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��ä�������ܳ����n, die Kohlenstoffdioxid als Kältemittel nutzen, werden CO₂-��ä�������ܳ����n genannt. In diesem Artikel erklären wir, wie diese Art der ��ä�������ܳ���� funktioniert, erläutern die Vor- und Nachteile und analysieren, wann sie sich lohnt.

Was ist eine CO₂-��ä�������ܳ����?

Eine CO₂-��ä�������ܳ���� nutzt Kohlendioxid (CO₂) als ��ä�������ܳ����n-Kältemittel, um Wärme von einem Ort zu einem anderen zu transferieren. Früher haben ��ä�������ܳ����n teilweise Fluorkohlenwasserstoffe (FKWs) als Kältemittel genutzt.

CO₂-Kältemittel, auch bekannt als R-744, ist deutlich umweltfreundlicher als FKWs. Gleichzeitig ermöglicht es eine effizientere Wärmeübertragung, wodurch höhere Vorlauftemperaturen erreicht werden können.

CO₂-��ä�������ܳ����n können zum Heizen, Kühlen und sogar zur Warmwasserbereitung eingesetzt werden. Aufgrund der hohen Leistung werden sie meistens in großen Gebäuden, Industriehallen oder ähnlichen Einrichtungen verwendet.

Wie funktioniert eine CO₂-��ä�������ܳ����?

Das Herzstück einer CO₂-��ä�������ܳ���� ist ihr thermodynamischer Kreislauf, der Kohlenstoffdioxid in verschiedenen Zuständen nutzt, um Wärme zu absorbieren und abzugeben. Dieser Prozess besteht aus vier Hauptphasen: Verdampfung, Kompression, Kondensation und Expansion.

1. Verdampfung: Das flüssige CO₂ gelangt in den Verdampfer, wo es Wärme aus der Umgebung (Luft, Erdreich oder Wasser) aufnimmt. Durch diese Wärmeaufnahme verdampft das CO₂ und nimmt einen gasförmigen Zustand an.
2. Kompression: Das gasförmige CO₂ wird dann zum Kompressor geleitet, wo es unter hohem Druck komprimiert wird. Durch die Kompression erhöht sich die Temperatur des Gases erheblich.
3. Kondensation: Das heiße, komprimierte CO₂-Gas fließt nun durch den Kondensator. Hier gibt das Gas seine Wärme an das Heizsystem des Gebäudes ab und kondensiert dabei wieder zu einer Flüssigkeit.
4. Expansion: Schließlich wird das flüssige CO₂ durch ein Expansionsventil geleitet, wodurch Druck und Temperatur des Kältemittels sinken. Das CO₂ ist jetzt wieder bereit, in den Verdampfer zurückzukehren und den Zyklus von neuem zu beginnen.

Hier noch einmal der Kreislauf in der Animation:

Im Prinzip funktioniert eine CO₂-��ä�������ܳ���� also so, wie eine ��ä�������ܳ���� mit anderen Kältemitteln. Mehr Details zu der Funktion einer ��ä�������ܳ���� finden Sie hier: Wie funktioniert eine ��ä�������ܳ����?

Vorteile von CO₂-��ä�������ܳ����n

CO₂-��ä�������ܳ����n bieten einige Vorteile, die sie in spezifischen Fällen interessant machen. Dazu gehören:

• Effizienz: CO₂-��ä�������ܳ����n können sehr hohe Temperaturen bei vergleichsweise niedrigem Energieaufwand erreichen. Ihre Effizienz wird durch die hohe Wärmeübertragungsrate von CO₂ und die Fähigkeit, auch bei niedrigen Außentemperaturen effektiv zu arbeiten, weiter verbessert.
• Umweltfreundlichkeit: CO₂ ist ein natürlich vorkommendes Gas mit einem Global Warming Potential (GWP) von 1, was bedeutend niedriger ist als das vieler herkömmlicher Kältemittel. Dies macht CO₂-��ä�������ܳ����n zu einer umweltschonenden Option.
• Sicherheit: CO₂ ist weder giftig noch brennbar, was die Sicherheit im Betrieb gewährleistet.

Nachteile von CO₂-��ä�������ܳ����n

CO₂-��ä�������ܳ����n haben auch einige Nachteile, unter anderem:

• Hohe Kosten: Aufgrund der höheren Komplexität und den Anforderungen an das System sind die Anfangsinvestitionen höher als bei einer herkömmlichen ��ä�������ܳ����nheizung.
• Hoher Anfangsdruck: CO₂-��ä�������ܳ����n arbeiten mit einem höherem Druck als herkömmliche ��ä�������ܳ����n, was eine robustere und damit oft teurere Konstruktion erfordert.
• Hohe Komplexität: Die Technologie von CO₂-��ä�������ܳ����n kann komplexer sein, was die Installation und Wartung anspruchsvoller macht.

In der Tabelle nochmal alle Vorteile und Nachteile in der Übersicht:

Vorteile	Nachteile
Umweltfreundlichkeit durch niedriges GWP von CO2	Hoher Anfangsdruck erfordert robustere Konstruktion
Hohe Effizienz und Leistungsfähigkeit	Technische Komplexität kann Installation und Wartung erschweren
Sicherheit durch Nicht-Toxizität und Nicht-Brennbarkeit von CO2	Höhere Anfangsinvestitionen im Vergleich zu herkömmlichen Systemen
Vielseitigkeit in verschiedenen Anwendungsgebieten
Langlebigkeit und Zuverlässigkeit der Systeme

Lohnt sich eine CO₂-��ä�������ܳ���� für das Einfamilienhaus?

Für normale Wohnhäuser lohnt sich eine CO₂-��ä�������ܳ���� meistens nicht. Stattdessen eignet sie sich vor allem für Anwendungen in der Industrie, größeren Mehrfamilienhäusern oder vergleichbaren Gebäuden.

Für normale Wohnhäuser eignet sich z. B. eine Luft-Wasser-��ä�������ܳ����, die als Kältemittel Propan verwendet. Sie ist bei Hausbesitzern aufgrund der geringen Anschaffungskosten, der einfachen Installationen und den attraktiven Förderzuschüssen sehr beliebt.

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Ob sich eine ��ä�������ܳ���� auch für Ihr Haus lohnt, finden Sie hier heraus: