Propan-Wärmepumpe mit R290-Kältemittel

Wärmepumpen, die Propan als Medium zur Wärmeübertragung im geschlossenen Kältemittelkreislauf nutzen, werden als Propan-Wärmepumpen oder R290-Wärmepumpen bezeichnet.

„R290“ ist die genormte Kältemittel-Bezeichnung (nach ISO 817) für hochreines Propan, das als natürliches Kältemittel* mit einem besonders geringen GWP100 (Global Warming Potential) von 0,02 in modernen Wärmepumpen und Klimageräten eingesetzt wird. Propan (C₃H₈) gehört zur Gruppe der Kohlenwasserstoffe, die als natürlicher Bestandteil in Erdgas und Erdöl vorkommen und für den Einsatz als Kältemittel gewonnen und aufgereinigt werden. Es ist ein farbloses und in seiner reinen Form geruchloses Gas, das schwerer als Luft ist und unter geringem Druck flüssig wird, weshalb es auch als Flüssiggas bezeichnet wird.

Aufgrund seines sehr niedrigen Siedepunktes von -42 °C eignet sich Propan hervorragend als Kältemittel für den ganzjährigen Heizbetrieb. Der Siedepunkt bezeichnet die Temperatur, bei der Propan unter Normaldruck vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht. Da das Kältemittel R290 als Bestandteil von Erdgas und Erdöl vorkommt, muss es im Gegensatz zu synthetischen Kältemitteln nicht chemisch synthetisiert, sondern aus diesen fossilen Rohstoffen abgetrennt und aufgereinigt werden. Zudem belastet es die Atmosphäre im Falle eines Entweichens durch seine Klimawirkung nur sehr geringfügig, da sein Treibhauspotenzial GWP100 mit 0,02 sehr niedrig ist. Der GWP100-Wert beschreibt, wie stark ein Gas bei gleicher Masse im Vergleich zu CO₂ (Referenzwert = 1) über einen Zeitraum von 100 Jahren zur Erderwärmung beiträgt. Je nach zugrunde gelegtem Berechnungsstandard des Weltklimarats IPCC liegt dieser Wert für Propan bei 0,02** oder bei etwa 3***. Das bedeutet: 1 kg Propan wirkt über 100 Jahre wie 0,02 kg (AR6) bzw. etwa 3 kg (AR4) CO₂. Beide Werte sind sehr niedrig. Als aktueller Wert wird hier 0,02 verwendet.

Da Propan brennbar ist, unterliegt der Einsatz im Heizbetrieb strengen Sicherheitsvorkehrungen, die bei fachgerechter Planung und Installation zu erfüllen sind. Bei den in der Praxis häufig genutzten Monoblock-Systemen in Außenaufstellung befindet sich der komplett hermetisch versiegelte Kältekreis – der geschlossener Kreislauf, in dem das Kältemittel zirkuliert – ausschließlich im Freien. Bei der Monoblock-Bauart sitzen alle Kältemittel führenden Bauteile in einem Gerät. Der Installateur richtet einen Schutzbereich um das Gerät von mindestens 1 Meter Abstand zu bodennahen Gebäudeöffnungen wie Kellerfenstern oder Lichtschächten ein, damit im theoretischen Fall einer Leckage kein Gas in das Gebäude einsinken kann. Die genauen Maße stehen in der Installationsanleitung des jeweiligen Geräts.

Für den Einsatz als Kältemittel wird ausschließlich hochreines, nicht odoriertes Propan gemäß der US-amerikanischen Reinheitsnorm AHRI Standard 700 verwendet. Im Gegensatz zu herkömmlichem Camping- oder Heizgas werden hierbei keine künstlichen Geruchsstoffe beigemischt, um die thermodynamischen Eigenschaften und die Betriebssicherheit des Kältemittels nicht zu beeinträchtigen.

Die europäische F-Gase-Verordnung (Verordnung (EU) 2024/573) regelt den Einsatz von fluorierten Treibhausgasen (F-Gasen), also Kältemitteln mit Fluor wie R410A oder R32. Um den Treibhauseffekt einzudämmen, legt die Politik in einem strengen Stufenplan fest, welche Kältemittel künftig verboten werden. Das natürliche Kältemittel Propan (R290) mit seinem sehr niedrigen Treibhauspotenzial GWP100 von 0,02 ist kein F-Gas und wird daher von den Verboten dieser Verordnung nicht erfasst. Für Propan gelten jedoch andere Vorschriften, insbesondere zur sicheren Aufstellung wegen der Brennbarkeit.

• Aktuelle und kommende Verbote: Seit 2025 sind für neue Mono-Split-Geräte mit weniger als 3 kg Füllmenge nur noch Kältemittel mit einem GWP unter 750 erlaubt. Damit ist der frühere Standard-Stoff R410A (GWP = 2088) für neue Single-Split-Klimaanlagen bereits verboten. Ab 1. Januar 2027 gilt für neue Monoblock-Wärmepumpen bis 50 kW und für neue Split-Luft-Wasser-Wärmepumpen bis 12 kW ein Grenzwert von GWP 150; für Luft-Luft-Split-Geräte bis 12 kW gilt er ab 2029. Monoblock-Geräte bis 12 kW dürfen ab 2032 überhaupt keine F-Gase mehr enthalten. Bestehende Altanlagen dürfen jedoch im Rahmen von Wartungen weiterhin betrieben werden. Das Kältemittel R32 hat einen GWP von 675 (AR4-Wert) und liegt damit unter dem F-Gase-Grenzwert von 750 für Single-Split-Geräte. Es darf in bestehenden Anlagen verwendet, nachgefüllt und gewartet werden. Für neue Geräte gelten die oben genannten Fristen.
• Die PFAS-Debatte: Zudem prüft die EU derzeit eine umfassende Einschränkung von per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS), die in vielen synthetischen Kältemitteln vorkommen und als extrem langlebig (persistent) gelten. Das Verfahren ist noch nicht abgeschlossen. Propan ist als Kältemittel PFAS-frei und daher von einer künftigen PFAS-Beschränkung des Kältemittels nicht betroffen.

