Propan als Kältemittel - Vorteile und Nachteile für Split-Klimaanlagen

Propan als Kältemittel - Vorteile und Nachteile für Split-Klimaanlagen

Umweltverträglicher und effizienter - das sollen sowohl Klimaanlagen als auch Heizungen werden, hierbei ist sich die Bundesregierung einig. Mit der EU-Verordnung über fluorierte Treibhausgase (F-Gase-Verordnung) wird nun die Menge der klimawirksamen Gase schrittweise beschränkt. 
Natürliche Kältemittel sind die Lösung für Klimaanlagen und Wärmepumpen - ein Überblick über den Hoffnungsträger Propan. 

 

Die Aufgabe des Kältemittels in der Klimaanlage 

Im letzten Jahr wurden in Deutschland 365.000 neue Wärmepumpen und drei Millionen Klimageräte verkauft. Grundlegend nutzen dabei alle Anlagen das gleiche Prinzip: Es wird Umgebungswärme entweder in ein Gebäude transportiert, oder aus einem Raum nach draußen geleitet. Hier kommt das Kältemittel zum Einsatz. 
Zu Beginn des Kreislaufes befindet sich das Kältemittel der Klimaanlage als gasförmige Substanz im Verdampfer, wo es Wärme aus dem zu kühlenden Raum aufnimmt und verdampft. Ein Kompressor erhöht anschließend den Druck, wodurch sich das Kältemittel wieder verflüssigt. Ein Expansionsventil am Außengerät ist dafür verantwortlich, den Druck zu reduzieren. Anschließend kann das Kältemittel wieder in das Innengerät geleitet werden. Durch diesen kontinuierlichen Kreislauf können die Geräte Räume entweder effizient kühlen oder als Wärmepumpe heizen. 
Schon gewusst? Die meisten Split Klimaanlagen verfügen über eine eingebaute Wärmepumpe - sie drehen den Kühlkreislauf in der kalten Jahreszeit einfach um. Hierdurch entsteht eine effiziente Zusatzheizung für Wohnräume. 

Überblick über häufig genutzte Kältemittel

Klimaanlagen sind zwangsläufig auf ein Kältemittel angewiesen, um effizient zu kühlen. Es gibt zwar Alternativen auf dem Markt, beispielsweise Standgeräte mit integriertem Wassertank, diese produzieren nach einiger Zeit jedoch nur warme Luft. Andere Monoblock-Klimaanlagen leiten warme Luft mit einem Schlauch aus dem offenen Fenster, auch das ist jedoch wenig effizient. 
Grundsätzlich muss zwischen zwei Kältemittel-Gruppen unterschieden werden: 
  • Synthetische Kältemittel (z.B. R32, R410A) 
  • Natürliche Kältemittel (z.B. R290)
Synthetische Kältemittel werden künstlich hergestellt und speziell auf die Anforderungen der jeweiligen Heiz- oder Kühlsysteme angepasst. Sie sind chemisch stabil, nicht entflammbar und können verschiedene Anwendungen vom privaten bis hin zum gewerblichen Bereich abdecken. Im Gegenzug haben sie jedoch oft ein höheres Global Warming Potential (GWP) und tragen dadurch zur globalen Erwärmung bei.
Erklärung: Das Global Warming Potential ist ein Maß dafür, wie stark ein Treibhausgas im Vergleich zu Kohlendioxid (CO₂) zur Erderwärmung beiträgt. Ein GWP-Wert gibt also an, wie viel mehr das betreffende Gas die Atmosphäre aufheizt als CO₂. Methan hat beispielsweise ein GWP von ca. 32 über einen Zeitraum von 100 Jahren, es trägt also 32-mal stärker zur Erderwärmung bei als CO₂. 

Umweltrisiken - Warum es Alternativen zu synthetischen Kältemitteln braucht

Die wichtigste Aufgabe des Kältemittels ist es, Wärmeenergie schnell und effizient zu transportieren, auch wenn es sich um kleine Klimaanlagen handelt. Zudem muss es bei sehr niedrigen Temperaturen seinen Aggregatzustand schnell ändern können. Noch bis in die 1990er-Jahre wurden chlorierte Kohlenwasserstoffe (FCKW) eingesetzt - diese sind mittlerweile jedoch verboten, da sie für den Ozonabbau in der Atmosphäre verantwortlich waren. Ersetzt wurden sie durch fluorierte / teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW), welche kein Ozonabbaupotenzial haben. 
Aber: Auch aktuell verwendete Kältemittel haben noch ein hohes GWP, auch Treibhauspotenzial genannt. Treten Sie aus, führen sie zu einer Erwärmung des Klimas und tragen so zur Erderwärmung bei. Die Lösung sind synthetische Kältemittel mit niedrigem GWP wie R32 oder Kohlenwasserstoffe (HC) wie Propan oder Kohlendioxid. 

Was passiert, wenn Kältemittel aus meiner Klimaanlage austritt? 

