R-32 Kältemittel – Eigenschaften & Effizienz
R-32 (Difluormethan, CH₂F₂) ist ein einkomponentiges HFKW-Kältemittel mit niedrigem Treibhauspotenzial. Im Gegensatz zu den Gemischen im Lexikon ist es ein Reinstoff ohne Temperaturgleit – und zugleich Baustein vieler gängiger Gemische wie R-410A. Eingesetzt wird es in neuen Klimaanlagen und Wärmepumpen.
Kältemittel-Lexikon › R-32
Inhalt
- Kurzüberblick
- Einkomponentig und Baustein vieler Gemische
- Physikalische Eigenschaften
- Druck-Temperatur-Tabelle
- Effizienz und Füllmenge
- Druckgastemperatur und Wärmepumpen
- Kein Drop-in für R-410A
- Anwendungsbereiche
- R-32 im Vergleich
- Geschichte und Entwicklung
- Bezeichnungen
- Betrieb und Service
- Sicherheit und Erste Hilfe
- GWP und Umwelt
- Alternativen und Einordnung
- Häufige Fragen
- Glossar
Kurzüberblick
- Typ: HFKW, einkomponentig (kein Temperaturgleit)
- Formel: CH₂F₂ (Difluormethan)
- Sicherheitsklasse: A2L (geringe Toxizität, schwer entflammbar)
- GWP: 675 · ODP: 0
- Einsatz: Klimaanlagen und Wärmepumpen; nur für ausgelegte Anlagen
- Gebinde: 9-kg-Mehrwegflasche
Einkomponentig und Baustein vieler Gemische
R-32 ist kein Gemisch, sondern ein Reinstoff. Daraus folgt ein Temperaturgleit von null: Siede- und Taupunkt fallen zusammen, die Zusammensetzung kann sich weder bei Entnahme noch bei Leckage verschieben. Zugleich ist R-32 der Grundbaustein vieler Kältemittel – es bildet die Hälfte von R-410A, ist Bestandteil von R-407C und den Hauptanteil moderner HFO-Gemische wie R-454B. Erst seit wenigen Jahren wird es auch als Reinstoff eingesetzt.
Physikalische Eigenschaften
- Siedepunkt (1 bar): ca. –51,7 °C
- Temperaturgleit: 0 K (Reinstoff)
- Kritische Temperatur: ca. 78,1 °C
- Kritischer Druck: ca. 57,8 bar
- Molare Masse: ca. 52,0 g/mol
- Dichte (flüssig, 25 °C): ca. 0,96 g/cm³
- Verdampfungswärme: hoch (rund 270 kJ/kg am Siedepunkt)
Druck-Temperatur-Tabelle
Sättigungsdruck von R-32 (absolut, Richtwerte). Als Reinstoff gilt ein Druckwert je Temperatur. Zum Vergleich R-410A – das Druckniveau liegt sehr nahe beieinander, R-32 geringfügig höher.
| Temperatur (°C) | R-32 (bar) | R-410A (bar) |
|---|---|---|
| –40 | 1,77 | 1,76 |
| –30 | 2,73 | 2,70 |
| –20 | 4,06 | 4,01 |
| –10 | 5,83 | 5,75 |
| 0 | 8,13 | 8,01 |
| 10 | 11,07 | 10,88 |
| 20 | 14,75 | 14,48 |
| 30 | 19,28 | 18,89 |
| 40 | 24,78 | 24,26 |
| 50 | 31,41 | 30,71 |
Quelle: Dampfdrucktabelle (REFPROP); Werte gerundet, absolut. Manometer zeigen üblicherweise Überdruck (ca. 1 bar weniger). Umrechnung: 1 bar = 100 kPa ≈ 14,5 psi. Vollständige Tabelle in 1-°C-Schritten auf Anfrage.
Effizienz und Füllmenge
R-32 arbeitet effizienter als R-410A. Ursache ist vor allem die hohe Verdampfungswärme: Sie senkt den Massenstrom je Kälteleistung und hebt damit den COP. Hinzu kommen eine geringere Flüssigkeitsdichte (weniger Druckverlust in Leitungen) und eine hohe volumetrische Leistung.
- COP rund 5 bis 10 % höher als bei R-410A (gleiche Bauform).
