Funktion Kältekreislauf
Wärmepumpen erzeugen aus einer Kilowattstunde Strom ein Vielfaches an Wärme. Einen entscheidenden Beitrag dazu leistet das Kältemittel, das in der Wärmepumpe in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert. In einem Wärmetauscher, dem Verdampfer, wird die Umweltenergie auf das Kältemittel übertragen, das dadurch verdampft. Der Kältemitteldampf wird zu einem Verdichter/Kompressor weitergeleitet. Dadurch hebt sich das Temperaturniveau des gasförmigen Kältemittels, es wird heißer. In einem weiteren Wärmetauscher, dem so genannten Verflüssiger, wird das unter hohem Druck stehende, heiße Kältemittelgas nun kondensiert, wobei es seine Wärme wieder abgibt, beispielsweise an den Heizungskreislauf. Anschließend wird das verflüssigte Kältemittel zu einer Drossel, in der der Druck des Kältemittels wieder verringert wird, geleitet. Das entspannte Kältemittel wird schließlich zum Verdampfer zurückgeführt und der Kreislauf beginnt von neuem.
F-Gase Verordnung
Die neu eingeführte Verordnung (EU) 2024/573 (im Folgenden F-Gase-VO genannt), die sich auf fluorierte Treibhausgase bezieht, trat am 11.3.2024 in Kraft und ersetzte nach intensiven Verhandlungen die vorherige Verordnung (EU) Nr. 517/2014.
Die F-Gase-Verordnung ist eine Verordnung der Europäischen Union, die darauf abzielt, die Emissionen fluorierter Treibhausgase (F-Gase) zu reduzieren. Diese EU-Verordnung ist in Deutschland unmittelbar anwendbar und muss ansonsten nur in einzelnen Aspekten in nationales Recht umgesetzt werden. Die Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und die Verwendung von F-Gasen sowie die Rückgewinnung, Wiederverwendung und Entsorgung.
Hauptziele der F-Gase-Verordnung
- Reduzierung der Emissionen: Verringerung der Emissionen von F-Gasen durch schrittweisen Ausstieg aus ihrer Verwendung und Förderung von Alternativen mit geringerem Treibhauspotenzial.
- Verbesserung der Dichtheit von Anlagen: Einführung von Vorschriften zur Verhinderung von Leckagen in Geräten und Anlagen, die F-Gase enthalten.
- Verbesserung der Rückgewinnung und Entsorgung: Sicherstellung, dass F-Gase am Ende ihrer Lebensdauer sicher zurückgewonnen und entsorgt werden.
Wichtige Bestimmungen der F-Gase-Verordnung
- Verwendungseinschränkungen: Bestimmte Anwendungen von F-Gasen sind verboten oder unterliegen strengen Kontrollen.
- Mengenmäßige Begrenzungen (Phase-down): Die Gesamtmenge an F-Gasen, die in die EU eingeführt werden dürfen, wird schrittweise reduziert.
- Zertifizierung und Schulung: Personen und Unternehmen, die mit F-Gasen arbeiten, müssen zertifiziert sein und entsprechende Schulungen absolvieren.
- Berichterstattung: Unternehmen müssen über ihre Verwendung von F-Gasen berichten und Nachweise über die Einhaltung der Vorschriften erbringen.
BWP-Position zum Umstieg auf "natürliche" Kältemittel
Der BWP unterstützt die progressive Markteinführung natürlicher Kältemittel als Ersatz für die Verwendung synthetischer Kältemittel, die mit wenigen Ausnahmen zur Gruppe der PFAS gehören.
In der Branche gibt es unbestritten einen Trend zu natürlichen Kältemitteln. Insbesondere im Ein- und Zweifamilienhaus ist bereits ein breites Portfolio außen aufgestellter Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln im Markt verbreitet. Diese Lösungen erfreuen sich großer Beliebtheit bei Kunden, wie unter anderem an den Förderstatistiken abzulesen ist. Durch den seit Beginn dieses Jahres verfügbaren Förderbonus in Höhe von 5 Prozentpunkten für den Einbau von Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude – (BEG EM) wird sich die Marktdurchdringung weiter verstärken.
