimageräte Kältemittel zur Wärmeübertragung.
Kältemittel in Klimaanlagen.
Eine Klimaanlage besteht in den allermeisten Fällen aus einer Inneneinheit und einer Außeneinheit. Zwischen diesen beiden Einheiten zirkuliert ein Kältemittel. Befindet sich das Kältemittel im Innengerät, entzieht es dem Raum im Kühlbetrieb überschüssige Wärme und verdampft dabei. Die aufgenommene Wärme wird dann über das Kältemittel zum Außengerät transportiert und dort mittels Verdichter auf ein höheres Temperaturniveau gebracht. Somit kann das Kältemittel auch bei warmen Außentemperaturen seine Wärme an die Umgebung abgeben. Danach erfolgt wiederum die Entspannung mittels Expansionsventil und nun beginnt der Kreislauf von Vorne.
Wichtige Kältemittel für Wärmepumpen und Klimaanlagen.
| Kältemittel | Typ | Wichtige Anwendungen | Umweltauswirkungen | Wichtige Punkte |
|---|---|---|---|---|
| R410A | HFC-Gemisch | Wärmepumpen für Wohn- und Gewerbegebäude | Keine Ozonschichtzerstörung, hohes Treibhauspotenzial | Effizienter als ältere Kältemittel, die üblicherweise in modernen Wärmepumpen verwendet werden. |
| R744 (CO₂) | Natürliches Kältemittel | Wärmepumpen, Supermärkte | Sehr niedriges Treibhauspotenzial, hoher Druck | Nachhaltig, nicht brennbar, erfordert robuste Systemkomponenten. |
| R290 (Propan) | Natürliches Kältemittel | Kleine gewerbliche Wärmepumpen, Klimaanlagen | Sehr niedriges Treibhauspotenzial, entflammbar | Umweltfreundlich und effizient, erfordert aufgrund seiner Entflammbarkeit Sicherheitsmaßnahmen. |
Die Zukunft von Kältemitteln
Die F-Gas-Verordnung.
Seit 2025 wird die Verwendung von synthetischen Kältemitteln mit hohem Treibhauspotenzial zunehmend eingeschränkt. Für bereits installierte Wärmepumpen ändert sich jedoch nichts: Sie dürfen weiterhin betrieben, gewartet und nachgefüllt werden. Mit Vaillant sind Sie auf der sicheren Seite, denn unsere Wärmepumpen setzen schon heute auf natürliche Kältemittel und sind bestens für die Zukunft gerüstet.
