Wer heute eine Kälte- oder Klimaanlage plant, steht vor einer entscheidenden Frage: Welches Kältemittel ist zukunftsfähig? Eine eindeutige Antwort gibt es nicht, doch der Trend zeichnet sich ab. Immer mehr Unternehmen setzen auf natürliche Alternativen wie CO2 und Propan, die sich als klimafreundliche Optionen zu synthetischen Stoffen etablieren. Diese Entwicklung wird durch verschärfte Umweltvorgaben und den wachsenden Druck zur Dekarbonisierung der Gebäudetechnik zusätzlich beschleunigt.

CO2 - vom Exoten zum Standard

Noch vor wenigen Jahren galt Kohlendioxid (R-744) als technisch anspruchsvolle und kostspielige Lösung, insbesondere in transkritischen Anwendungen. Inzwischen hat sich das Bild gewandelt: Vor allem im Lebensmitteleinzelhandel und bei industriellen Kühlanlagen überzeugt CO2 durch hohe Energieeffizienz und einen Global Warming Potential (GWP) von 1. Damit liegt es deutlich unter den Werten konventioneller HFKW-Kältemittel, die zunehmend aus dem Markt gedrängt werden.

Laut Branchenanalysen können CO2-Systeme unter geeigneten Bedingungen den Wirkungsgrad gegenüber klassischen HFC/HFO-Systemen um bis zu 40 Prozent steigern. Auch Wartungs- und Betriebskosten entwickeln sich mit zunehmender Erfahrung und Serienfertigung in eine wirtschaftlich attraktive Richtung.

Propan - unterschätzt, aber vielseitig

Während CO2 vor allem in größeren Anlagen Anwendung findet, gewinnt Propan (R-290) im Bereich kleinerer und mittlerer Systeme an Bedeutung, etwa bei Kühlmöbeln, Wärmepumpen oder Kaltwassersätzen. Es verfügt über hervorragende thermodynamische Eigenschaften und weist mit einem GWP von etwa 3 eine äußerst geringe Klimawirkung auf.

Der Nachteil liegt in der Brennbarkeit. Dennoch zeigen aktuelle Sicherheitsstandards und Studien, dass sich die Risiken durch konstruktive Maßnahmen und Schulung des Fachpersonals zuverlässig minimieren lassen. Untersuchungen belegen zudem, dass Propan-Wärmepumpen bei optimaler Systemauslegung eine bis zu zehn Prozent höhere Jahresarbeitszahl (SCOP) erreichen können als manche synthetische Alternativen.

Synthetische Kältemittel - eine teure Zwischenlösung

Parallel dazu wirbt die chemische Industrie mit HFOs (teilfluorierten Olefinen) und Mischungen aus HFO/HFC. Diese sollen als Übergangstechnologie mit niedrigeren GWP-Werten den Umstieg erleichtern. Doch die Realität ist komplexer: Einige Studien zeigen, dass der ökologische Vorteil begrenzt bleibt, wenn höhere Investitions- oder Wartungskosten berücksichtigt werden.

Zum Vergleich: R-404A hat einen GWP von rund 3900, R-410A liegt bei etwa 2088, und auch ein sogenanntes niedriges HFO/HFC-Gemisch wie R-454B bringt es noch auf rund 466. Natürliche Kältemittel wie CO2 oder Propan schneiden hier deutlich besser ab.

Stimmen aus der Branche

"Die Entwicklung geht klar in Richtung natürlicher Kältemittel, nicht nur aus regulatorischen, sondern auch aus wirtschaftlichen Gründen", sagt Patrick Ommer, Geschäftsführer der Kältetechnik Rauschenbach GmbH, die bereits seit einigen Jahren verstärkt auf CO2- und Propan-Systeme setzt. Ähnliche Einschätzungen teilen auch Fachverbände wie der Verband Deutscher Kälte-Klima-Fachbetriebe (VDKF) und das Umweltbundesamt, die natürliche Kältemittel als langfristig tragfähige Lösung bewerten.

Ein Markt im Umbruch

Die EU-F-Gas-Verordnung und das Kigali-Amendment zum Montrealer Protokoll setzen klare Grenzen für fluorierte Treibhausgase. Gleichzeitig treiben Energiepreise, Nachhaltigkeitsanforderungen und CO2-Bepreisung die Nachfrage nach umweltfreundlichen Alternativen an.

Branchenexperten gehen davon aus, dass sich die Entscheidung für CO2 oder Propan künftig weniger als ökologische Haltung, sondern vielmehr als wirtschaftliche Notwendigkeit erweisen wird. Die Herausforderung bleibt, Know-how, Sicherheit und Investitionssicherheit in Einklang zu bringen. Der Weg hin zu natürlichen Kältemitteln scheint unausweichlich.

Fazit

CO2 und Propan haben sich von Nischenlösungen zu ernstzunehmenden Standards entwickelt. Während synthetische Kältemittel eine Übergangsrolle spielen, deuten Markt- und Regulierungsentwicklungen darauf hin, dass natürliche Alternativen langfristig die technologische und rechtliche Basis der Kältetechnik prägen werden.