Kältemittel sind Stoffe oder Stoffgemische, die in Heiz- und Kühlsystemen verwendet werden, um Wärme zu transportieren. Sie sind essenziell für den Betrieb von Wärmepumpen, Klimaanlagen und Kälteanlagen. Kältemittel durchlaufen dabei einen geschlossenen Kreislauf, bei dem sie zwischen flüssigem und gasförmigem Zustand wechseln, um Wärme aufzunehmen und wieder abzugeben.
Funktionsweise von Kältemitteln:
- Verdampfung:
Das Kältemittel nimmt Wärme auf und verdampft bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur. - Kompression:
Der Kompressor erhöht den Druck des Kältemittels, wodurch es erhitzt wird. - Kondensation:
Das heiße, gasförmige Kältemittel gibt die aufgenommene Wärme ab und wird wieder flüssig. - Entspannung:
Durch ein Expansionsventil wird der Druck reduziert, und das Kältemittel kühlt wieder ab, um den Zyklus erneut zu starten.
Typen von Kältemitteln:
1. Natürliche Kältemittel:
- R290 (Propan):
Umweltfreundlich, sehr niedriges GWP (3), hohe Effizienz. Wird in Wärmepumpen wie der Weishaupt Aeroblock® verwendet. - R744 (CO₂):
Extrem klimafreundlich, GWP = 1. Geeignet für hohe Temperaturen, z. B. in Brauchwasserwärmepumpen. - Ammoniak (R717):
Sehr effizient und klimaneutral, wird oft in industriellen Anwendungen verwendet, ist jedoch giftig und erfordert spezielle Sicherheitsvorkehrungen.
2. Synthetische Kältemittel:
- R32:
Moderne Alternative mit moderatem GWP (675). Hohe Effizienz und geringere Füllmengen erforderlich, jedoch leicht entflammbar. - R410A:
Weit verbreitet in älteren Anlagen. Hohe Effizienz, aber sehr hohes GWP (2088). - R134a:
Einsatz in älteren Anlagen, aber wegen eines GWP von 1430 zunehmend durch umweltfreundlichere Alternativen ersetzt.
3. HFO-Kältemittel:
- R1234yf:
Sehr niedriges GWP (4), moderat entflammbar. Zukunftsorientiert für Klimaanlagen und Wärmepumpen. - R513A:
Ersatz für R134a mit reduziertem GWP (573) und hoher Effizienz.
Regulatorische Anforderungen:
Die Wahl des Kältemittels unterliegt strengen Vorschriften, wie der F-Gase-Verordnung der EU, die darauf abzielt, den Einsatz von Kältemitteln mit hohem GWP zu reduzieren. Bis 2030 sollen vor allem umweltfreundliche Alternativen wie R290 oder R744 dominieren.
Kältemittel und Klimaschutz:
Der Umstieg auf Kältemittel mit niedrigem GWP ist entscheidend, um die Klimabelastung zu reduzieren. Synthetische Kältemittel werden zunehmend durch natürliche Alternativen ersetzt, die sowohl effizient als auch nachhaltig sind.
Anwendung:
Kältemittel werden in verschiedenen Systemen eingesetzt:
- Wärmepumpen: Effiziente Heiz- und Kühlsysteme für Gebäude.
- Klimaanlagen: Zum Kühlen von Innenräumen in Wohn- und Gewerbebauten.
- Industrieanlagen: Große Kältesysteme für die Lebensmittelproduktion und Lagerung.
Kältemittel sind ein unverzichtbarer Bestandteil moderner Heiz- und Kühlsysteme, aber ihre Umweltverträglichkeit und Effizienz spielen eine immer wichtigere Rolle bei der Auswahl und Entwicklung neuer Technologien.