- Füllmenge etwa 20 bis 30 % geringer für dieselbe Leistung.
- Kompaktere Komponenten dank hoher Leistungsdichte.
- Die höhere kritische Temperatur hält den Wirkungsgrad bei hohen Umgebungstemperaturen stabiler.
Druckgastemperatur und Wärmepumpen
R-32 hat eine höhere Druckgas- (Verdichtungsend-) temperatur als R-410A. Der Verdichter muss dafür ausgelegt sein; bei Bedarf kommt eine Flüssigkeitseinspritzung zum Schutz zum Einsatz. In Wärmepumpen ist die höhere Temperatur ein Vorteil: Sie unterstützt den Heizbetrieb und höhere Vorlauftemperaturen, auch bei niedrigen Außentemperaturen.
Kein Drop-in für R-410A
R-32 lässt sich nicht einfach in eine R-410A-Anlage füllen. Erforderlich sind eine dafür ausgelegte POE-Spezifikation, druckfeste Komponenten, eine angepasste Expansionsventil-Einstellung und ein Verdichter für die höhere Druckgastemperatur. R-32 kommt daher nur in Anlagen zum Einsatz, die vom Hersteller dafür freigegeben sind.
Anwendungsbereiche
- Klimaanlagen (Single- und Multi-Split-Systeme)
- Wärmepumpen für Heizung und Warmwasser
- Kompakt- und Monoblockgeräte
- Neubefüllung und Service entsprechend ausgelegter Anlagen
R-32 im Vergleich
R-32 und R-410A arbeiten auf ähnlichem Druckniveau, unterscheiden sich aber in Aufbau, GWP und Effizienz:
| Merkmal | R-32 | R-410A |
|---|---|---|
| Zusammensetzung | R-32 (100 %) | R-32/R-125 (50/50) |
| Art | einkomponentig | nahezu azeotrop |
| Temperaturgleit | 0 K | ca. 0,1 K |
| GWP | 675 | 2088 |
| Effizienz (COP) | höher | Referenz |
| Füllmenge | ca. 20–30 % geringer | Referenz |
| Druckgastemperatur | höher | Referenz |
| Sicherheitsklasse | A2L | A1 |
Im Feld der Nachfolger von R-410A gilt R-32 als ausgewogene Wahl. R-454B (GWP 466, R-32/R-1234yf) liegt beim Druckniveau nahe R-410A und erleichtert den Übergang; R-290 (Propan) erreicht einen ähnlichen Wirkungsgrad bei niedrigem Druck, ist aber als A3 hoch entflammbar und daher vor allem kleinen, autarken Geräten vorbehalten.
Geschichte und Entwicklung
R-32 ist seit Langem als Bestandteil von Gemischen im Einsatz – vor allem in R-410A, wo die zweite Komponente R-125 die Entflammbarkeit herabsetzt. Als Reinstoff blieb R-32 zunächst zurück. Erst Daikin führte 2012 in Japan die erste Serie von Klimageräten mit reinem R-32 ein; seither wurden weltweit über 21 Millionen Einheiten verkauft. Um den Umstieg auf ein niedrigeres GWP zu beschleunigen, gab Daikin zahlreiche R-32-Patente über ein Non-Assertion-Pledge frei (mehrere Hundert Patente).
Bezeichnungen
R-32 = HFC-32 = Difluormethan (CH₂F₂), CAS-Nummer 75-10-5. Es wird als Reinstoff gehandelt und industriell aus Dichlormethan und Fluorwasserstoff hergestellt.
Betrieb und Service
- Schmierstoff: Polyolester-Öle (POE); Mineralöl ist nicht geeignet. POE ist hygroskopisch – Filtertrockner erneuern, Offenzeiten kurz halten.
- Verdichter: ausgelegt auf das hohe Druck- und Druckgastemperaturniveau.
- Vor dem Befüllen evakuieren; Einstellung über Überhitzung und Unterkühlung.
- Lecksuche: elektronischer Lecksucher, Druckprüfung mit Formiergas, Schaumbildner.
- Rückgewinnung: in geeignete Sammelflaschen zurückgewinnen, nicht in die Atmosphäre ablassen.
- Werkstoffe: verträglich mit Kupfer, Stahl und Messing; Elastomere auf Eignung für HFKW/POE prüfen.
