Eine Wärmepumpe wandelt Energie aus der Erde oder Aussenluft in Wärme um. Gemäss dem Bundesamt für Energie hat sich die Zahl der Wärmepumpen in der Schweiz zwischen 2010 und 2021 von rund 176 000 auf 378 000 mehr als verdoppelt. Allein im vergangenen Jahr kamen nach Angaben der Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz weitere 40 000 dazu – das ist ein neuer Rekord.
Die Hersteller preisen ihre Geräte als «umweltfreundlich» an. Denn Wärmepumpen erzeugen beim Heizen im Gegensatz zu Gas- und Ölheizungen kein Kohlendioxid (CO2). Doch für den Betrieb sind Kältemittel nötig, welche die aus der Umwelt gezogene Wärme ins Haus transportieren.
Synthetische Kältemittel heizen die Atmosphäre auf
Die meisten Hersteller verwenden synthetisch hergestellte Kältemittel. Gelangen diese an die Luft, heizen sie die Atmosphäre auf. Gemäss dem Weltklimarat der Vereinten Nationen heitzt das meistverwendete Kältemittel R410a die Atmosphäre über 2000-mal so stark auf wie Kohlendioxid. Und das Mittel mit der Bezeichnung R407c trägt über 1700-mal so stark zum Treibhauseffekt bei wie ein Kilogramm CO2.
Beide Kältemittel sind in den Wärmepumpen von Markenherstellern zu finden: Vaillant verwendet bei sechs von acht Geräten R410a oder R407c. Bei Viessmann stecken die klimaschädlichen Chemikalien in vier von sechs Geräten. Bei Buderus werden alle Luft-Wasser-Modelle für Innenaufstellung mit R410a betrieben.
Das sei kein Problem, beschwichtigen die Hersteller. Die Wärmepumpen seien dicht, die problematischen Stoffe würden nicht in die Luft gelangen. Vaillant zum Beispiel schreibt: «Die meisten Wärmepumpen haben geschlossene Kältemittelkreise. Somit ist die Umwelt ausser Gefahr, da kein Kältemittel entweicht.»
In der Praxis sieht es anders aus: saldo liegen mehrere Rechnungen für Reparaturen vor, bei denen Kältemittel nachgefüllt werden mussten. Bei der Pumpe einer Wellness-Firma in der Ostschweiz mussten wegen eines Lecks vor zwei Jahren 6,5 Kilogramm des Kältemittels R417a nachgefüllt werden. Diese Menge hat eine ähnlich grosse Treibhauswirkung wie etwa 15 Tonnen Kohlendioxid. So viel CO2 wird auch freigesetzt, wenn ein Mittelklasseauto mit Benzinmotor eine Strecke von rund 117 000 Kilometern zurücklegt.
Das ist kein Einzelfall. Bei Wärmepumpen kommt es regelmässig zu Kältemittelverlusten – unter anderem wegen undichter Bauteile oder beim Entsorgen der Anlagen. Gemäss dem Bundesamt für Umwelt verlieren Grossanlagen wie zum Beispiel Hallen- oder Freibäder durchschnittlich 10 bis 15 Prozent der Kältemittelfüllmenge pro Jahr.
Während derLaufzeit einer Wärmepumpe von rund 20 Jahren geht im Durchschnitt eine ganze Füllmenge verloren. Das zeigen eine Studie des Paul-Scherrer-Instituts in Villigen AG aus dem Jahr 2007 sowie eine aktuelle Berechnung des deutschen Umweltbundesamts.
Ausstoss von klimaschädlichen Stoffen steigt markant
Die Menge klimaschädlicher Kältemittel, die in die Umwelt gelangt, nimmt kontinuierlich zu. Das stellte die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa bei langjährigen Messungen auf dem Jungfraujoch fest: Kältemittel verzeichneten zwischen 2018 und 2021 die grössten Anstiegsraten aller gemessenen Stoffe: Die Konzentration einzelner Kältemittel stieg in dieser Zeit um rund 60 Prozent. Dazu tragen neben den Kältemitteln aus Wärmepumpen auch solche aus Klimaanlagen bei.
Natürliche Kältemittel sind teurer, aber umweltfreundlicher
Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln schaden der Atmosphäre weniger stark als Geräte, bei denen synthetische Stoffe verwendet werden. Zu den natürlichen Kältemitteln zählen Ammoniak R717, Kohlendioxid R744 und Propan R290. Die Regli Energy Systems AG aus Glattbrugg ZH verwendet für ihre Wärmepumpen Propan (R290) als Kältemittel. Dieses ist im Vergleich «nur» dreimal so klimaschädlich wie CO2.
Tipp: Die meisten Hersteller von Wärmepumpen verkaufen auch Modelle mit umweltfreundlicheren Kältemitteln. Hinweise auf die verwendeten Stoffe findet man meist in den technischen Datenblättern oder den Produktbeschreibungen im Internet.
Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln sind beim Kauf zwischen 5 und 10 Prozent teurer. Bei aktuellen Gerätepreisen beträgt der Aufpreis zwischen 750 und 2000 Franken.
Wärme aus Luft, Wasser und Erde
Wärmepumpen funktionieren wie ein umgekehrter Kühlschrank: Während ein Kühlschrank einem geschlossenen Raum Wärme entzieht und diese nach aussen abgibt, nimmt die Wärmepumpe Wärme aus der Umgebung auf und transportiert sie ins Haus. Die Wärme kann aus der Erde, der Luft oder dem Grundwasser stammen. Eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung in Heizenergie spielen die Kältemittel. Diese können Wärme bei niedriger Temperatur aufnehmen und sie bei höherer Temperatur abgeben.
