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Enerige & Management > Wärme - Wärmepumpe muss nicht mehr draußen bleiben
Bild: Ralf Kalytta, Fotolia
WÄRME:
Wärmepumpe muss nicht mehr draußen bleiben
Eine besonders klimafreundliche und sichere Wärmepumpe auf Basis von Propan als Kältemittel entwickelt das Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme ISE in Freiburg.
 
Eine auf dieser Entwicklung aufbauende Propan-Wärmepumpe wäre die erste dieser Art in Deutschland, die ohne zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen in Innenräumen von Wohngebäuden aufgestellt werden darf.

Für die Wärmepumpenbranche sind neue Kältemittel besonders wichtig: Ab dem 1. Januar 2020 treten Verwendungsverbote für Kältemittel in Kraft, deren „global warming potential“ (GWP) das 2 500-fache von CO2 (GWP-Wert 1) übersteigen. Danach sinkt der zulässige Wert Jahr für Jahr. Damit sollen die Emissionen von Kältemitteln bis zum Jahr 2030 um 70 % gegenüber 1990 reduziert werden.

Wärmepumpenhersteller und Institute suchen daher intensiv nach Alternativen. Propan mit einem GWP-Wert von 3 ist zwar klimafreundlich, weltweit kostengünstig verfügbar und bewirkt hohe Leistungszahlen. Jedoch sind die Sicherheitsauflagen für die Nutzung in Wärmepumpen aufgrund der Brennbarkeit des auch mit der Bezeichnung R290 benannten Kältemittels recht umfangreich.

Höchstmenge von 150 Gramm Kältemittel im Innenbereich

Übersteigt eine Wärmepumpe im Einfamilienhaus mit ihren üblichen fünf bis zehn Kilowatt Leistung die vorgeschriebene Höchstmenge von 150 Gramm Kältemittel, kann sie nur mit hohen, kostenaufwändigen Sicherheitsanforderungen installiert werden. Aus diesem Grund sind Wärmepumpen mit Propan zur Aufstellung im Innenbereich derzeit fast nicht am Markt vertreten.

Die Neuentwicklung des ISE, eine Sole/Wasser-Wärmepumpe mit dem Arbeitsnamen LC150, könnte dies ändern: Sie erreicht mit 150 Gramm Propan bereits rund acht Kilowatt Heizleistung und wäre so auch ohne zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen für eine Aufstellung im Inneren von Häusern einsetzbar.
 
Der Prototyp der Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Propan als Kältemittel
Bild: Fraunhofer ISE

„Ziel unserer Arbeiten ist eine Wärmepumpe, die ein klimafreundliches Kältemittel nutzt und mit möglichst geringer Kältemittelmenge eine hohe Leistung sowie eine gute Effizienz erreicht“, sagt Lena Schnabel, Abteilungsleiterin Wärme- und Kältetechnik, Kompressionstechnik am Fraunhofer ISE.

Nun wollen die Forscher das System optimieren und Industriepartner für eine breite Umsetzung am deutschen und europäischen Markt gewinnen. Auf der Aufgabenliste stehen etwa die Erhöhung der Effizienz und die Entwicklung eines serientauglicher Designs. Am Ende soll ein kompaktes, kostengünstiges System stehen, das standardisiert ist und den unterschiedlichen nationalen Sicherheitsanforderungen genügt.

 
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Dienstag, 22.10.2019, 11:08 Uhr