Sie wollen sich über Kältemittel und ihre Nutzung in Wärmepumpen und Klimaanlagen informieren? Dann sind Sie hier richtig! Denn wir haben alle wichtigen Informationen für Sie zusammengestellt.
Was ist ein Kältemittel?
Kältemittel in Wärmepumpen
Kältemittel in Klimaanlagen
Was ist ein Kältemittel?
Kältemittel sind Fluide mit besonderen chemischen Eigenschaften wie einer hohen Wärmeleitfähigkeit. Sie werden als Betriebsstoff zur Wärmeübertragung in Klimaanlagen und Heizsystemen genutzt.
Die Funktionsweise von Kältemitteln ist relativ simpel. Sie nehmen bei niedriger Temperatur (und niedrigem Druck) Wärme auf und geben sie bei höherer Temperatur (und entsprechend höherem) Druck wieder ab.
Kältemittel begegnen uns regelmäßig im Alltag und kommen zum Beispiel in Kühl- und Gefrierschränken, Klimaanlagen oder Wärmepumpen zum Einsatz.
Synthetische und Natürliche Kältemittel
Generell wird zwischen natürlichen und synthetischen Kältemitteln unterschieden. Zu den natürlichen Kältemitteln zählt man z. B. Kohlenwasserstoffe, Kohlenstoffdioxid, Ammoniak, Wasser und Luft – also Stoffe, die es so in der Natur gibt. Natürliche Kältemittel haben zudem geringe Auswirkungen auf die Umwelt.
Synthetische Kältemittel werden hingegen künstlich hergestellt. Sie werden chemisch auch als halogenierte Kohlenwasserstoffe bezeichnet und eignen sich ebenfalls hervorragend für den Einsatz in Klimaanlagen und Heizsystemen (z. B. Wärmepumpen).
Jedes Kältemittel hat andere Merkmale und Eigenschaften, die je nach Anwendungsfall genutzt werden können. Generell haben aber alle Kältemittel eine Berechtigung. Manche heizen besonders gut, andere eignen sich vor allem zum Kühlen. Die Wahl des Kältemittels bestimmt den Energieverbrauch, die Aufstellmöglichkeiten und die Kosten der jeweiligen Anlage.
Kältemittel in Wärmepumpen
Wie funktionieren Wärmepumpen?
Wärmepumpen nutzen die in der Umwelt gespeicherte Wärme der Sonne. Sie können Wohnwärme und Warmwasser erzeugen, indem sie ein Kältemittel zum Verdampfen bringen. Dafür reichen schon die niedrigen Temperaturen der Umweltwärme aus Erde, Luft und Wasser aus. Mit einem Kompressor wird der Druck weiter erhöht. Dadurch steigt die Temperatur des nunmehr gasförmigen Kältemittels so stark an, dass die Wärme zum Heizen genutzt werden kann. Das Ergebnis ist ein besonders umweltschonendes und energiesparendes Heizsystem.
Mehr Infos zur Funktionsweise von Wärmepumpen finden Sie hier.
Welche Kältemittel werden in Wärmepumpen genutzt?
R410A: das meistgenutzte Kältemittel
Hocheffiziente Wärmepumpen nutzen heutzutage hauptsächlich synthetische Kältemittel wie R410A. R410A ist eine Mischung aus R32 und R125 und eignet sich durch seine Eigenschaften besonders gut zum Heizen und zur Warmwasserbereitung. Es hat einen GWP* von 2.088, eine gute Energieeffizienz und ist zudem ein sehr sicheres Kältemittel. Außerdem haben Wärmepumpen, die mit R410A betrieben werden, keine Einschränkungen bei der Aufstellung und Installation. Damit lässt sich R410A optimal für den Wärmepumpenbetrieb nutzen.
* 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.
R290: das natürliche Kältemittel
R290 ist die technische Bezeichnung für ein natürliches Kältemittel, welches aufgrund seiner besonderen Eigenschaften relativ klimafreundlich ist und mit einem GWP* von 3 ein sehr niedriges Treibhauspotenzial hat. Zudem ermöglicht es hohe Vorlauftemperaturen von bis zu 75 °C im Wärmepumpenbetrieb und ist deshalb auch für die klimabewusste Modernisierung geeignet.
