Wärmepumpen mit Propan betreiben, macht das Sinn? – Unser Vortrag bei der CCI-Fachtagung in Mainz

Ende September war Skadec zur Fachtagung mit dem Thema „Anwendung von Low-GWP-Kältemitteln – synthetisch und natürlich?“ in Mainz eingeladen. Dort konnte unser Geschäftsführer Dennis Kratschmayer und unser Teamleiter Softwareentwicklung Christopher Hammel in einem sehr interessanten Vortrag den Zuhörern die Vorteile des natürlichen Kältemittels Propan, auch als R290 bezeichnet, beim Einsatz in unseren Wärmepumpen erläutern.

R290 – Der Musterschüler im Fach Umweltschutz

Natürliche Kältemittel sind für den Schutz unserer Umwelt von erheblicher Bedeutung. Sie kommen direkt in der Natur vor und überzeugen mit geringen GWP’s. Durch die F-Gase-Verordnung werden immer restriktivere Anforderungen an die Nutzung von Kältemitteln gestellt. Besonders Propan – mit einem GWP (Treibhauspotential) von 3 und einem ODP (Ozonabbaupotential) von 0 ein Musterschüler im Bereich der Kältemittel – ist durch seine thermodynamischen Stoffeigenschaften für den immer weiter wachsenden Bedarf an Kälte und Wärme hervorragend geeignet. Neben den klimafreundlichen Eigenschaften des Kältemittels überzeugt Propan auch mit seiner weltweit kostengünstigen Verfügbarkeit. Da R290 zudem keinem Patent unterliegt, entfallen keine Abgaben für das Patentrecht. Auch in Zukunft erwarten wir keine immensen Preissteigerungen, da Kältemittelhersteller aufgrund der F-Gase-Verordnung vermehrt auf die Produktion von R290 setzen müssen und wir daher ein großes Angebot erwarten.

Auch Experten sind der Meinung, dass Propan als eines der wenigen am Markt verfügbaren Kältemittel langfristig zukunftssicher ist. Doch warum ist das eigentlich so?

Nachhaltigkeit R290 vs. R32

Mit einem Vergleich zum synthetisch hergestellten Kältemittel R32, welches bei sehr ähnlichen Einsatzgebieten wie R290 Anwendung findet, zeigen sich sehr gut der geringe Umwelteinfluss sowie der optimale Wirkungsgrad, den R290 aufweist. Man spricht auch vom Vergleich des TEWI (Total Equivalent Warming Impact), einem Wert zur Berechnung der Auswirkungen auf den Treibhauseffekt beim Betrieb von Kälte- und Wärmeanlagen. Wir gehen bei unserem Beispiel von einer Wärmepumpe mit einer Leistung von 400 kW und einer darauf angepassten Kältemittelfüllmenge von 48kg bei R290 und 85kg bei R32 aus. Die unterschiedlichen Füllmengen resultieren aus den spezifischen Wärmekapazitäten der jeweiligen Kältemittel.

Selbst wenn man bei beiden Beispielanlagen von einer gleichen Füllmenge (= 85kg) sowie einer gleichen Effizienz (Emissionen aus Energieverbrauch heben sich auf) der beiden Kältemittel ausgehen würde, zeigt sich bei der CO₂-Emission eine deutlich bessere Bilanz von R290.

Die Differenz von 41.103 kgCO₂ entspricht in etwa dem CO₂-Ausstoß eines aktuellen Kompaktklassewagens bei einer Laufleistung von 340.000 km.

Geringer Aufwand, große Möglichkeiten

Bei der Betrachtung der Eigenschaften von Propan fällt die Einstufung in Sicherheitsklasse A3 auf. Dies bedeutet, dass es eine geringe Toxizität und hohe Brennbarkeit besitzt. Somit empfiehlt sich für die Aufstellung ein Ort im Freien, da die Anforderungen hier deutlich geringer als bei einer Installation in einem Maschinenraum im Gebäude sind. Bei richtiger Planung der Aufstellung und der sekundären Hydraulik fordern R290-Wärmepumpen bei der Außenaufstellung nahezu keinen Mehraufwand.

Die Anlagen von Skadec sind durch das eingebaute 4-Wege-Umkehrventil als reversible Wärmepumpen ausgeführt und funktionieren nach dem Kaltdampfprozess. Die Wärmepumpen erreichen eine äußerst gute Energieeffizienz über einen großen Leistungs- und Einsatzbereich, auch bei hohen und tiefen Umgebungstemperaturen. Prinzipiell setzen wir Propan bei Leistungsgrößen von 30 bis 500 kW ein und können in diesem Bereich durch seine hohen Wirkungsgrade konventionelle Kältemittel bei Wärmepumpen ersetzen.

Der Staat fördert den Umstieg

Neben den stofflichen Eigenschaften ist Propan vor allem auch aus Kostensicht sehr interessant. Zum einen zeichnet sich Propan durch den kostengünstigen Einsatz im Service und im Betrieb aus, zum anderen fördert die nationale Klimaschutzinitiative die Nutzung dieses Kältemittels.

Um die Klimaschutzziele der Bundesregierung zu erreichen, gibt es vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) ein Förderprogramm für Klimaschutz-Technologien. Hierbei handelt es sich um die Kälte-Klima-Richtlinie sowie die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG EM). Es sind hohe Fördersummen möglich, die wir nachfolgend kurz zusammengefasst zeigen.

Die exakte Förderung hängt vom jeweiligen Projekt ab, allerdings lohnt es sich in den meisten Fällen, sich genauer damit zu beschäftigen. Gerne unterstützen wir Sie bei der Planung und Umsetzung, sprechen Sie uns hierzu einfach an.