In jeder Wärmepumpe arbeitet ein Kältemittel, das für den Transport von Wärme von außen nach innen zuständig ist. Nicht jedes Kältemittel ist jedoch gut für die Umwelt – und das hat auch die Bundesregierung erkannt, weshalb einige von ihnen bald nicht mehr gefördert werden. Welche dieser Mittel umweltfreundlich sind, welche nicht und was dies für eine eventuelle Förderung zu bedeuten hat, zeigt dieser kurze Ratgeber.

Die Aufgabe der Kältemittel in Wärmepumpen

Funktionell erfüllen Kältemittel innerhalb einer Wärmepumpe die folgende Aufgabe:

1. Zunächst nimmt das Mittel, das sehr kalt ist, Wärme aus der Umgebung außerhalb des zu erwärmenden Gebäudes auf.
2. Anschließend wird das Mittel unter Druck gesetzt, wodurch sich die Temperatur weiter erhöht, und zum Kondensator weitertransportiert.
3. Das heiße, unter Druck stehende Mittel wird durch Kontakt mit dem Kondensator verflüssigt, sodass es die aufgenommene Wärme wieder abgibt und in Nutzwärme verwandelt.
4. Der Kreislauf beginnt nach der Verflüssigung des Mittels, das nun wieder abkühlt und somit wieder Wärmeenergie aufnehmen kann, von vorne.

Kältemittel müssen daher sehr effizient sein, um die gespeicherte Wärme möglichst ohne Verluste und schnell zu transportieren. Andererseits sollten sie auch umweltfreundlich sein – denn sonst würde einer der großen Vorteile von Wärmepumpen, deren Umweltverträglichkeit, wieder zunichtegemacht werden. Jene Umweltfreundlichkeit gilt jedoch längst nicht für alle zur Verfügung stehenden Mittel und die allermeisten Wärmepumpen nutzen derzeit noch keine unbedenklichen Stoffe.

So wird die Umweltverträglichkeit gemessen

Ob ein bestimmtes Mittel umweltfreundlich ist oder nicht, wird am GWP-Wert abgelesen. Dieses „Global Warming Potential“ gibt an, wie hoch das Potenzial eines bestimmten Gases ist, zur Erderwärmung beizutragen. Im Deutschen wird gerne vom Treibhauspotenzial gesprochen. Je niedriger der GWP-Wert, desto umweltverträglicher ist das eingesetzte Mittel.

Die Zahl beim GWP-Wert bezieht sich dabei auf einen Vergleich mit dem weitverbreiteten CO2. Einige Kühlmittel sind dabei extrem umweltschädlich und erreichen Werte zwischen 1.400 und 23.900 (die meistens im industriellen und wissenschaftlichen Bereich genutzt werden). Andere machen es deutlich besser – und nur noch diese werden in Zukunft von der Bundesregierung gefördert.

Welche Kältemittel sind umweltfreundlich?

Natürlich vorkommende Kältemittel haben einen nur sehr niedrigen GWP-Wert, was sie für den Einsatz in Wärmepumpen ideal macht. Für eine Förderung kommen ab Januar 2028 folgende Kältemittel infrage:

R290 (Propan)

Propan glänzt mit einem Wert von nur 3 und beschädigt auch nicht die Ozonschicht. Die Energieeffizienz ist hoch und es ist günstig, aber es bedarf spezieller Sicherheitsvorkehrungen beim Bau und der Installation der Wärmepumpen (um die sich jedoch Hausbesitzer nicht kümmern müssen).

R600a (Isobutan)

Mit einem GWP von 3 ist Isobutan ebenso gut wie Propan und teilt sich viele der positiven Eigenschaften. Sicherheitsvorkehrungen sind auch hier notwendig, und es ist mehr Kältemittel als bei anderen Wärmepumpen notwendig, da die Kälteleistung insgesamt geringer ist.

R1270 (Propen)

Der GWP liegt mit 2 noch ein wenig niedriger, die Verfügbarkeit ist aber nicht so hoch wie bei R290 und R600a. Das Mittel ist leicht entflammbar, um Sicherheitsvorkehrungen kommen Hausbesitzer daher nicht herum.

R717 (Ammoniak)

Ammoniak besitzt kein GWP und kann überall in großen Mengen gewonnen werden, weshalb es günstig ist. Es wirkt sich jedoch korrosiv auf bestimmte Materialien aus, was den Bau der Wärmepumpen komplexer macht – und es ist in höheren Konzentrationen giftig.