Als natürliches Kältemittel ist R290 unbegrenzt verfügbar und damit zukunftssicher. Außerdem ist es preisgünstig, weshalb im Falle eines Mehrbedarfs an Kältemittel bei der Installation die Kosten bedeutend günstiger ausfallen als bei anderen Kältemitteln.
Sicherheit von Kältemitteln in Wärmepumpen
Die Kältemittel werden bei der Geräteproduktion oder Installation eingefüllt und bei der Geräteentsorgung der Wiederverwendung zugeführt. Nach der fachmännischen Installation bleibt der Kältekreislauf der Wärmepumpe dauerhaft geschlossen und das Kältemittel kann nicht entweichen. Wärmepumpen sind somit sehr sicher konzipiert, weshalb man sich keine Gedanken über einen Kältemittel-Ausritt machen muss.
Kältemittel in Klimaanlagen
Wie funktioniert eine Klimaanlage?
Klimaanlagen sorgen im Sommer für eine angenehme Raumtemperatur. Die meisten Modelle können allerdings wesentlich mehr als nur kühlen und eignen sich – zumindest in der Übergangszeit – auch zum Heizen.
Eine Klimaanlage besteht aus mindestens einer Inneneinheit und einer Außeneinheit, zwischen denen ein Kältemittel zirkuliert. Befindet sich das Kältemittel im Innengerät, entzieht es dem Raum im Kühlbetrieb überschüssige Wärme und verdampft dabei. Die aufgenommene Wärme wird dann über das Außengerät an die Außenluft abgegeben, wodurch das Kältemittel wieder verflüssigt wird und der Kreislauf von vorne beginnt. Im Heizbetrieb arbeitet das System durch Umkehrung des Kältekreises wie eine Wärmepumpe.
Mehr Infos zur Funktionsweise von Klimaanlagen finden Sie hier.
R32: das perfekte Kältemittel für Klimaanlagen
In den meisten Klimaanlagen wird R32 als Kältemittel eingesetzt. Es hat einen GWP* von 675 und arbeitet sehr effizient, da es Wärmeenergie gut transportieren kann. Klimaanlagen mit Kältemittel R32 arbeiten außerdem im Kühlbetrieb 10% leistungsfähiger und benötigen 30% weniger Kältemittel als Klimaanlagen, die mit dem Kältemittel R410A betrieben werden. In Klimaanlagen ist R32 damit effizienter als R410A.
Häufig gestellte Fragen zu Kältemitteln
1. Wie viele verschiedene Kältemittel gibt es?
Es gibt zahlreiche verschiedene Kältemittel auf dem Markt. Die meisten unserer Wärmepumpen arbeiten mit R410A, einzelne Wärmepumpen demnächst mit R290. Für unsere Klimaanlagen nutzen wir hingegen das Kältemittel R32, da es sich besonders gut zum Kühlen eignet.
2. Was ist der Unterschied zwischen R410A und R290?
R410A ist ein synthetisches Kältemittel, das sehr effizient ist und wegen seiner guten thermodynamischen Eigenschaften in vielen modernen Wärmepumpen zum Einsatz kommt. R290 ist ein natürliches Kältemittel und wird ebenfalls als Kältemittel in Wärmepumpen genutzt. Da R290 besonders hohe Vorlauftemperaturen von 75 °C ermöglicht, kann es auch für die klimabewusste Modernisierung eingesetzt werden.
3. Wo kommt R290 sonst noch zum Einsatz?
R290 oder ähnliche natürlich Kältemittelgase werden häufig eingesetzt und begegnen uns quasi täglich, ohne dass Verbraucher und Kunden das bewusst registrieren. Beispiele sind Haushaltskühlschränke, die seit über 20 Jahren mit vergleichbaren Kältemittel im Innenbereich betrieben werden, Klimaanlagen in Autos oder auch Deos und Haarspray.
4. Sind Kältemittel gefährlich?
Der Kältemittelkreislauf ist hermetisch (luft- und wasserdicht) geschlossen und bleibt über die gesamte Lebensdauer der Anlage verschlossen. Man muss sich deswegen keine Gedanken über einen Austritt des Kältemittels machen.
5. Müssen Kältemittel ausgetauscht werden?
Bei Klimaanlagen im Auto müssen Kältemittel regelmäßig nachgefüllt werden. Das ist bei Klimaanlagen in Gebäuden oder Wärmepumpen nicht der Fall, da der Kältekreislauf hermetisch abgeschlossen ist.