Forscherteam entwickelt neue Art von Wärmepumpe ohne Kältemittel
Wissenschaftler:innen haben eine neue Wärmepumpenart entwickelt. Statt mit Kältemitteln arbeitet das neue System mit elektrischen Feldern.
Materialwissenschaftler:innen der Cambridge University haben eine Wärmepumpe entwickelt, die ohne Kältemittelkreislauf auskommt. Das neue System kombiniert eine Reihe bekannter Technologien zu einem besonderen Effekt: Indem ein Keramik-Material einem elektrischen Feld ausgesetzt wird, wird Wärme erzeugt. Den Prototypen für die neue elektrokalorische Wärmepumpe stellte das Forscherteam nun im Science-Journal vor.
Die elektrokalorische Wärmepumpe könnte eine vielversprechende Alternative zu den traditionellen, teilweise umweltschädlichen Kältemittelsystemen darstellen, hieß es im Studienbericht. Vor allem die Effizienz müsste noch verbessert werden, um mit herkömmlichen Wärmepumpen mithalten zu können.
Verbot für giftige Kältemittel in Wärmepumpen
Wärmepumpen gelten zwar als klimafreundliche Heizart, jedoch sind in vielen Geräten giftige Per- und Polyfluoralkysubstanzen (PFAS) vorhanden. Dies gilt auch für Kühlschränke oder Klimaanlagen. Die sogenannten fluorierten Gase, auch F-Gase oder Treibhausgase genannt, befinden sich in einem geschlossenen Kreislauf, können jedoch unter Umständen auslaufen und die Umwelt belasten. Aus diesem Grund hat die Europäische Union ab 2027 ein Verbot für F-Gase in Wärmepumpen und Klimaanlagen beschlossen. Viele Hersteller bringen bereits Wärmepumpen auf den Markt, die ein natürliches Kältemittel wie Propan enthalten.
Neue Wärmepumpenart ist kleiner und leichter
Ein weiterer Vorteil des neuen Systems: Elektrokalorische Wärmepumpen benötigen keinen Kompressor für den Betrieb. Daher könnten die neuen Geräte kleiner und leichter ausfallen als herkömmliche Wärmepumpen. Die neue Wärmepumpenart ist jedoch noch nicht marktreif. Emmanuel Defay, ein am Experiment beteiligter Materialwissenschaftler, sagte gegenüber dem Fachjournal Nature, dass der Prototyp noch nicht konkurrenzfähig sei, was die Leistung betrifft. Mit einigen weiteren Verbesserungen könnte die neue Wärmepumpenart jedoch genauso effizient wie die herkömmlichen Systeme sein.