Warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen: Klimaatvriendelijke oplossingen voor duurzame verwarming

Published by Redactie on september 28, 2025 | Category warmtepomp

Inleiding

De transitie naar duurzame verwarmingsoplossingen verloopt steeds sneller, en warmtepompen spelen hierin een centrale rol. Tegenwoordig worden warmtepompen vaak aangestuurd door hernieuwbare energiebronnen zoals zonnestroom, waardoor ze een aantrekkelijke optie worden voor energieneutrale of klimaatneutrale woningen. Echter, de klimaatimpact van warmtepompen hangt ook sterk af van het gebruikte koudemiddel. Daarom wordt er binnen de sector een steeds grotere aandacht besteed aan warmtepompen die natuurlijke koudemiddelen gebruiken, zoals propaan (R290), isobutaan en CO₂ (R744). Deze koudemiddelen hebben een veel lager aardopwarmingsvermogen (GWP) dan de traditionele synthetische alternatieven zoals fluorkoolwaterstoffen (F-gassen).

In dit artikel wordt ingegaan op de voordelen, technische eigenschappen en toepassingen van warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen. Daarnaast worden mogelijke uitdagingen bij de installatie en het gebruik besproken. Het doel is om een duidelijk overzicht te geven van de rol die deze warmtepompen spelen in de duurzame transitie van de verwarmingssector.

Warmtepompen en koudemiddelen: Waarom is het belangrijk?

Een warmtepomp werkt door warmte uit de omgeving (lucht, grond of water) te recupereren en deze te gebruiken om een huis te verwarmen. De kern van deze technologie is het koudemiddel, dat als transportmiddel fungeert voor de warmte. Traditionele warmtepompen gebruiken synthetische koudemiddelen zoals fluorkoolwaterstoffen (F-gassen), die een hoog GWP hebben en dus sterk bijdragen aan de opwarming van de aarde. Deze stoffen kunnen bovendien lekken tijdens productie, transport of gebruik, wat extra milieuimpact veroorzaakt.

De rol van koudemiddelen in klimaatimpact

Volgens bronnen, zoals Milieucentraal en Bosch, is het klimaatvoordeel van een warmtepomp sterk afhankelijk van het gebruikte koudemiddel. Zoals vermeld in bron [2], is een warmtepomp met een natuurlijk koudemiddel en op groene stroom een zeer klimaatvriendelijke keuze. Zelfs bij gebruik van grijze stroom is een warmtepomp met een milieuvriendelijk koudemiddel beter voor het klimaat dan een traditionele cv-ketel.

Bosch wijst er in hun artikel [1] op dat de Compress 6800i warmtepomp gebruikmaakt van het natuurlijke koudemiddel R290 (propaan), wat een laag GWP heeft. Deze warmtepomp is bovendien compacter en efficiënter dan vorige generaties. Dit benadrukt de opmars van natuurlijke koudemiddelen in moderne warmtepomptechnologie.

Toekomstige richting: Verordening F-gassen

In de EU geldt de Verordening F-gassen (F-gas Regulation), waarin de toepassing van fluorhoudende koudemiddelen aan bepaalde voorwaarden wordt gekoppeld. Deze regelgeving drijft de industrie aan om alternatieven te zoeken, zoals propaan en CO₂. Zoals Viessmann in bron [3] vermeldt, mogen warmtepompen met traditionele koudemiddelen nog steeds verkocht worden, maar nieuwe modellen moeten voldoen aan de eisen van de F-gassen-verordening. Daarom zijn warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen steeds meer voor de hand liggend.

Natuurlijke koudemiddelen: Propaan, CO₂ en isobutaan

Propaan (R290)

Propaan is een van de meest gebruikte natuurlijke koudemiddelen in warmtepompen. Het heeft een GWP van 3, wat aanzienlijk lager is dan synthetische alternatieven zoals R410A (GWP 2088) of R134a (GWP 1430). Propaan is een veilig en efficiënt koudemiddel dat zich goed gedraagt bij lage temperaturen, wat het ideaal maakt voor lucht-water warmtepompen.

