Späte Reaktion bei Wärmepumpen

Die Menge an treibhauswirksamen Kältemitteln wird 2018 weiter beschränkt, neue Mittel sollen sie ersetzen. Trotzdem ist im Sortiment der Wärmepumpenhersteller kaum etwas von einer Technologiewende sichtbar.

Bereits vor vier Jahren wurde es in der neuen F-Gase-Verordnung der EU angekündigt: Stufenweise soll bis 2030 die Gesamtmenge an teilfluorierten Treibhausgasen (HFKW) um fast 80 % gesenkt werden. Seit Anfang des Jahres greift die zweite Stufe der „Phase down“ genannten graduellen Senkung: Die Quoten für den Verkauf von HFKW in der EU sind 2018 um 30 Prozentpunkte niedriger angesetzt als 2017.

Der Phase-down-Ansatz

Der Basiswert ist die Menge an teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (HFKW), die im Schnitt von 2009 bis 2012 in der EU in den Verkehr gebracht wurde, also 181 Mio. t CO₂-Äquivalente. Bis 2030 muss der Verbrauch schrittweise auf 21 % davon sinken.

Auf der SHK Essen und der IFH/Intherm, zwei Regionalmessen der Sanitär-, Heizungs-, und Klimabranche, zeigte sich aber jüngst, dass die Hersteller von Wärmepumpen noch großteils auf Kältemittel mit hohem Treibhauspotenzial (GWP: global warming potential) setzen. Dieses Thema wurde auf den Messen kaum kommuniziert.

„Bei Wärmepumpen wird im Wesentlichen noch das Kältemittel R410A (GWP: 2088) eingesetzt. Langsam geht es in Richtung R32 (GWP: 675)“, sagt Daniel de Graaf, Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachgebiet 314 des Umweltbundesamts (UBA), das sich mit fluorierten Treibhausgasen beschäftigt. Von R32 dürfte dreimal so viel in den Verkehr gebracht werden wie von R410A, da es nur ein Drittel des Treibhauspotenzials besitzt, aber immer noch 675-mal so viel wie CO₂ (GWP: 1). Auf der SHK Essen stellte etwa Rotex Heating Systems aus der Daikin Gruppe eine neue Wärmepumpengeneration mit R32 vor.

Der zögerliche Umstieg auf neue Kältetechnologie – nicht nur bei Wärmepumpen, sondern auch in Teilen der Kältebranche – führt durch den Phase down zu Reaktionen auf dem Markt für Betriebsmittel: Seit 2014 haben sich die Preise für R410A um ca. 400 % erhöht, für R404A (GWP: 3920) sogar um über 700 %.

Studien haben diese Preisentwicklungen bereits vor Jahren prognostiziert. Man habe sich frühzeitig auf die neue Situation eingestellt, sagt ein Sprecher des Bundesverbands der Deutschen Heizungsindustrie (BDH). „Dennoch waren die Entwicklungen der letzten Monate in ihrem Ausmaß und der Schnelligkeit so nicht genau abzusehen, da sich einige Marktteilnehmer zum Jahreswechsel 2017/2018 mit größeren Mengen Kältemittel eingedeckt haben.“

Viele Hersteller auf den Messen wollen höchstens inoffiziell bestätigen, dass es zeitweise gar zu Versorgungsengpässen gekommen ist, besonders bei Kältemitteln mit hohem GWP wie R404A oder R507. Volker Weinmann, Beauftragter Politik, Umwelt und Verbände bei Daikin Airconditioning Germany, fordert, dass sich der Markt weiterentwickeln müsse. „Lieferengpässe, die bei Herstellern aufgetreten sind oder auftreten, zeigen, dass zu spät auf die F-Gase-Verordnung reagiert wurde.“ Für „business as usual“ stehe den Herstellern nicht genügend Kältemittel zur Verfügung.

Laut dem UBA-Forscher de Graaf können sich die Engpässe in Zukunft noch deutlich verschärfen: „In zwei Monaten beginnt vermutlich das große Lamentieren wieder, weil bei vielen Herstellern und Lieferanten die Quote aufgebraucht und das benötigte HFKW-Kältemittel kurzfristig nicht verfügbar sein wird.“ Damit wird vor allem die Kältebranche zu kämpfen haben, denn die Wärmepumpenhersteller haben sich für die nächsten Jahre eingedeckt: „Für den aktuellen Schritt des Phase down 2018 und 2019 ist die Versorgung mit den für die Wärmepumpe gängigen Kältemitteln gesichert“, so ein BDH-Sprecher.

Unternehmen, die bis zum Schluss am „Bewährten“ festhielten, setzen laut de Graaf nicht selten auf Ausnahmeregelungen oder darauf, dass die F-Gase-Verordnung am Ende noch entschärft wird. Arno Kaschl, Politikberater in der Generaldirektion Klima der EU-Kommission, machte vergangenes Jahr aber deutlich, dass es keine Revision des Phase down geben werde.

Wie großflächige Umstellungen auf natürliche Kältemittel funktionieren können, zeigen Beispiele aus der Kältebranche: „Bei Supermärkten haben sich in den letzten Jahren sogenannte transkritische CO₂-Anlagen als neuer Standard durchgesetzt“, sagt de Graaf. Und bei den Kühlhäusern liefen 90 % der Anlagen mit natürlichen Kältemitteln, überwiegend mit Ammoniak. Höhere Drücke bei CO₂, die Toxizität von Ammoniak und die Entflammbarkeit von Propan sind gut erforscht und prinzipiell technisch handhabbar.

Auf dem Markt gibt es auch heute schon Wärmepumpen mit natürlichem Kältemittel. Im Sortiment der 94 Luft-Wasser-Wärmepumpen der Hersteller Vaillant, Viessmann, Mitsubishi Electric und Daikin ist es genau eine. Drei arbeiten mit einem Niedrig-GWP-Kältemittel, etwa R32. Von Bosch Thermotechnik und Stiebel Eltron lagen bei Redaktionsschluss keine Informationen vor.

Laut dem UBA-Forscher können selbst Kältemittel wie R32 nur eine mittelfristige Lösung sein. „Langfristig muss es auch hier zu Kohlenwasserstoffen wie Propan gehen“, sagt de Graaf.

Auf der Messe beteuerten Hersteller auf Nachfrage, dass man Szenarien in Richtung CO₂-neutrale Kältemittel prüfe. „Zusammen mit Verbänden und dem Fachhandwerk treiben wir die Entwicklung natürlicher Kältemittel mit niedrigem GWP voran“, sagt Vaillant-Sprecher Jens Wichtermann.

Für den Wechsel des Kältemittels müsste aber eine Änderung im Kältekreis vorgenommen werden, was Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit, Anlageneffizienz und Anlagensicherheit habe, sagt ein BDH-Sprecher. „Weiterhin müssen beim Einsatz von natürlichen Kältemitteln sowohl bei den Herstellern von Wärmepumpen innerhalb der Fertigung als auch bei den Testinstituten Investitionen in die Sicherheit der Infrastruktur getätigt werden.“ Die breite Umstellung bei Neugeräten wäre also mit einigem Aufwand und größeren Kosten verbunden.

„Wir hatten darauf gehofft, dass wesentlich schneller auf natürliche Kältemittel umgestellt wird, die wenig oder kein Treibhauspotenzial haben“, lautet das Fazit des UBA-Forschers de Graaf. Für die CO₂-Bilanz wäre das sicher gut gewesen. Ein früherer Umstieg hat sich bisher anscheinend für die Wärmepumpenhersteller kaum gerechnet, wie das Produktangebot zeigt. Etwas Entwicklungszeit bleibt noch bis zum nächsten Phase-down-Schritt 2021. Dann dürfen nur noch 45 % der HFKW-Menge von 2015 verkauft werden. Vielleicht bieten neue Preisrekorde bei Kältemitteln bis dahin genügend Anreiz für einen breiteren technologischen Umstieg.