Natürliche Kältemittel: R-290, R-744 und Ammoniak im Vergleich

Während der F-Gas-Phase-down die Verfügbarkeit und den Preis synthetischer Kältemittel unter Druck setzt, rücken drei alte Bekannte zurück ins Zentrum des Marktes: Propan (R-290), CO₂ (R-744) und Ammoniak (R-717). Ihr gemeinsames Merkmal: GWP ≤ 5, also keine Quote, kein künftiges Verbot, kein STEK-Emissionsdruck. Ihr Unterschied: sehr unterschiedliche Installationsanforderungen. Im Folgenden, wofür jeder Typ gedacht ist und wann Sie ihn in Betracht ziehen können.

Was sind „natürliche Kältemittel"?

Ein [natürliches Kältemittel](/kennisbank/begrippen#natuurlijk-koudemiddel) ist ein Stoff, der auch in der Natur vorkommt und nicht synthetisch hergestellt werden muss: Kohlenwasserstoffe (Propan, Isobutan), Kohlendioxid, Ammoniak und Wasser. Anders als HFKW und HFO fallen sie nicht unter die F-Gase-Verordnung — ein Austritt aus der Anlage schlägt nicht auf die Unternehmensquote und zählt nicht für die STEK-Emissionsberechnung.

Die Kehrseite: jedes hat seine eigene Sicherheitsherausforderung. Propan brennt, CO₂ arbeitet auf Druckniveaus von 60-130 bar, Ammoniak ist giftig und leicht entflammbar.

R-290 — Propan für Wärmepumpen

Sicherheitsklasse A3 (brennbar, ungiftig), GWP 3. R-290 gewinnt als Kältemittel für Wohnungs- und kleine Gewerbe-Wärmepumpen an Bedeutung, vor allem bei Außenaufstellung.

Was es stark macht:

• Thermodynamisch hervorragend: bei vielen Auslegungen vergleichbar mit oder besser als R-32 beim COP.
• GWP von 3 → einer der niedrigsten aller praxistauglichen Kältemittel, nach CO₂.
• Verfügbarkeit ist gesichert; keine Quote, keine langfristige Lieferantenunsicherheit.

Worauf zu achten ist:

• A3 bedeutet einen großen Entflammbarkeits-Spielraum. Gesetzliche Grenzen für die Füllmenge pro Raum sind deutlich strenger als bei A2L (R-32). Eine typische Wohnungs-Wärmepumpe muss deshalb außen stehen; Innenaufstellungen erfordern erhebliche zusätzliche Belüftungs- oder Erkennungsvorkehrungen.
• Service und Wartung erfordern funkenfreies Werkzeug und Bewusstsein für Zündquellen.
• Das F-Gase-Betriebszertifikat ist für R-290 nicht erforderlich (es ist kein F-Gas), aber umsichtige Betriebe halten dieselbe Verwaltungsqualität und BRL-200-Disziplin ein.

Für Wohnungs-Wärmepumpen, bei denen der Installateur die Außeneinheit an einer freien Fassade platzieren kann, ist R-290 2026 eine deutlich wachsende Wahl — unter anderem, weil es deutlich unter der künftigen 150-GWP-Grenze liegt, an die R-32 (GWP 675) und R-454B (466) irgendwann stoßen können.

R-744 — CO₂ für Wärmepumpen und gewerbliche Kühlung

Sicherheitsklasse A1 (nicht brennbar, ungiftig), GWP 1. R-744 ist technisch das „sauberste" Kältemittel — Kohlendioxid ist buchstäblich der Referenzwert für die Klimawirkung.

Anwendungen:

• Warmwasser-Wärmepumpen (die hohe Vorlauftemperatur, die CO₂-Kreisläufe erreichen, passt gut zu den Warmwasser-Anforderungen von 60-70 °C).
• Supermärkte — Booster-Systeme für Tiefkühlung + Kühlung an einem zentralen R-744-Kreislauf sind im Neubau zum Marktstandard geworden.
• Industrielle Kühl- und Gefrierräume.

Was die Herausforderung ist:

• Der Betriebsdruck ist deutlich höher als bei HFKW. Ein R-744-Kreislauf arbeitet routinemäßig oberhalb von 80 bar und kann unter transkritischen Bedingungen über 100 bar erreichen. Komponenten, Leitungen und Kupplungen müssen für dieses Niveau spezifiziert sein.
• Trans- vs. subkritische Kreisläufe: CO₂ hat einen kritischen Punkt bei etwa 31 °C; in wärmerem Klima schaltet der Kreislauf auf transkritisch, was eine andere Auslegung erfordert als ein klassisches Verdampfer-Kondensator-System.
• Monteur-Kenntnisse: eine R-744-Schulung ist kein selbstverständlicher Teil einer Standard-Kältetechnik-Ausbildung; ein Spezialzertifikat wird empfohlen.

Im gewerblichen Segment ist R-744 mittlerweile eine ausgereifte Technologie; bei Wohngebäuden ist es vor allem über Warmwasser-Wärmepumpen präsent.

