Wissenschaftler befürworten Propan in Wärmepumpen

SCHWEDEN: Mehr als 40 Wissenschaftler aus ganz Europa haben eine Stellungnahme unterzeichnet, in der sie die ihrer Meinung nach nachgewiesene überlegene Effizienz von Kohlenwasserstoff-Kältemitteln in Wärmepumpen unterstützen.

Die Wissenschaftler von 24 verschiedenen europäischen Universitäten und Forschungsinstituten argumentieren, dass Kohlenwasserstoffe wie Propan und Isobutan „genauso gut oder besser“ seien als die HFCs und HFOs, die jetzt durch die F-Gas-Revision und die PFAS-Verbotsvorschläge bedroht seien.

Das Positionspapier wurde vor der Abstimmung über die F-Gas-Revision Ende dieses Monats an Mitglieder des Ausschusses für Umwelt, öffentliche Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (ENVI) des Europäischen Parlaments und an alle schwedischen EU-Abgeordneten verschickt. Die Gruppe wird von Forschern des schwedischen KTH Royal Institute of Technology zusammen mit Forschern des deutschen Fraunhofer-Instituts geleitet.

„Die günstigen thermodynamischen und Transporteigenschaften von Propan und anderen Kohlenwasserstoffen machen sie sehr gut als Kältemittel geeignet“, heißt es in der Erklärung. „Aufgrund der Eigenschaften kann davon ausgegangen werden, dass sie geringe Druckverluste und einen ebenso hohen oder sogar höheren Systemwirkungsgrad bieten als synthetische Alternativen. Ihre Überlegenheit ist nicht nur theoretisch belegt, sondern wird auch durch Systemeffizienzvergleiche untermauert, die anhand Tausender Produktdaten für Systeme aus fast dem gesamten EU-Markt durchgeführt wurden, die entweder Propan oder andere Kältemittel verwenden.“

Die Industrie hat gewarnt, dass die aktuellen Vorschläge zur Überarbeitung von F-Gasen einen unrealistischen Zeitplan für den Ausstieg darstellen, die Sicherheit und Effizienz der Ausrüstung gefährden, die notwendige beschleunigte Einführung von Wärmepumpen ernsthaft beeinträchtigen und die REPowerEU-Ziele der EU gefährden. Es wurden auch Bedenken hinsichtlich des Mangels an Ingenieuren geäußert, die für die Arbeit mit brennbaren Kältemitteln ausreichend ausgebildet sind.

Die Wissenschaftler akzeptieren die leicht entflammbare Natur von Kohlenwasserstoff-Kältemitteln und erkennen an, dass bei der Konstruktion, beim Betrieb und in den Fabriken, in denen die Wärmepumpen hergestellt werden, besondere Sicherheitsvorkehrungen berücksichtigt werden müssen.

Sie bestehen jedoch darauf, dass internationale Sicherheitsstandards bereits vorhanden seien und ständig verbessert würden.

„Neue Standards werden höchstwahrscheinlich einen breiteren Einsatz von Kohlenwasserstoff-Kältemitteln ermöglichen, da detailliertere Sicherheitsvorkehrungen entwickelt werden“, heißt es. Sie verweisen außerdem auf aktuelle Arbeiten des Fraunhofer-Instituts zur Reduzierung der Kältemittelfüllung pro kW Heizleistung bei Wärmepumpen.

Hinsichtlich der Produktverfügbarkeit geben die Wissenschaftler an, dass in Europa bereits mehrere hundert Designs von Kohlenwasserstoff-Wärmepumpen von etwa 48 verschiedenen Herstellern im Handel erhältlich sind und viele Hersteller in Europa bereits an neuen Wärmepumpendesigns mit Propan als Kältemittel arbeiten.

„Der Übergang von nicht brennbaren synthetischen Kältemitteln zu brennbaren Kohlenwasserstoffen erfordert eine sorgfältige Abwägung der Sicherheit, sowohl an den Produktionsstandorten als auch bei den Produkten“, sagen sie und fügen hinzu: „Ein ähnlicher Übergang wurde vor etwa 30 Jahren vollzogen, als die gesamte Kühlschrankindustrie.“ Innerhalb von 3–5 Jahren wurde von der Verwendung von R12 auf Isobutan umgestellt.

„Vor diesem Hintergrund erscheint eine Umstellungszeit auf Propan für Außenanlagen von 3–5 Jahren und für Innenwärmepumpen von 3–8 Jahren realistisch, abhängig von den unterschiedlichen Anwendungen und Leistungsbereichen.“

Die Gruppe räumt jedoch ein, dass die Umstellung auf Propan für Innenwärmepumpen „immer noch eine Herausforderung“ ist und aufgrund komplexer Sicherheitsvorschriften und baulicher Anforderungen voraussichtlich mehr als drei Jahre dauern wird.

„Deshalb plädieren wir für die frühzeitige Ankündigung klarer und ehrgeiziger Ausstiegstermine für synthetische Kältemittel, wobei unterschiedliche Entwicklungszeitspannen für verschiedene Produktklassen (Innenbereich/Außenbereich/Monoblock/Split/Multisplit/VRF) und Anwendungsbereiche (Wohngebäude) berücksichtigt werden /gewerblich/industriell) berücksichtigt.“