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4.2  Wirtschaftlichkeit und Ökologie

Das Verhältnis von nutzbarer Wärmeenergie zu eingesetzter Elektroenergie (für Pumpen und Verdichter) wird als "Leistungszahl" bezeichnet. Die Leistungszahl kennzeichnet den Wirkungsgrad der Wärmepumpe.

Je größer die Leistungszahl ist, um so effektiver arbeitet die Wärmepumpe und um so weniger Energiekosten werden benötigt. Eine Leistungszahl von beispielsweise 4 bedeutet, daß zur Gewinnung von 4 kWh Wärmeenergie nur 1 kWh Elektroenergie verbraucht wird.
Die Leistungszahl drückt das momentane Verhältnis unter bestimmten Umgebungsbedingungen aus. Deshalb sind zur Bewertung der Leistungszahl auch immer die für diesen Betriebspunkt zutreffenden Parameter mit zu berücksichtigen.

Da sich im Jahresverlauf die äußeren Bedingungen ständig verändern, wird für die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit ein Mittelwert der Leistungszahl gebildet und für Vergleichszwecke benutzt. Dieser übers Jahr gemittelte Durchschnittswert wird als "Jahresarbeitszahl" bezeichnet.

Arbeitsmittel spielen in der Klimadiskussion eine große Rolle. Der Kältekreis ist zwar ein geschlossenes System, es ist jedoch nicht völlig auszuschließen, daß z.B. im Servicefall Kältemittel in die Atmosphäre entweicht. Deshalb sind die unterschiedlichen klimarelevanten und ozonabbauenden Wirkungen der Kältemittel zu beachten.

GWP - Global-Warming-Potential und ODP - Ozone-Deleting-Potential werden für die Kältemittel meist in Relation zu dem mittlerweile verbotenen Kältemittel R11 angegeben.

FCKW-Kältemittel werden heute in Wärmepumpen nicht mehr eingesetzt.
Auch das H-FCKW R22 ist inzwischen in Deutschland für die Verwendung in Neuanlagen verboten.
Da die in der Vergangenheit eingesetzten Sicherheitskältemittel größtenteils FCKW (Fluor-Chlor-Kohlen-Wasserstoff) enthalten, werden diese durch "Alternativ-Kältemittel" abgelöst.
Ein ideales Kältemittel wurde aber bis heute nicht gefunden.

Die Kältemittel für Wärmepumpen und Kühlanlagen werden in 3 Gruppen eingeteilt:

Obwohl gerade die natürlichen Kältemittel wie R290 (Propan) sehr gute kältetechnische Eigenschaften besitzen, gehen immer mehr Hersteller von Wärmepumpen wieder von diesen Arbeitsmitteln ab.
Der Grund liegt in der Brennbarkeit und damit dem von den Versicherungen und Komponentenherstellern nicht mehr getragenen Haftungsrisiko.

Dieser Situation geschuldet, werden große Anstrengungen unternommen, umweltfreundliche, nichtbrennbare Kältemittel zu entwickeln. Die neuen derzeit auf dem Markt erhältlichen "Ersatzkältemittel" sind überwiegend Gemische aus mehreren Einstoffkältemitteln. Diese Gemische besitzen einen "Temperaturgleit", d.h. die Verdampfungs- und Kondensationstemperatur an der Taupunktlinie ist bei gleichem Kältemitteldruck unterschiedlich. Dies führt u.U. zu Problemen bei der Dimensionierung, Service und Betrieb. Bei Servicearbeiten ist wegen der möglichen Entmischung des Arbeitsmittels nur flüssiges Befüllen gestattet. Häufig ist auch der Betrieb mit "Ester-Öl" für den Verdichter vorgeschrieben, was beim Kältemitteltausch zu beachten ist.


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