In bron [3] benadrukt Viessmann de voordelen van propaanwarmtepompen, zoals hoge efficiëntie, lage gebruikskosten en compatibiliteit met bestaande radiatoren. De Vitocal reeks, die op propaan werkt, is verkrijgbaar in meerdere vermogens en maakt gebruik van een gesloten koelkringloop, wat betekent dat geen koelcertificaat nodig is voor de installatie. Daarnaast is het gebruik van propaan compatibel met een fotovoltaïsche opstelling, zoals bij Bosch in bron [1] vermeld staat.

CO₂ (R744)

CO₂ is een ander natuurlijk koudemiddel dat steeds populairder wordt. Het heeft een GWP van 1, wat het praktisch klimaatneutraal maakt. CO₂ warmtepompen worden vooral gebruikt in toepassingen waar een hoge aanvoertemperatuur vereist is, zoals in woningen met oude radiatoren. In bron [5] wordt uitgebreid ingegaan op de werking van CO₂ warmtepompen.

Een CO₂ warmtepomp kan aanvoertemperaturen tot 90°C bereiken, vergeleken met de gebruikelijke 60°C bij andere warmtepompen. Dit maakt CO₂ warmtepompen geschikt voor systemen die geen vloerverwarming gebruiken. De werking is vergelijkbaar met reguliere warmtepompen: de buitenunit haalt warmte uit de lucht en de binnenunit zet deze om in verwarming. De hoge aanvoertemperatuur maakt het mogelijk om bestaande installaties te behouden zonder ingrijpende renovaties.

Isobutaan

Isobutaan is een relatief minder gebruikte natuurlijke koudemiddel in warmtepompen, maar het wordt vooral toegepast in kleine systemen zoals koelkasten en splitskoelsysteem. Het heeft een GWP van 3, vergelijkbaar met propaan, en is een veilige en efficiënte keuze.

Voordelen van warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen

Klimaatvriendelijkheid

De voornaamste voordeel van warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen is de lage klimaatimpact. Aangezien deze stoffen weinig bijdragen aan de opwarming van de aarde, zijn ze een ideale keuze voor duurzame verwarming. In combinatie met groene energiebronnen, zoals zonnestroom, wordt de klimaatimpact praktisch nul.

Bron [2] benadrukt dat zelfs bij gebruik van grijze stroom een warmtepomp met een natuurlijk koudemiddel klimaatvriendelijker is dan een cv-ketel. Dit maakt warmtepompen een essentiële bouwsteen in de overgang naar een klimaatneutrale woningbouwsector.

Efficiëntie en kostenefficiëntie

Warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen zijn vaak efficiënter dan hun synthetische tegenhangers. Dit heeft directe gevolgen voor de energiekosten van de gebruiker. In bron [3] wordt bijvoorbeeld gesteld dat propaanwarmtepompen een hoge efficiëntie bieden, wat resulteert in lage gebruikskosten. Daarnaast is het gebruik van propaan compatibel met bestaande radiatoren, waardoor een ingrijpende renovatie vaak niet nodig is.

Compatibiliteit met bestaande systemen

Een van de voordelen van moderne warmtepompen is de mogelijke compatibiliteit met bestaande verwarmingssystemen. Zoals vermeld in bron [3], kunnen propaanwarmtepompen gebruikt worden in combinatie met condensatiesystemen of hybride opstellingen. Dit maakt het mogelijk om bestaande installaties te behouden en zo kostprijs en ingrijpende bouwprojecten te beperken.

Stil en compact

Nieuwe warmtepompmodellen zijn vaak stille en compacter dan vorige generaties, wat het installeren en gebruiken in huishoudens eenvoudiger maakt. In bron [1] wordt bijvoorbeeld vermeld dat de Compress 6800i van Bosch slechts 25,8 decibel produceert bij een afstand van drie meter. Dit is een te verwaarlozen geluidsniveau vergeleken met traditionele verwarmingsinstallaties.

Uitdagingen bij warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen

Veiligheid en explosierisico

Een belangrijk nadeel van natuurlijke koudemiddelen zoals propaan en isobutaan is dat ze brandbaar zijn. Hoewel moderne warmtepompconstructies dit risico beperken door het gebruik van gesloten koelkringlopen, is er toch altijd een kleine kans op lekken of storingen. In combinatie met ventilatie en professionele installatie wordt dit risico echter verkleind.