Die europäische F-Gase-Verordnung gibt der Wärmepumpenbranche einen gesetzlichen Planungsrahmen für den Ausstieg aus synthetischen Kältemitteln vor („Phase-Down“). Mit der 2024 in Kraft getretenen Novellierung wurde der Zeitplan neu festgelegt, wie schnell dieser Umstieg in den einzelnen Varianten und Leistungsgrößen von Wärmepumpen zu erfolgen hat. Der BWP unterstützt Einschränkungen für F-Gase soweit diese in einem angemessenen Zeitpfad stattfinden und berücksichtigen inwiefern in den jeweiligen Produktgruppen und Leistungsklassen bereits Lösungen in ausreichender Menge am Markt verfügbar sind.
Die Branche entwickelt darüber hinaus mit Hochdruck sichere und effiziente Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln für weitere Anwendungsbereiche, beispielsweise für die Innenaufstellung. Der BWP setzt sich in diesen Fällen für einen ambitionierten, aber realistischen Zeitplan für die Nutzung alternativer Kältemittel ein, der den Entwicklungs- und Produktionsvorlauf der Hersteller berücksichtigt
Durch die derzeit geltende F-Gase-Verordnung darf es jedenfalls nicht zu einer Gefährdung des Wärmepumpenhochlaufs kommen. Jede zusätzliche Wärmepumpe, die eine fossil betriebene Heizung ersetzt, stellt unabhängig davon mit welchem Kältemittel sie betrieben wird, einen immensen und unverzichtbaren Mehrwert für den Klimaschutz dar. In einem typischen Einfamilienhaus spart eine Wärmepumpe gegenüber einem mit Erdgas befeuerten Heizkessel durchschnittlich 4 Tonnen CO2 im Jahr ein.
Ansprechpartner
Felix Uthoff
Referent Technik und Normung
Kann ich auch eine solarthermische Anlage zusammen mit einer Wärmepumpe nutzen?
30.09.2021Peter Kuhl
Die Wärmepumpe lässt sich hervorragend mit einer solarthermischen Anlage zur Trinkwassererwärmung oder Heizungsunterstützung betreiben. Hier gibt es verschiedene Möglichkeiten der Systemeinbindung:
- Sole-Wasser- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen in Kombination mit solarer Trinkwassererwärmung.
Bei dieser Anwendung wird der normale, monovalente Trinkwassererwärmer (mit nur einem Wärmetauscher) gegen einen bivalenten, doppelten Trinkwassererwärmer getauscht: Die Wärmepumpe erhitzt das Trinkwasser über die oberen Rohrwendel in der oberen Hälfte, der untere Teil des Trinkwassererwärmers wird über die Solarkollektoren erwärmt. - Sole-Wasser- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen im System zur solaren Heizungsunterstützung und zur Trinkwassererwärmung.
Auch bei dieser Anwendung kommt der bereits skizzierte bivalente Trinkwassererwärmer zum Einsatz. Für die Heizungsunterstützung wird zudem der Pufferspeicher der Wärmepumpe durch Solarkollektoren erhitzt. Über ein spezielles Umschaltventil kann die Solaranlage von Trinkwassererwärmung auf Heizungsunterstützung umgeschaltet werden. Neben dieser Zweispeicher-Lösung gibt es auch die Einspeicherlösung mit Kombipufferspeichern. Hierbei wird die Trinkwasssererwärmung im Regelfall im Durchflussverfahren durchgeführt. - Eine weitere, jedoch nicht weit verbreitete Möglichkeit ist die Einbindung von Solarthermie direkt in den Solekreis der Sole-Wasser-Wärmepumpe: Dabei gibt das von der Sonne erwärmte Wasser aus dem Kollektor seine Wärme direkt über Wärmeübertrager an das Kältemittel ab. So können auch niedrige Temperaturen von 20- 30°C im Frühjahr und Herbst effizient genutzt werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass die maximale Quellentemperatur nicht überschritten wird und dass die Kollektoren für so niedrige Betriebstemperaturen ausgelegt sind.