Sicherheit und Erste Hilfe
Sicherheitsklasse A2L: geringe Toxizität, schwer entflammbar. R-32 wird in dafür ausgelegten Anlagen nach EN 378 und IEC 60335-2-40 eingesetzt. Lagerung in trockenen, belüfteten Räumen zwischen –30 °C und +50 °C; direkte Sonneneinstrahlung und Erwärmung vermeiden; auf dichte Verbindungen achten.
- Kontakt mit flüssigem Kältemittel: Gefahr von Erfrierungen (Kaltverbrennungen) – mit reichlich lauwarmem, nicht heißem Wasser mindestens 15 Minuten spülen, steril abdecken, Arzt hinzuziehen.
- Einatmen hoher Konzentrationen: an die frische Luft bringen, für ausreichende Belüftung sorgen.
GWP und Umwelt
R-32 hat ein GWP von 675 (ODP = 0) – rund ein Drittel des Werts von R-410A – und unterliegt der EU-F-Gas-Verordnung (Verordnung (EU) 2024/573). Als Reinstoff mit vergleichsweise niedrigem GWP ist R-32 selbst ein bevorzugter Baustein künftiger Kältemittel.
Alternativen und Einordnung
Kältemittel mit ähnlicher Anwendung im Vergleich (GWP-Werte):
| Kältemittel | Typ | GWP | Sicherheitsklasse | Hinweis |
|---|---|---|---|---|
| R-32 | HFKW (einkomponentig) | 675 | A2L | Referenz |
| R-410A | HFKW-Gemisch | 2088 | A1 | Vorgänger, höheres GWP |
| R-454B | HFKW/HFO-Gemisch | 466 | A2L | R-410A-Druckniveau, einfacher Übergang |
| R-452B | HFKW/HFO-Gemisch | 676 | A2L | R-410A-Klasse |
| R-290 (Propan) | natürliches Kältemittel | 3 | A3 (brennbar) | kleine, autarke Geräte |
Häufige Fragen
Kann ich R-32 in eine R-410A-Anlage füllen?
Nein. R-32 erfordert dafür ausgelegte Anlagen (höhere Druckgastemperatur, passende POE-Spezifikation, druckfeste Komponenten); ein Einsatz in R-410A-Systemen ist nicht zulässig.
Warum ist R-32 effizienter als R-410A?
Durch die hohe Verdampfungswärme sinkt der Massenstrom je Kälteleistung, was den COP erhöht; zugleich ist die Füllmenge geringer.
Ist R-32 ein Gemisch?
Nein. R-32 ist ein einkomponentiges Kältemittel (Difluormethan) ohne Temperaturgleit und zugleich Bestandteil vieler Gemische wie R-410A.
Welche Sicherheitsklasse hat R-32?
A2L – geringe Toxizität, schwer entflammbar. Der Einsatz erfolgt in dafür ausgelegten Anlagen.
Welches Öl wird benötigt?
Polyolester-Öl (POE); Mineralöl ist nicht geeignet.
Wie erfolgt die Lieferung?
Nach Auftragsbestätigung und Zahlungseingang; Versand in Deutschland und ausgewählte EU-Länder.
Glossar
- Einkomponentig (Reinstoff): Kältemittel aus einer einzigen Verbindung – ohne Temperaturgleit.
- Verdampfungswärme: Energie zum Verdampfen je Kilogramm; bei R-32 hoch – günstig für den COP.
- Druckgastemperatur: Temperatur des Gases am Verdichteraustritt; bei R-32 vergleichsweise hoch.
- COP: Leistungszahl – Verhältnis von Kälte-/Wärmeleistung zu aufgenommener Leistung.
- GWP / ODP: Treibhauspotenzial / Ozonabbaupotenzial.
- A2L: Sicherheitsklasse – geringe Toxizität, schwer entflammbar.
Bestellung
R-32 in der 9-kg-Mehrwegflasche. Verkauf an gewerbliche Kunden (B2B). Rechnung mit ausgewiesener MwSt.
Verwandte Kältemittel
- R-410A – enthält R-32 als Hauptbestandteil
- R-407C – R-22-Retrofit, enthält R-32
- R-404A – Gewerbe-/Tiefkälte
- R-507 – Tiefkühlung, azeotrop
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Normen: ISO 817, EN 378.