Eine Wärmepumpenheizung entzieht der Umgebung Wärme, zum Beispiel der Luft oder der Erde. Mittels der Wärmepumpe steigert sich die gewonnene Wärme auf ein höheres Niveau, sodass sie sich zum Beheizen nutzen lässt. Bei diesem Prozess kommt ein Kältemittel zum Einsatz. Am besten lässt sich das Prinzip eines Kältemittels am Beispiel eines Kühlschranks erklären.
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.
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:
- Stoffe wie FKW: Diese haben keinen negativen Einfluss auf die Ozonschicht, stärken aber den Treibhauseffekt. Solche Mittel sind legal.
- 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.