Gaswärmepumpen im Aufbruch
Mit 111 Prozent Wirkungsgrad ist bei Gas-Brennwerttechnik Schluss. Mehr lässt die direkte Verwendung von Verbrennungswärme und Abluftwärme nicht zu. Wer diese Grenze sprengen will, braucht eine andere Technik. Mit Gaswärmepumpen lassen sich 25 bis 50% mehr Wärme gewinnen.
Von Peter Alteheld.
(01. Oktober 2003)
Buderus Heiztechnik GmbH
Die Entwicklung der Gasheizung ist mit der Brennwerttechnik zu Wirkungsgraden vorgestoßen, die nah an dem technisch Möglichen liegen. Hohe Gaspreise, die CO2-Problematik und die Elektrowärmepumpenkonkurrenz haben Gasversorger und die Gasheizungshersteller veranlasst, nach weiteren Sparmöglichkeiten Ausschau zu halten.
Zeitliche Entwicklung des Normnutzungsgrades
Und sie sind fündig geworden: bei der erdgasbetriebenen Gaswärmepumpe - kurz GWP . Wie bei der elektrischen Schwester wird die Bezugsenergie dazu verwendet, in einem physikalischen Prozess der Umwelt mehr Wärme zu entziehen als an Arbeit, sprich Energie, aufgewendet wird. Derzeit werden drei Techniken zum Betrieb von Gaswärmepumpen entwickelt.
Diffusionsabsorptionswärmepumpen (DAWP)
Die DAWP ist die am weitesten entwickelte GWP im Kleinleistungsbereich. Buderus hat mit der Loganova GWP die erste serienmäßig hergestellte GWP für Ein- und Zweifamilienhäuser entwickelt, die allerdings nach umfangreichen Testverfahren nicht in das Buderus Verkaufsprogramm aufgenommen wurde. Als Grund hierfür gibt Buderus eine zu geringe Nachfrage bzw. die daraus resultierenden hohen Kosten bei der Herstellung an.
Die Loganova arbeitet mit einem Ammoniak-Wasser-Gemisch als Arbeitsmedium und Helium als Trägergas. Die DAWP setzt sich bei Wärmezufuhr selbständig in Bewegung, ohne dass eine Pumpe benötigt wird. Die Loganova liefert 3,6 kW Heizleistung. Zur Trinkwassererwärmung und als Spitzenlastergänzung dient ein integriertes Brennwertgerät (11 kW). Maße 200 x 60 x 60 cm. Nutzungsgrade bis zu 140% wurden im Feldversuch mit 100 Geräten erreicht.
Blick ins Herz der ersten seriengefertigten Gaswärmepumpe
Auf der diesjährigen Frankfurter ISH-Fachmesse stellte die Entex Energy AG aus dem schweizerischen Eggenwil einenDAWP-Prototyp vor, der in die Hausfassade integriert wird. Entexverspricht sich davon zusätzliche Solarerträge und das Entfallen desKaminanschlusses.
Adsorptionswärmepumpen
Als weiterer namhafter Hersteller arbeitet Vaillant an der Entwicklungeiner GWP. Die Zeolith-Adsorptionswärmepumpe existiert bisher erst alsDesign-Studie. Vaillant nennt mittlere Jahresnutzungsgrade von 135% fürRaumheizung und Warmwasserbereitung. Feldtests sollen in diesem Jahrstarten. Die Markteinführung ist für 2004 anvisiert.
Absorptionswärmepumpe
Die Firma AWT in Iserlohn hat eine 40 kW-Absorptionswärmepumpeentwickelt, die zusammen mit einem Spitzenlastkessel erfolgreich seit1998 zur Hallenbadbeheizung eingesetzt wird. Die Heizzahl konnte vonanfangs 1,3 auf nunmehr 1,5 gesteigert werden.
Immer noch nicht CO2-frei?
Zunächst sind die GWP für den Betrieb mit Erdgas vorgesehen. Doch ebensowie Elektrowärmepumpen können auch GWP mit regenerativen Energieträgern- hier also Biogas - betrieben werden. Möglicherweise ist die Heizung von übermorgen ja eine 500-Watt-Biogas-Wärmepumpe, die das Passivhaus mit hauseigenem Klärgas heizt.