R718 (Wasser)

Wasser ist selbstverständlich nicht umweltschädlich. Der effiziente Betrieb ist aber komplexer, da Wasser nicht so leicht verdampft und unter Druck gesetzt werden kann wie einige der anderen bereits erwähnten Mittel.

R744 (Kohlendioxid)

Der GWP von 1 ist sehr umweltfreundlich, außerdem kann Kohlendioxid nicht brennen und ist nicht giftig. Die Effizienz kann jedoch abnehmen, wenn es draußen sehr warm ist. Durch die Anforderungen an den Druck in der Wärmepumpe könnten teurere Komponenten fällig werden.

Wie der Name erahnen lässt, kommen natürliche Kältemittel in gewaltigen Mengen in unserer Umwelt vor. Daher sind keine industriellen Prozesse für die Herstellung notwendig, außerdem teilen sie sich allesamt die relativ niedrigen Kosten für Gewinnung und Weiterverarbeitung.

Welche Mittel sind aktuell häufig im Einsatz?

Um den GWP-Wert in den richtigen Kontext setzen zu können, hilft es, sich die aktuell verbreiteten Stoffe in Wärmepumpenheizungen anzuschauen. Dazu gehören zum Beispiel R32 und R410a:

• R32 ist Difluormethan, das in Klimaanlagen und Wärmepumpen aller Art eingesetzt wird. Mit einem GWP von 675 liegt es deutlich oberhalb von beispielsweise R290. Die thermodynamischen Eigenschaften sind gut, aber nicht derart gut, dass es den Unterschied zu wesentlich umweltfreundlicheren Mitteln rechtfertigt.
• R410a ist eine Mischung aus Difluormethan und Pentafluorethan, das einen GWP von 2.088 aufweist – etwa drei Mal so hoch wie R32. R410a ist damit noch einmal wesentlich „schlimmer“, ohne dass die Eigenschaften des Wärmetransportes dies rechtfertigen würden.

Ein Blick auf diese Kältemittel zeigt, dass sie teilweise mehr als 1.000-mal so umweltschädlich sind wie vergleichbare, natürliche Mittel.

Was bedeutet die Förderung umweltfreundlicher Kühlmittel?

Aktuell werden die meisten Wärmepumpen mit mehr oder weniger hohen Zuschüssen – dies hängt von der Art der Pumpe ab – vom Staat gefördert. Immobilienbesitzer können sich diese Geräte somit installieren und teilweise Förderzuschüsse im hohen zweistelligen Prozentbereich bekommen. Damit will die Bundesregierung den Übergang zu einer „grünen“ Gesellschaft beschleunigen.

Aktuell spielt es aus Sicht der Förderung noch keine Rolle, welche Art von Kältemittel in den Wärmepumpen verbaut ist. Häufig kommen dafür die oben genannten Stoffe R32 oder R410a zum Einsatz, wenngleich etwa Propan-Wärmepumpen bereits auf einige Verbreitung blicken können. Wer sich jetzt bereits dafür entscheidet, kann mit einem Effizienzbonus in Form einer Förderung in Höhe von 5 % rechnen.

Ab dem 1. Januar 2028 ändert sich dieses Regelwerk jedoch: Ab diesem Zeitpunkt werden nur noch Wärmepumpen gefördert, die auf umweltfreundliche Kühlmittel setzen. Wird eine Wärmepumpe angeschafft und installiert, die diesen Anspruch nicht erfüllt, gibt es auch keine Förderung. Bis dahin haben Hausbesitzer aber noch gute dreieinhalb Jahre Zeit, um den Schritt zu einer Wärmepumpe zu machen.

Quellen:

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz: „Neue Förderung für Heizungstausch und Gebäude-Effizienzmaßnahmen startet“, unter https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Pressemitteilungen/2023/12/20231229-neue-foerderung-fuer-heizungstausch-und-gebaeude-effizienzmassnahmen-startet.html (abgerufen am 31.05.2024)

Thermondo: „Förderung Wärmepumpe 2024: Bis zu 70 % bei der KfW beantragen“, unter https://www.thermondo.de/info/finanzen/foerderung/foerderung-waermepumpe (abgerufen am 31.05.2024)