Von den F-Gase-Verboten unberührt sind übrigens auch Sorptionsanlagen (thermisch, zum Beispiel mit Gas angetriebene Wärmepumpen), wie Absorptions- und Adsorptionswärmepumpen. Diese thermischen Heiztechnologien arbeiten auf Basis von Stoffpaaren wie Wasser und Zeolith (Adsorption) oder Ammoniak und Wasser (Absorption) und benötigen baubedingt keine fluorierten Treibhausgase.

Aufgrund der Brennbarkeit des Kältemittels Propan (R290) gibt es bei der Installation in Wohngebäuden spezielle Sicherheitsanforderungen, die den optimalen Aufstellort beeinflussen. In der Regel sind diese Richtlinien in der Praxis bei fachgerechter Planung erfüllbar.

Die technische Dichtheit der Anlage muss stets sichergestellt sein und regelmäßig im Rahmen der Wartung überprüft werden. Da Propan eine höhere Dichte als Luft hat, sammelt sich das Gas im Falle einer Leckage am Boden an. Um zu verhindern, dass es durch Spalten oder Öffnungen in das Gebäude eindringt oder in die Kanalisation gelangt, richtet der Installateur einen Schutzbereich ein. Er platziert das Außengerät in einem Mindestabstand von 1 Meter (Maße gemäß Installationsanleitung des jeweiligen Geräts) zu Gebäudeöffnungen wie Luft- und Kellerschächten, Fenstern, Türen und Abwasserkanälen. Innerhalb dieses Radius dürfen sich zudem keine Zündquellen (wie Steckdosen, Lampen, Grills oder offene Flammen) befinden.

• Innenaufstellung: Mittlerweile sind Propan-Wärmepumpen auch für die Innenaufstellung geeignet, was traditionell vor allem bei Erdwärmepumpen (Sole-Wasser-Wärmepumpen) der Fall ist. Steht die Anlage innerhalb des Hauses, gelten strengere konstruktive Sicherheitsanforderungen als bei einer außen aufgestellten Monoblock-Wärmepumpe. Dazu gehören beispielsweise ein gut belüftbarer Aufstellraum und ein speziell abgedichtetes Gerätegehäuse, das im Falle einer Leckage das Kältemittel über ein geschlossenes Abluftsystem sicher ins Freie leitet. Die konkreten Anforderungen (z. B. Raumgröße, Belüftung, Gassensoren) hängen von Gerät und Füllmenge ab.
• Außenaufstellung: Bei der bevorzugten und am häufigsten genutzten Außenaufstellung befindet sich der Kältemittelkreis, in dem das Propan zirkuliert, komplett draußen vor dem Haus. Die Außeneinheit ist über gut gedämmte, wasserführende Vor- und Rücklaufleitungen mit der Inneneinheit im Haus verbunden. Das Nachrüsten einer solchen Wärmepumpe erfordert vor allem ausreichend Platz auf dem Grundstück unter Einhaltung von Schutzbereich und Schallschutzabständen und dauert je nach individuellem Aufwand etwa ein bis drei Tage.

Preislich gibt es bei den Anschaffungskosten keinen nennenswerten Unterschied zwischen einer Wärmepumpe mit synthetischem Kältemittel und einer Propan-Wärmepumpe. Für ein vollständiges Luft-Wasser-Wärmepumpensystem im Einfamilienhaus inklusive Einbau und Elektroinstallation sollten Sie mit Kosten im mittleren fünfstelligen Bereich rechnen.

Durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG), die über die KfW abgewickelt wird (Richtlinie gültig ab 21. Juli 2026), können Sie diese Investitionskosten erheblich senken:

• Der staatliche Zuschuss: Für den Einbau einer neuen Propan-Wärmepumpe erhalten Sie eine staatliche Grundförderung von 30 % der förderfähigen Kosten (für die erste Wohneinheit werden höchstens 28.000 Euro berücksichtigt).
• Die maximalen Boni: Durch die Kombination verschiedener Boni (wie für den Austausch einer alten fossilen Heizung – der Klimageschwindigkeitsbonus beträgt seit 21. Juli 2026 zunächst 16 % und sinkt ab 1. Februar 2027 halbjährlich um 4 Prozentpunkte – oder bei einem niedrigeren Haushaltseinkommen – gestaffelter Einkommensbonus bis 40 %) können selbstnutzende Eigentümer eine Förderquote von bis zu 70 % – und in bestimmten einkommensschwachen Fällen sogar bis zu 80 % – der förderfähigen Kosten erhalten.

Hinweis: Der frühere Kältemittel-Sonderbonus von 5 % wurde zum 21. Juli 2026 gestrichen. Natürliche Kältemittel wie Propan sollen künftig Voraussetzung für die Förderung werden (nach bisherigem Stand ab 1. Januar 2028).