R-717 — Ammoniak für die Industrie

Sicherheitsklasse B2L (giftig, leicht entflammbar), GWP 0. Ammoniak ist das am längsten genutzte industrielle Kältemittel — seit über einem Jahrhundert in der großtechnischen Kälte- und Gefriertechnik im Einsatz.

Wo Ammoniak eingesetzt wird:

• Große Tiefkühllager (Logistik, Lebensmittelindustrie).
• Eisbahnen und große Kälteanlagen.
• Industrielle Prozessanwendungen.

Warum nie für Wohngebäude:

• Toxizität: ein Leck von mehr als ein paar Kilo Ammoniak in einem geschlossenen Raum ist ein medizinischer Notfall. Mitarbeiter arbeiten mit persönlicher Gaserkennung und geschulten Notfallverfahren.
• Maßnahmen: doppelte Umhausung, Schnüffelsysteme, Evakuierungspläne — Investitionen, die im industriellen Kontext tragbar sind, sich aber nicht auf eine wohnungsgebundene Wärmepumpe herunterskalieren lassen.

Für einen lokalen Installationsbetrieb liegt R-717 in der Regel außerhalb des Aufgabenbereichs. Wichtig ist vor allem, es auf einer anderen Spur zu erkennen: bei der Übernahme eines Industriekunden mit Ammoniak-Anlage gelten gesonderte Zertifizierungen und Risikomanagement.

Entscheidungstabelle: welches natürliche Kältemittel wann?

Allgemeine Orientierung, keine individuelle Beratung:

• Wohnungs-Wärmepumpe, Außeneinheit: R-290 (Propan).
• Warmwasser-Wärmepumpe: R-744 (CO₂) für Anwendungen, die 60+ °C benötigen.
• Gewerbliche Kühlung/Gefrieren (Supermarkt, Distribution): R-744 (CO₂)-Booster-System.
• Industrielle Größenordnung (>500 kW, Tiefkühllager): R-717 (Ammoniak), ausgeführt von spezialisierten Unternehmen.
• Kleinere Komfort-Klimaanlage innerhalb eines Wohngebäudes: vorerst noch HFKW/HFO (R-32 oder R-454B); R-290 wächst in diesem Segment, aber die A3-Anforderungen erschweren die Innenaufstellung.

Was das für die Installateur-Verwaltung bedeutet

Drei praktische Auswirkungen:

• Die GWP-Bilanz wird sauberer. Bei Auslegungen mit R-290 oder R-744 fällt der Logbuchpflicht-Check selten positiv aus — eine typische R-290-Füllmenge von wenigen hundert Gramm bleibt weit unter der 5-Tonnen-Schwelle.
• Die Lecksuche-Pflicht entfällt oft. Unterhalb der 5-Tonnen-Schwelle gilt die gesetzliche Lecksuche-Pflicht nicht — Herstellerwartungspläne bleiben aber für die Garantie maßgeblich.
• Die STEK-Berichterstattung vereinfacht sich. Kein F-Gas in der Anlage = kein Emissionsbeitrag zur jährlichen STEK-Meldung.

Was bleibt: die Disziplin bei Arbeitsauftrag, Zertifikat und Anlagenhistorie. Goldene Regel: ein BRL-100-Unternehmen dokumentiert jede Anlage mit derselben Sorgfalt, unabhängig davon, ob das Kältemittel ein F-Gas oder ein natürlicher Typ ist.

Wie Koldwerk damit arbeitet

Bei jeder Anlage wählen Sie das Kältemittel aus einer festen Liste, die natürliche Typen (R-290, R-744) genauso behandelt wie HFKW: der zugehörige GWP (3 oder 1) sorgt automatisch dafür, dass die CO₂-Äquivalent-Berechnung im Modul Anlagenverwaltung keinen Lecksuche-Zyklus anlegt, solange Sie unter der Schwelle bleiben. Dieselbe Kältemittelverwaltung funktioniert für R-290 — praktisch, wenn Sie ein gemischtes Anlagenportfolio betreuen und die Logik nicht aufteilen möchten. Was das kostet, steht auf /prijzen.

Weiterlesen

• GWP-Werte von Kältemitteln — vollständige Tabelle mit Schwellenkontext.
• R-32 vs R-410A vs R-454B — die synthetischen Gegenstücke.
• F-Gase-Quote 2027: bereiten Sie Ihren Betrieb vor — warum natürliche Kältemittel 2027-2030 wichtiger werden.
• F-Gase-Lecksuche: wie oft ist sie Pflicht? — wann natürliche Typen unter der Schwelle bleiben.

Haftungsausschluss: natürliche Kältemittel erfordern jeweils einen eigenen Sicherheitsansatz (A3 brennbar, B2L giftig, hohe Betriebsdrücke bei R-744). Dieser Artikel ist eine allgemeine Orientierung — konsultieren Sie für eine konkrete Wahl oder Installation die Herstellerdokumentation, ATEX-Anforderungen (bei A3) und das niederländische Besluit activiteiten leefomgeving (Bal) mit der Omgevingsregeling, seit dem 1. Januar 2024 Nachfolger der Activiteitenregeling milieubeheer.