Das Kältemittel befindet sich sowohl in Klimaanlagen als auch Wärmepumpen in einem geschlossenen Kreislauf und kommt nicht direkt mit der Umgebung in Berührung. Kommt es jedoch zu einem Schaden an den Ventilen oder der Kühlmittelleitung selbst, kann es unter Umständen zu einem Austritt des Mittels kommen. Das hat unter anderem diese Folgen: 
  • Verlust der Kühlleistung: Ein Austritt reduziert die Kühlleistung oder sorgt für einen kompletten Ausfall. 
  • Schäden am Kompressor: Läuft der Betrieb einer Klimaanlage ohne Kühlmittel weiter, kann es zur Überhitzung des Kompressors kommen. 
  • Umweltbelastung: Je nach Art des Kühlmittels kommt es zu mehr oder weniger starken Auswirkungen auf das Klima. 
Wichtig: Wenn es zu einem Austritt von Kältemittel kommt, sollten Sie umgehend einen Fachbetrieb für die Reparatur beauftragen. Zudem muss die gesamte Anlage umgehend ausgeschaltet werden, um eine Überhitzung des Kompressors und andere Folgeschäden zu verhindern. Die meisten Split-Klimaanlagen schalten sich in diesem Fall automatisch ab. 

Effizienz und Vorteile von natürlichem Propan

Propan ist eine umweltverträglichere Alternative zu synthetischen Kältemitteln in Klimaanlagen und wird beispielsweise seit vielen Jahren in industriellen Betrieben genutzt. Der größte Vorteil von Propan ist das sehr geringe Treibhauspotenzial mit einem GWP von drei. Zudem überzeugt Propan in Klimaanlagen mit sehr guten thermodynamischen Eigenschaften, was zu einer verbesserten Energieeffizienz führt. Klimaanlagen und Wärmepumpen mit Propan arbeiten zudem mit niedrigen Drucklagen unter 28 Bar, weisen niedrige Verdichtungstemperaturen auf und behalten auch bei sehr hohen Außentemperaturen ihre Leistungsfähigkeit. 
Durch seinen hohen Sicherheitsstandard hat Propan in den letzten Jahren in vielen Geräten Anwendung gefunden, beispielsweise in der Lebensmittelkühlung. Hier die Vorteile des Kältemittels Propan (R290) auf einen Blick: 
  • Umweltverträglichkeit: Keine schädlichen Auswirkungen auf die Ozonschicht und ein niedriges Treibhauspotenzial.
  • Hohe Energieeffizienz: Ermöglicht eine effiziente Kühl- und Heizleistung in verschiedenen Anwendungen wie Klimaanlagen und Wärmepumpen. 
  • Sicherheit: Trotz Entflammbarkeit ist das Kühlmittel deutlich sicherer als viele seiner synthetischen Marktbegleiter. 

Geringere Kühlleistung? - Die Nachteile von Propan

Das vorweg: Die Kühlleistung der Klimaanlage wird durch die Verwendung von Propan nicht eingeschränkt. Es ermöglicht sogar eine deutlich bessere Kühlleistung bei gleichem Energieverbrauch. Kritiker sehen die Risiken bei der Verwendung von R290 jedoch bei der Entflammbarkeit, da es zu den Kohlenwasserstoffen gehört. Damit es in Innenräumen nicht zu Risiken kommt, legen Sicherheitsnormen Füllmengen, Anforderungen, die Aufstellbereiche und Einschränkungen fest. Das zumindest im gewerblichen Bereich, für den privaten Bereich gibt es aktuell nur wenige gesetzliche Besonderheiten. 
 
Kommt es in einem Propan-basierten Kältemittelkreislauf zu einem Defekt oder einem Austritt, muss ein Fachunternehmen hinzugezogen werden. Die Reparatur ist mit einem höheren Aufwand und Sicherheitsrichtlinien verbunden, um die Gefahren einer Entzündung zu minimieren. 

Ihre häufig gestellten Fragen

Wofür steht R290? 

Das Kältemittel R290 ist der Kohlenwasserstoff Propan. Es überzeugt durch einen niedrigen GWP-Wert und sehr gute thermodynamische Eigenschaften, auch bei großer Hitze. 

Warum sollte ich eine Klimaanlage mit Propan nutzen? 

Klimaanlagen mit Propan arbeiten effizienter, zudem haben natürliche Kältemittel keine Auswirkungen auf die Ozonschicht und ein geringes Treibhauspotenzial (GWP). Durch die exzellenten wärmeleitenden Eigenschaften verbrauchen Klimaanlagen dieser Art weniger Strom bei der gleichen Kühlleistung. 

Ist Propan giftig? 

Nein, Propan ist grundsätzlich nicht giftig für den Menschen. Es verursacht keine Hautreizungen, hat keine krebserregende Wirkung und ist nicht gefährlich, wenn es eingeatmet wird. Ausnahmen gibt es bei extrem hohen Konzentrationen, die bei Klimageräten allerdings nicht auftreten. Bei Lecks in geschlossenen Räumen kann es durch Propan zu einer Brandgefahr kommen. 

Wie effizient ist Propan im Vergleich zu anderen Kältemitteln? 

Propan ist aufgrund seiner thermodynamischen Eigenschaften im Betrieb deutlich effizienter als synthetische Kältemittel wie z. B. R32 oder R410A. Dies ermöglicht eine höhere Kühlleistung bei gleichem Energieverbrauch und bei hohen Außentemperaturen. 

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