Kältemittel Wärmepumpe: Welche gibt es und worauf Du achten solltest

Das Kältemittel in einer Wärmepumpe bestimmt maßgeblich, wie effizient ein Heizsystem arbeitet und wie umweltfreundlich es tatsächlich ist. Während viele HausbesitzerInnen beim Kauf einer Wärmepumpe vor allem auf Leistung und Preis achten, spielt die Wahl des Kältemittels eine ebenso wichtige Rolle, sowohl für die laufenden Kosten als auch für die Zukunftssicherheit der Investition.

Dieser Ratgeber erklärt Dir, welche Kältemittel für Wärmepumpen aktuell verfügbar sind, worin sich natürliche und synthetische Kältemittel unterscheiden und warum der GWP-Wert über die langfristige Nutzbarkeit Deiner Anlage entscheidet.

Warum Kältemittel bei Wärmepumpen wichtiger sind, als viele denken

Die Bedeutung des Kältemittels wird häufig unterschätzt. Dabei ist es das Herzstück jeder Wärmepumpe und beeinflusst direkt, wie viel Energie Du für das Heizen Deines Hauses benötigst. Ein effizientes Kältemittel kann die Jahresarbeitszahl Deiner Anlage um 10 bis 15 Prozent steigern, das macht sich Jahr für Jahr bei den Stromkosten bemerkbar.

Gleichzeitig kursieren viele Missverständnisse über Gesundheits- und Umweltrisiken von Kältemitteln. Die Wahrheit ist: Moderne Wärmepumpensysteme mit natürlichen Kältemitteln sind bei ordnungsgemäßer Installation äußerst sicher. Studien zeigen keine signifikanten Gesundheitsschäden bei privaten Wärmepumpen, wenn die geltenden Normen eingehalten werden.

Aktuelle EU-Regulierungen verändern den Markt grundlegend:

• ab 2025 sind Kältemittel mit einem GWP über 150 in Split-Geräten verboten
• bis 2030 sinkt der erlaubte GWP-Wert auf unter 10
• synthetische Kältemittel wie R410A werden schrittweise ausgemustert
• natürliche Kältemittel erhalten zusätzliche Förderung

Wer heute eine Wärmepumpe mit zukunftssicherem Kältemittel wählt, vermeidet später teure Umrüstungen oder Wartungsprobleme durch mangelnde Verfügbarkeit. Die wichtigsten Optionen sind aktuell R290 (Propan), R32 (Difluormethan) und R744 (CO₂), jedes mit eigenen Vor- und Nachteilen für unterschiedliche Einsatzgebiete.

Was Kältemittel in Wärmepumpen eigentlich machen

Das Kältemittel ist der unsichtbare Transporteur in Deinem Heizsystem. Es zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf und nimmt dabei Umweltwärme aus Luft, Erdreich oder Grundwasser auf, um sie in Dein Haus zu transportieren. Der Unterschied zum Kühlmittel: Während ein Kühlmittel lediglich Wärme abführt, durchläuft das Kältemittel einen komplexen Kreisprozess mit Phasenwechseln.

Der Kreislauf funktioniert in vier Schritten:

1. Im Verdampfer nimmt das flüssige Kältemittel Wärme aus der Wärmequelle auf und wird gasförmig. Der extrem niedrige Siedepunkt – oft bei minus 20 bis minus 40 Grad Celsius, ermöglicht diese Verdampfung selbst bei Frost.
2. Anschließend verdichtet der Kompressor das Gas, erhöht den Druck stark und hebt die Temperatur auf Heizniveau über 50 Grad Celsius.
3. Im Verflüssiger gibt das heiße Gas seine Wärme an Dein Heizsystem ab und kondensiert wieder zu Flüssigkeit.
4. Schließlich senkt ein Expansionsventil den Druck, das Kältemittel kühlt stark ab und der Zyklus beginnt von vorn.

Der entscheidende Punkt ist der Phasenwechsel zwischen gasförmig und flüssig. Dabei wird sogenannte latente Wärme freigesetzt oder aufgenommen, deutlich mehr Energie, als bei reiner Temperaturänderung möglich wäre. Diese Funktionsweise macht Wärmepumpen so effizient bei der Wärmeübertragung.

Global Warming Potential (GWP-Wert): Warum er über die Zukunftssicherheit entscheidet

Das Global Warming Potential (GWP) misst, wie stark ein Kältemittel zum Treibhauseffekt beiträgt, verglichen mit CO₂ über einen Zeitraum von 100 Jahren. Ein GWP-Wert von 1 entspricht der Wirkung von CO₂, höhere Werte bedeuten ein entsprechend höheres Treibhauspotenzial.

Was die Zahlen konkret bedeuten:

• R290 (Propan): GWP von 3, nahezu klimaneutral
• R744 (CO₂): GWP von 1, der Referenzwert
• R32: GWP von 675, noch als Übergangslösung akzeptiert
• R410A: GWP von 2088, wird ausgemustert

Die EU-Verordnung legt fest, dass nur Kältemittel mit einem GWP unter 150 als langfristig umweltverträglich gelten. Das hat praktische Auswirkungen: Bei Wartungen und Reparaturen werden Kältemittel mit hohem GWP-Wert zunehmend schwerer verfügbar und teurer. Leckagen sind dabei der kritische Faktor, sie verursachen 80 bis 90 Prozent der klimarelevanten Emissionen einer Wärmepumpe.

Die wichtigsten Kältemittel für Wärmepumpen im Detail

Kältemittel werden mit dem Buchstaben „R” für „Refrigerant” gekennzeichnet, gefolgt von einer Nummer, die ihre chemische Zusammensetzung beschreibt. Die grundlegende Unterscheidung liegt zwischen natürlichen Kältemitteln wie Propan oder CO₂ und synthetischen Stoffen wie fluorierte Kohlenwasserstoffe.

Für HausbesitzerInnen sind aktuell drei Kältemittelarten besonders relevant: R290 als zukunftssicheres natürliches Kältemittel, R32 als bewährte Übergangslösung und R744 für spezielle Anwendungen mit hohen Vorlauftemperaturen.

R 290 (Propan): Das natürliche Kältemittel der Zukunft

R 290 Propan gilt als das Kältemittel der Zukunft für Wärmepumpen im Haushaltsbereich. Mit einem GWP von nur 3 ist es nahezu klimaneutral und erfüllt problemlos alle aktuellen und geplanten EU-Vorschriften. Hersteller wie Vaillant und Viessmann setzen verstärkt auf dieses natürliche Kältemittel – Prognosen sehen einen Marktanteil von 70 Prozent bis 2030.

Die Vorteile von R290 im Überblick:

• hervorragende Effizienz mit COP-Werten bis 5,0 bei Standardbedingungen
• 10-15 % besserer Wärmeübergang als synthetische Alternativen
• zukunftssicher durch niedrigen GWP-Wert
• förderfähig mit 5 Prozent Bonus durch BAFA
• günstigere Betriebskosten durch hohe Effizienz

Die Sicherheitsaspekte werden oft überschätzt: R 290 ist zwar hochentzündlich (Sicherheitsklasse A3), moderne Wärmepumpen arbeiten jedoch mit geringen Füllmengen unter 5 kg und hermetisch geschlossenen Systemen. Bei Leckageraten unter 10 Gramm pro Jahr ist das Risiko minimal, statistisch unter 1:1 Million Betriebsstunden bei zertifizierten Anlagen.

Für Luft-Wasser-Wärmepumpen in Ein- und Zweifamilienhäusern ist R 290 besonders gut geeignet. Die Aufstellung erfolgt idealerweise im Freien oder in gut belüfteten Räumen, um die strengen Sicherheitsvorschriften nach DIN EN 378 einzuhalten.

R32 (Difluormethan): Der bewährte Kompromiss

R32 ist aktuell eines der am häufigsten eingesetzten Kältemittel in Luft-Wasser-Wärmepumpen. Mit einem GWP-Wert von 675 liegt es deutlich unter dem des veralteten R410A, erfüllt aber nicht die langfristigen EU-Anforderungen unter 150.

Wo R32 punktet:

• gute Verfügbarkeit und bewährte Technik
• einfache Installation durch etablierte Komponenten
• effiziente Verdampfung bei niedrigen Temperaturen
• geringere Entflammbarkeit als R290 (Sicherheitsklasse A2L)

Die Nachteile werden perspektivisch wichtiger: Die F-Gas-Verordnung wird R32 zunehmend einschränken. Wer heute eine Wärmepumpe mit R32 kauft, muss damit rechnen, dass Ersatzkältemittel bei Wartungen mittelfristig teurer und schwerer erhältlich werden.

R32 ist derzeit noch eine sinnvolle Wahl, wenn bauliche Gegebenheiten den Einsatz von R290 erschweren oder wenn das Budget begrenzt ist. Langfristig orientierte KäuferInnen sollten jedoch natürliche Kältemittel bevorzugen.

R744 (CO₂): Die Hochtemperatur-Alternative

R744, also reines Kohlendioxid, ist ein natürliches Kältemittel mit dem niedrigstmöglichen GWP-Wert von 1. Es arbeitet in sogenannten transkritischen Zyklen bei sehr hohen Drücken bis 120 bar und eignet sich besonders für Anwendungen, die hohe Vorlauftemperaturen bis 90 Grad Celsius benötigen.

Besondere Eigenschaften von R744:

• ideal für Warmwasserbereitung in Gewerbeanlagen
• nicht brennbar und nicht toxisch
• keine Abhängigkeit von synthetischen Stoffen
• erfordert robuste, druckfeste Komponenten

CO₂-Wärmepumpen finden ihren Einsatz vor allem in gewerblichen Kälteanlagen und größeren Gebäuden mit hohem Warmwasserbedarf. Für typische Einfamilienhäuser sind sie aufgrund des technischen Aufwands und der höheren Kosten weniger verbreitet, können aber bei speziellen Anforderungen die richtige Wahl sein.

Verbotene und problematische Kältemittel (F-Gase): Was Du wissen solltest

Die Geschichte der Kältemittel zeigt, warum Regulierung notwendig ist. FCKW-Kältemittel wie R22 und R12 wurden längst verboten, weil sie die Ozonschicht zerstören. Ihre Nachfolger, die F-Gase, schädigen zwar nicht das Ozon, tragen aber erheblich zum Treibhauseffekt bei.

Die EU-Verordnung zur schrittweisen Reduzierung von F-Gasen setzt klare Fristen:

• bis 2027: Nur noch Kältemittel mit GWP unter 750 in neuen Systemen
• bis 2032: GWP-Grenze sinkt auf unter 150
• langfristig: Fokus auf natürliche Kältemittel mit GWP unter 10

Zunehmend kritisch werden auch PFAS-haltige Kältemittel betrachtet. Diese sogenannten „Ewigkeitschemikalien” bauen sich in der Umwelt nicht ab und stehen unter verschärfter Beobachtung.

Natürliche vs. synthetische Kältemittel: Der direkte Vergleich

Die langfristige Kostenbilanz spricht klar für natürliche Kältemittel. Obwohl die Anschaffungskosten bis zu 20 Prozent höher liegen können, sinken die Lebenszykluskosten durch 30 Prozent geringeren Stromverbrauch. Hinzu kommt die bessere Förderfähigkeit: Das BAFA gewährt bis zu 5 Prozent zusätzlichen Bonus für Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln.

Sind Kältemittel schädlich für Umwelt und Gesundheit?

Die Frage, ob Kältemittel schädlich sind, lässt sich nicht pauschal beantworten, sie hängt stark vom verwendeten Typ und vom Betriebszustand ab. Bei modernen Wärmepumpensystemen mit ordnungsgemäßer Installation sind die Risiken minimal.

Tatsächliche vs. wahrgenommene Risiken:

Synthetische HFCs wie R410A tragen bei Austritt erheblich zum Klimawandel bei, ein Kilogramm entspricht dem Treibhauseffekt von über 2000 Kilogramm CO₂. Im geschlossenen System ist diese Wirkung jedoch nicht relevant. Natürliche Kältemittel wie R290 sind ozonneutral und haben einen vernachlässigbaren GWP, sind aber brennbar. Explosionen sind bei zertifizierten Anlagen extrem selten.

Gesundheitsaspekte verschiedener Kältemittel:

• R290: In kleinen Mengen giftfrei, bei hohen Konzentrationen Erstickungsgefahr.
• R744: Nicht toxisch, bei sehr hohen Konzentrationen Asphyxierisiko.
• R717 (Ammoniak): Giftig, daher nur für Industrieanlagen zugelassen.
• R32: Bei normaler Handhabung sicher, erfordert aber Leckageüberwachung.

Moderne Wärmepumpen sind mit Sensoren und Sicherheitssystemen ausgestattet, die Leckagen erkennen und melden. Die Normen nach DIN EN 378 begrenzen Füllmengen und schreiben Sicherheitsabstände vor. Dadurch sind private Wärmepumpen sehr sichere Systeme geworden.

So wählst Du das richtige Kältemittel für Deine Wärmepumpe

Die Wahl des passenden Kältemittels hängt von mehreren Faktoren ab, die Du bei der Planung berücksichtigen solltest:

Aufstellort und bauliche Gegebenheiten:

• Außenaufstellung: R290 ist ideal, da Sicherheitsabstände leicht einzuhalten sind
• Innenaufstellung: Gute Belüftung erforderlich, Füllmengengrenzen beachten
• Kleine Räume: R32 kann hier Vorteile bieten

Gebäudetyp und Heizlast:

• Ein- und Zweifamilienhäuser: R290 bietet optimale Effizienz
• Größere Gebäude: R744 für hohe Vorlauftemperaturen prüfen
• Altbau mit hohem Wärmebedarf: Leistungsstarke R290-Modelle verfügbar

Budget und Langzeitplanung:

Wer zukunftssicher investieren möchte, sollte natürliche Kältemittel bevorzugen. Die höheren Anschaffungskosten werden durch niedrigere Betriebskosten, bessere Förderung und langfristige Verfügbarkeit ausgeglichen. Achte bei der Geräteauswahl auf Zertifizierungen nach EN 378 und prüfe die Füllmengengrenzen für Deinen Aufstellort.

Bonus-Förderung für natürliche Kältemittel nutzen

Das BAFA gewährt einen zusätzlichen Effizienzbonus von 5 Prozent für Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln. Diese Förderung lässt sich mit anderen Programmen kombinieren und senkt die Investitionskosten spürbar.

Förderfähige Kältemittel:

• R290 (Propan) – GWP 3
• R744 (CO₂) – GWP 1
• R717 (Ammoniak) – GWP 0, nur für gewerbliche Anlagen

Die Beantragung erfolgt im Rahmen des regulären Förderantrags beim BAFA. Wichtig: Der Antrag muss vor Beauftragung der Installation gestellt werden. In Kombination mit Grundförderung, Austauschbonus und einkommensabhängiger Förderung sind Gesamtzuschüsse bis zu 70 Prozent möglich.

Wartung und Lebensdauer: Was das Kältemittel beeinflusst

Die Wahl des Kältemittels wirkt sich auch auf Wartungsaufwand und Lebensdauer Deiner Wärmepumpe aus. Gesetzlich vorgeschrieben sind regelmäßige Dichtigkeitsprüfungen, deren Häufigkeit vom CO₂-Äquivalent der Kältemittelfüllung abhängt.

Wartungsintervalle nach EU-Verordnung:

• unter 5 Tonnen CO₂-Äquivalent: jährliche Prüfung
• 5 bis 50 Tonnen: halbjährliche Prüfung
• mit Leckage-Erkennungssystem: Intervall verdoppelbar

Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln haben hier einen Vorteil: Aufgrund des niedrigen GWP-Werts erreichen selbst größere Füllmengen selten kritische CO₂-Äquivalente. Das bedeutet weniger Wartungstermine und geringere Kosten.

Die Lebensdauer des Kältemittels selbst ist praktisch unbegrenzt, es wird im geschlossenen Kreislauf nicht verbraucht. Austausch ist nur bei Leckagen oder größeren Reparaturen nötig. Bei der Entsorgung gelten strenge Vorschriften: Kältemittel müssen fachgerecht recycelt oder vernichtet werden, was bei zertifizierten Installateuren standardmäßig erfolgt.

Fazit: Zukunftssichere Kältemittel sind die beste Investition

Die Wahl des Kältemittels ist keine Nebensache, sondern eine strategische Entscheidung für die nächsten 20 Jahre. Natürliche Kältemittel wie R290 und R744 bieten die beste Kombination aus Effizienz, Umweltverträglichkeit und Zukunftssicherheit. Sie erfüllen bereits heute alle kommenden EU-Anforderungen und profitieren von zusätzlicher Förderung.

Die wichtigsten Erkenntnisse zusammengefasst:

• R290 (Propan) ist für die meisten Einfamilienhäuser die optimale Wahl
• Der GWP-Wert entscheidet über langfristige Verfügbarkeit und Wartungskosten
• Natürliche Kältemittel steigern die Effizienz um bis zu 15 Prozent
• 5 Prozent Bonus-Förderung senkt die Investitionskosten zusätzlich
• Moderne Wärmepumpen mit R290 sind bei fachgerechter Installation sicher

Die Wärmepumpenbranche entwickelt sich klar in Richtung natürlicher Kältemittel. Experten prognostizieren 6 Millionen Wärmepumpen-Installationen bis 2028 in Deutschland, der Großteil davon wird mit R290 oder anderen natürlichen Fluiden arbeiten. Wer heute umsteigt, investiert in ein Heizsystem, das nicht nur das Klima schont, sondern auch langfristig die günstigsten Betriebskosten bietet.