Viessmann benadrukt in bron [3] dat hun Vitocal reeks een gesloten koelkringloop heeft, wat betekent dat geen koelcertificaat nodig is voor de installatie. Bovendien is het gebruik van propaan veiliger in huishoudelijke omgevingen dankzij het gebruik van gesloten systemen.

Hoge installatiekosten

Hoewel warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen langere termijn kosten kunnen besparen, zijn de initiële investeringen vaak hoger dan bij traditionele systemen. Dit geldt vooral voor CO₂ warmtepompen, die complexere technologie vereisen om hoge aanvoertemperaturen te bereiken.

In bron [5] wordt uitgebreid ingegaan op de kosten van CO₂ warmtepompen. Volgens de auteur zijn de investeringen aanzienlijk, maar de langdurige besparingen op energiekosten en milieuimpact maken het een aantrekkelijke optie voor duurzame woningen.

Beperkte beschikbaarheid en kennis

Hoewel de markt voor warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen groeit, is de beschikbaarheid van deze systemen nog steeds beperkt. Daarnaast vereist de installatie vaak gespecialiseerde kennis, wat kan leiden tot tekorten aan geschoolde monteurs.

In bron [1] wordt benadrukt dat opleidingen voor installateurs essentieel zijn om de kwaliteit van het werk te garanderen en om de productiviteit te verhogen. Een goed opgeleide installateur kan warmtepompen efficiënter en sneller installeren, wat gunstig is voor zowel de gebruiker als de sector.

Technische eigenschappen en toepassingen

Propaanwarmtepompen

Propaanwarmtepompen zijn geschikt voor een breed spectrum van toepassingen, van particulier gebruik tot industriële toepassingen. In bron [3] wordt vermeld dat Viessmann’s Vitocal reeks propaanwarmtepompen beschikbaar is in vermogens van vier tot 25 kilowatt voor particulier gebruik, en tot 80 kilowatt voor industriële toepassingen. Deze warmtepompen zijn verkrijgbaar in monoblok- of splitsuitvoering, wat de installatie flexibel maakt.

De Vitocal 252-A bijvoorbeeld heeft een installatieoppervlakte van slechts 0,52 m², wat het ideaal maakt voor huishoudens met beperkte ruimte. Daarnaast is de Vitocal 250-AH compatibel met bestaande condensatiesystemen, wat installatiekosten kan beperken.

CO₂ warmtepompen

CO₂ warmtepompen zijn vooral geschikt voor systemen die een hoge aanvoertemperatuur vereisen. In bron [5] wordt vermeld dat deze warmtepompen een aanvoertemperatuur tot 90°C kunnen bereiken, in tegenstelling tot de gebruikelijke 60°C bij andere warmtepompen. Dit maakt CO₂ warmtepompen geschikt voor woningen met oude radiatoren die hoge temperaturen nodig hebben om voldoende warmte te leveren.

De Hybrox warmtepompen van alpha innotec, zoals vermeld in bron [4], zijn voorbeelden van CO₂ warmtepompen die zowel verwarmen als koelen kunnen. Ze zijn beschikbaar in vermogens van 5 tot 13 kW en geschikt voor hybride of all-electric opstellingen.

Conclusie

Warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen zoals propaan en CO₂ spelen een steeds belangrijkere rol in de duurzame transitie van de verwarmingssector. Deze systemen bieden een lage klimaatimpact, hoge efficiëntie en compatibiliteit met bestaande installaties. Ze zijn geschikt voor een breed spectrum van toepassingen, van particulier gebruik tot industriële toepassingen.

Hoewel er nog uitdagingen zijn, zoals veiligheid, installatiekosten en kennisgebrek, is de toekomst van warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen veelbelovend. De overgang naar deze systemen draagt bij aan een klimaatvriendelijke en energieneutrale woningbouwsector, wat essentieel is in de strijd tegen klimaatverandering.

Bronnen

afvoer