Kältemittel

In Wärmepumpen, Klima- und Kältesystemen zirkulieren in geschlossenen Kreisläufen sogenannte Kältemittel. Dabei handelt es sich um speziell für die Anforderungen der Klimatechnik hergestellte Flüssigkeiten. Ihre wichtigste Eigenschaft ist, dass sie selbst bei niedrigen Temperaturen ihren Aggregatzustand schnell ändern können – von flüssig zu gasförmig und wieder zurück, um Kälte oder Wärme transportieren zu können.

Wenn Kältemittel in die Atmosphäre gelangen, gelten die meisten als klimaschädlich. Dies kann in seltenen Fällen passieren, wenn während des Betriebs der Geräte undichte Stellen an defekten Bauteilen auftreten, während unsachgemäßer Wartung oder wenn bei einer Einheit am Ende der Lebensdauer das Kältemittel nicht fachgerecht entnommen wird. Deshalb ist es wichtig, dass Klima- und Kältegeräte von Profis eingebaut, regelmäßig gewartet und vorschriftsmäßig entsorgt werden.

Die verwendeten Kältemittel in den Klima- und Kälteanlagen haben sich im Laufe der Zeit verändert. Zuerst wurden „natürliche“ Kältemittel wie Diethylether (R-610) oder auch Ammoniak (R-717) eingesetzt. Auch CO₂ (R-744) war Ende des 19. Jahrhunderts ein gebräuchliches Kältemittel. Da mit diesen Kältemitteln aufgrund ihrer Giftigkeit, Brennbarkeit bzw. der mit ihr verbundenen Erstickungsgefahr Unfälle passierten, wurden sogenannte „Sicherheitskältemittel“ entwickelt. Diese chlorierten Kohlenwasserstoffe (FCKW, HFCKW) sind mittlerweile verboten. Sie gerieten vor allem in den 1980er Jahren in die Schlagzeilen, denn sie werden für den Ozonabbau in der Erdatmosphäre verantwortlich gemacht, wodurch eine verstärkte UV-Strahlung auftritt, die Gesundheitsschäden zur Folge hat. In den 1990er Jahren wurden die chlorierten Kohlenwasserstoffe durch verschiedene fluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW, HFKW) ersetzt. Diese Kohlenwasserstoffe besitzen kein Ozonabbaupotential, dafür aber teilweise ein deutlich höheres Treibhausgaspotential (GWP = Global Warming Potential). Dieses Treibhausgaspotential ist je nach Kältemittel unterschiedlich hoch und gibt Auskunft über die Umwelteigenschaften des eingesetzten Stoffes. Aktuell setzt die Kälte-Klimabranche auf Kältemittel mit einem möglichst niedrigen Treibhausgaspotenzial, wie z.B. auf das Kältemittel R-32 mit einem GWP von 675. Dieses Kältemittel gehört zu den vergleichsweise neuen Kältemittelalternativen und besitzt ein um 68 % niedrigeres Treibhauspotential als beispielsweise das am Markt häufig eingesetzte Kältemittel R-410A mit einem GWP von 2.088.

Zu den natürlichen Kältemitteln zählen z.B. Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlendioxid (CO₂) oder Ammoniak (NH3). Natürliche Kältemittel kamen bereits zu Beginn der Entwicklung der Klima- und Kältetechnologie um Einsatz. Sie haben den Vorteil, dass ihr GWP sehr gering ist. Damit stellen sie im Falle eines Entweichens keine Gefahr für das Klima dar und deshalb rücken sie seit einiger Zeit im Rahmen der Umweltdiskussion wieder in den Fokus. CO₂ verfügt z.B. über ein GWP von 1. Der Einsatz von natürlichen Kältemitteln ist allerdings mit technischen Herausforderungen verbunden. Kohlenwasserstoffe sind brennbar und Ammoniak ist giftig, so dass es bei der Anwendung entsprechender Sicherheitsvorkehrungen bedarf. CO₂ ist ein sehr druckintensives Kältemittel, weshalb bei CO₂-Systemen stärkere Rohrleitungen benötigt werden. Dadurch erhöht sich der Materialaufwand, was wiederum Auswirkungen auf die Umwelt hat.