Gaswärmepumpen arbeiten nach verschiedenen technischen Prinzipien

Gaswärmepumpen bieten zahlreiche Vorteile.

Gaswärmepumpen kombinieren effiziente Erdgasheiztechnik mit der Nutzung von Umweltwärme aus Sonne, Luft, Wasser oder Erde in einem Gerät. So wird etwa ein Viertel der benötigten Energie fürs Heizen regenerativ erzeugt. Damit gehen gegenüber herkömmlichen Gasheizungen CO2- Einsparungen von 20 bis 30 Prozent einher. Sie können zum Beheizen, Kühlen, Klimatisieren und Entfeuchten eingesetzt werden.

In Ein- und Zweifamilienhäusern kommen Gaswärmepumpen mit sogenannten Sorptionsprozessen zum Einsatz. Diese Kreisläufe aus Verdichtung, Verdampfung und Kondensation basieren je nach Hersteller auf unterschiedlichen Verfahrenstechniken. Erdgas dient allen gleich als Antriebsenergie, um die zu nutzende Umweltwärme auf das notwendige Temperaturniveau zu bringen.

Der Hauptvorteil gegenüber Elektro-Wärmepumpen besteht in der geringeren Abhängigkeit von den vorliegenden Umweltbedingungen. Aus verfahrenstechnischen Gründen nutzen Gaswärmepumpen bei gleicher Wärmeleistung weniger Umweltwärme als Elektro-Wärmepumpen. So müssen beispielsweise die Sonden von gasbetriebenen Erd-Wärmepumpen nicht so tief gebohrt werden und bei Gaswärmepumpen, die Sonnenwärme nutzen, fallen die dazu benötigten Kollektorflächen geringer aus. Sollte zudem die Umweltwärme einmal nicht ausreichend zur Verfügung stehen, wird die Wärme dank integrierter Erdgas-Brennwerttechnik immer noch auf vergleichsweise energieeffizienter Weise erzeugt. Aufgrund diesen Vorteils bieten Gaswärmepumpen auch eine größere Flexibilität hinsichtlich der Einbaubedingungen. Einerseits betrifft das die Systembedingungen vor Ort, andererseits den Einsatz der Umweltwärmequelle, die im Vergleich zu Elektro-Wärmepumpen kleiner dimensioniert werden können

Das Grundprinzip einer Gaswärmepumpe – Wie ein Kühlschrank, der Wärme erzeugt

Gaswärmepumpen nutzen, mit Ausnahme von Zeolith-Heizgeräten, das bewährte Funktionsprinzip des Kühlschranks – nur auf umgekehrte Weise. Während der Kühlschrank dem Innenraum Wärme entzieht und nach außen abgibt, entnimmt eine Gaswärmepumpe der Umgebung die Wärme und gibt diese als Heizenergie an den Heizkreislauf ab. Dieser „Wärmepumpenprozess“ besteht aus vier Schritten:

1. Verdampfen 

   Der Verdampfer entzieht der Umgebung Wärme. Dabei wechselt das im System enthaltene Kältemittel in den gasförmigen Zustand.
   
   
2. Verdichten 

   Der entstehende Dampf wird mittels eines Kompressors verdichtet und auf ein höheres Temperaturniveau gebracht.
   
   
3. Verflüssigen
   Im dritten Schritt gibt das dampfförmige Kältemittel seine Wärme im Verflüssiger an das Heizungssystem ab und wird somit flüssig.
   
   
4. Entspannen
   Zum Schluss baut ein Entspannungsventil den Überdruck ab, so dass das Kältemittel wieder Umweltwärme aufnehmen und der Prozess von vorne beginnen kann.

Je nach Heizungshersteller lassen sich bei Gaswärmepumpen für Einfamilienhäuser vor allem drei Systeme unterscheiden:

Funktionsprinzip: Gasmotorisch

Gasmotorische-Gaswärmepumpen werden mit ERDGAS betrieben. Um den Verdichter in Gang zu setzen, kommt ein Verbrennungsmotor zum Einsatz. Dieser sollte schallgedämmt sein, um störende Betriebsgeräusche zu vermeiden. Kompressions-Gaswärmepumpen arbeiten primärenergetisch effizienter als Elektro-Wärmepumpen, da sich die Abwärme – welche beim Verbrennungsprozess entsteht – zusätzlich als Heizwärme nutzen lässt.

Funktionsprinzip: Absorption

Absorptions-Gaswärmepumpen nutzen ERDGAS anstelle elektrischer Antriebsenergie. In einem Systemkreislauf wird eine Wasser-Ammoniak-Lösung und Helium als Hilfsgas transportiert, so dass bewegliche Teile, wie z. B. Pumpen, für den Betrieb nicht erforderlich sind. Dadurch sind Absorptions-Gaswärmepumpen sehr ausfallsicher und praktisch wartungsfrei.

Funktionsprinzip: Adsorption/Zeolith

Adsorptions-Gaswärmepumpen machen sich die physikalischen Eigenschaften eines besonderen Minerals zu eigen: Zeolith bindet („adsorbiert“) Wasserdampf und saugt sich wie ein Schwamm voll, wobei Wärme entsteht, die an das Heizsystem abgeführt wird. Bei der Trocknung des Minerals durch einen Erdgasbrenner, tritt das zuvor gespeicherte Wasser als Dampf wieder aus, kondensiert und gibt Wärme an das Heizsystem ab.