R290 (Propan) als Alternativ-Kältemittel
R290 (Propan) ist eine organische Verbindung (Kohlenwasserstoff) und hat weder Ozonabbaupotenzial noch nennenswerten direkten Treibhauseffekt. Zu berücksichtigen ist jedoch ein gewisser Beitrag zum Sommer-Smog.
Drucklagen und Kälteleistung sind ähnlich wie bei R22 und das Temperaturverhalten so günstig wie mit R134a.
Es gibt keine besonderen Materialprobleme. Im Gegensatz zu NH3 eignen sich auch Kupferwerkstoffe, wodurch der Einsatz von halbhermetischen und hermetischen Verdichtern möglich ist. Als Schmierstoffe lassen sich in einem weiten Anwendungsbereich die in HFCKW-Systemen üblichen Mineralöle verwenden. Noch günstigere Eigenschaften bieten Polyol-Ester (POE) und Polyalpha-Olefine (PAO).
Kälteanlagen mit R290 sind weltweit seit vielen Jahren in Betrieb, vornehmlich im industriellen Bereich – es handelt sich um ein „erprobtes‟ Kältemittel.
Inzwischen wird R290 auch in kleineren Kompaktsystemen (Klimageräte, Wärmepumpen) mit geringerer Kältemittelfüllung verwendet. Es besteht außerdem ein steigender Trend zum Einsatz in gewerblichen Kälteanlagen und Flüssigkeitskühlsätzen.
Propan wird auch im Gemisch mit Isobutan (R600a) oder Ethan (R170) angeboten. Damit soll eine im Leistungsverhalten gute Übereinstimmung mit halogenierten Kältemitteln erreicht werden. Reines Isobutan wird überwiegend als Ersatz für R12 in Kleinanlagen vorgesehen (u.a. in Kühl- und Gefriergeräten).
Der Nachteil von Kohlenwasserstoffen besteht darin, dass sie leicht entflammbar und damit in Sicherheitsgruppe A3 eingestuft sind. Bei den in gewerblichen Systemen üblichen Kältemittel-Füllmengen bedeutet dies eine Ausführung und Risikoanalyse des Systems entsprechend Explosionsschutz-Bestimmungen.
Der Einsatz halbhermetischer Verdichter in sog. „dauerhaft geschlossenen‟ Systemen unterliegt in diesem Fall den Bedingungen für die Gefährdungszone 2 (nur seltene und kurzzeitige Gefährdung). Zu den sicherheitstechnischen Anforderungen gehören dabei u. a. spezielle Schutzeinrichtungen gegen Drucküberschreitung sowie Besonderheiten in Ausführung und Anordnung elektrischer Betriebsmittel. Außerdem sind Maßnahmen zu treffen, die im Falle eines Kältemittelaustritts eine gefahrlose Entlüftung gewährleisten, damit in keinem Fall ein zündfähiges Gasgemisch entstehen kann.
Die Ausführungsbestimmungen sind in Normen festgelegt (z.B. EN 378). Außerdem kann eine Bewertung entsprechend EU Rahmenrichtlinie 94/9/EG (ATEX) erforderlich werden. Bei offenen Verdichtern hat dies ggf. eine Zuordnung in Zone 1 zur Folge. Zone 1 bedingt allerdings elektrische Betriebsmittel in spezieller Ex-Ausführung.
