Obwohl eine Wärmepumpe im Vergleich mit einer Gas- oder Ölheizung einem grossen Fortschritt für die Umwelt entspricht, gibt es auch zwischen Wärmepumpen grosse Unterschiede bezüglich ihrer Energieeffizienz und ihrer Umweltfreundlichkeit. Ausschlaggebend ist das eingesetzte Kältemittel.
Verfasst von Hélène Rochat
Der Einsatz von Wärmepumpen hat in den letzten Jahren rasant zugenommen. Im Jahr 1990 waren sie bei zwei Prozent der Wohngebäude installiert, bis Ende 2017 hat dieser Wert auf knapp 18 Prozent zugenommen. Um bis im Jahr 2050 alle fossilen Heizungen zu ersetzen, müssten pro Jahr rund 40’000 Wärmepumpen installiert werden – 2019 waren es knapp 24’000. Diese Dimensionen zeigen: Es ist sehr wichtig, sofort mit der Installation der bestmöglichen Produkte zu beginnen, damit das Wachstum dieses Heizungstyps so nachhaltig wie möglich verläuft.
Fast ein Viertel der Schweizer Treibhausgase stammen aus dem Gebäudesektor, ein Grossteil davon entfällt aufs Heizen. In den Schweizer Privathaushalten macht die Raumwärme rund zwei Drittel des Energieverbrauchs aus. Effizienzsteigerungen lohnen sich hier also besonders – und genau da können Wärmepumpen helfen, weil sie drei Viertel der Energie aus der Umwelt gewinnen.
Jede Wärmepumpe funktioniert anhand eines thermodynamischen Kreislaufs, in dem die Wärme vom externen Raum aufgenommen wird und in den inneren Raum abgegeben wird. Kühlschränke und Klimageräte funktionieren ebenso nach diesem Prinzip, sie transportieren die Wärme einfach in die andere Richtung. Das Kältemittel ist der Stoff, der diesen Prozess ermöglicht. Jedes Kältemittel hat seine eigenen Eigenschaften und optimalen Einsatzbereiche. Die meisten Wärmepumpen, die heute auf dem Markt sind, enthalten R134a als Kältemittel. Diese Substanz hat jedoch ein hohes Treibhauspotenzial und trägt, wenn sie in die Umwelt gelangt, zur globalen Erwärmung bei. Gefahr besteht insbesondere am Ende der Lebensdauer des Produkts oder auch bei der Wartung. Länder auf der ganzen Welt haben sich im Kigali-Amendment – ein Zusatz zum Montreal Protokoll – verpflichtet, den Einsatz dieser Substanz schrittweise zu reduzieren.
Um das Umweltrisiko zu minimieren, ist es daher besser, Produkte zu wählen, die ein Kältemittel mit einem niedrigen Treibhauspotenzial enthalten. Solche Wärmepumpen sind bereits erhältlich, sie arbeiten mit Kohlenwasserstoffen wie Propan.
Propan ist eine gute Alternative zu Kältemitteln mit hohem Erderwärmungspotenzial. Wärmepumpen mit Propan (R290) sind sehr effizient und enthalten ein vergleichsweise umweltfreundliches Kältemittel. Sie erfüllen die Voraussetzungen nachhaltiger Heizsysteme. Propan ist bereits weit verbreitet in anderen Geräten, die thermodynamischen Kreisläufe nutzen, wie zum Beispiel in der gewerblichen Kühlung. Auch für Wärmepumpen ist Propan ein gutes Kältemittel.
Der Hauptkritikpunkt an diesen Produkten ist, dass Propangas brennbar ist und darum ein Risiko darstellen könnte. Ist diese Befürchtung berechtigt? Produkte, die brennbare Kältemittel enthalten, müssen Normen und Gesetze respektieren. Die Sicherheitsnormen begrenzen die Menge an Propan, die verwendet werden darf. Das bedeutet, dass zur Erhöhung der Leistung der Wärmepumpe, anstatt mehr Kältemittel zu verwenden, das Produkt effizienter sein muss. So kann das Gerät mit der gleichen Menge an Kältemittel mehr Leistung erzeugen.
Ein Brand kann nur stattfinden, wenn es ein Leck gibt. Da diese Produkte werkseitig versiegelt sind, sind Lecks extrem selten. In der Praxis ist es nicht nötig, Kältemittel nachzufüllen. Auch ein Kühlschrank braucht ja keine professionelle Wartung. Darüber hinaus sind die Geräte mit Ventilatoren und mit Sensoren ausgerüstet. Sollte doch einmal ein Leck auftreten, warnen die Sensoren die Besitzer oder senden eine Nachricht an den Hersteller. Die Ventilatoren verteilen und verdünnen das Gas, so dass es sich nicht entzünden kann.
Das minimale Restrisiko ist bei anderen Produkten längst akzeptiert. Kühlschränke zum Beispiel enthalten ebenfalls brennbare Kältemittel (Isobutane) und sind direkt in der Wohnung eingebaut. Gasbehälter mit deutlich grösserem Volumen stehen neben dem Grill auf Nachbars Terrasse. Und viele Autos sind mit zig Litern Brennstoff im Tank täglich unterwegs. Es gibt also keinen Grund, sich vor einer Propan-Wärmepumpe im Keller oder im Garten zu fürchten.
Abgesehen von der Verwendung von Propan unterscheiden sich diese Produkte nicht von einer üblichen Wärmepumpe. Die Installation eines solchen Geräts und die Baubewilligungsverfahren laufen genau gleich wie für andere Wärmepumpen. Der thermodynamische Kreislauf bei kompakten Geräten (ohne Aussengerät) liegt in der Wärmepumpe und die Installation erfordert nur den Anschluss der Eingangs- und Ausgangs-Wasserleitungen.
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Bundesamt für Energie BFE
Bundesamt für Energie BFE
Die Projektleiterin bei Topten, der Plattform für energieeffiziente Geräte, ist auch Co-Chair der Task Force für Energieeffizienz und Mitglied im Refrigeration Technical Option Committee (RTOC) des Montreal Protokolls.
