Kältemittel

Kältemittel sind essenziell für den Betrieb von Kältemaschinen und Wärmepumpen, da sie den Transport thermischer Energie durch Verdampfung und Kondensation im Kreisprozess ermöglichen. In der EU kommen vor allem teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW) wie R134a, teilhalogenierte ungesättigte Fluorkohlenwasserstoffe (HFO) wie R1234yf sowie natürliche Kältemittel wie Ammoniak (R717), Kohlendioxid (R744), Propan (R290) und Wasser (R718) zum Einsatz. Auch Mischungen dieser Stoffe wie R404A oder R507 sind verbreitet. Die Auswahl geeigneter Kältemittel richtet sich nach thermodynamischen und physikalischen Eigenschaften, chemischer Stabilität, Ölverträglichkeit, Umweltwirkung und Verfügbarkeit.

Internationale Abkommen wie das Montreal-Protokoll (1987), das Pariser Klimaabkommen (2015) und das Kigali-Amendment (2016) bilden die Grundlage für die Regulierung von ozon- und klimaschädlichen Substanzen. In der EU wurde dies durch die F-Gas-Verordnung (EU) 2024/573 konkretisiert, die seit März 2024 in Kraft ist. Sie fördert den Ersatz fluorierter Gase durch umweltfreundlichere Alternativen, schreibt eine schrittweise Reduktion der HFKW-Mengen bis auf null im Jahr 2050 vor und verbietet bestimmte Anwendungen, etwa in stationären Kälteanlagen, Chillern, Klimaanlagen und Wärmepumpen, je nach GWP des verwendeten Kältemittels.

Je nach Leistungsbereich variieren die eingesetzten Kältemittel: In Großwärmepumpen werden vor allem CO₂, Propan, Ammoniak oder Ammoniak-Dimethylether (R723) verwendet. Für mittlere bis große Leistungen dominiert Ammoniak, während in kleineren Anwendungen sowohl halogenierte als auch natürliche Kältemittel genutzt werden. Für die Auswahl sind kompakte Stoffdatenübersichten hilfreich, etwa zu Ammoniak, CO₂, Kohlenwasserstoffen oder Wasser. Sie unterstützen bei der Bewertung von Eignung und Umweltwirkung des jeweiligen Kältemittels.

Quellen

Bildquelle: [62]; Literaturquelle: [59-61, 63]