Die Gaswärmepumpe: Innovative Technologie für Effizienz im Wärmemarkt

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1 Die Gaswärmepumpe: Innovative Technologie für Effizienz im Wärmemarkt Referent Dipl.-Ing Axel Albers Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie e.v. (BDH)

2 Agenda Effizienzsteigerung Gas-Heiztechnik Technik im Detail: Gas-Wärmepumpe Gas-Wärmepumpe in der Applikation Zusammenfassung

3 Evolution der Heizungstechnik Wirkungsgrad-Vergleich Gasgeräte

4 Arten von Wärmepumpen Wärmepumpe Sorptions- Wärmepumpe Kompressions- Wärmepumpe thermischer Verdichter mechanischer Verdichter Adsorptions- Wärmepumpe Absorptions- Wärmepumpe Gasmotor Wärmepumpe Elektro- Wärmepumpe

5 Aufbau Elektro-Wärmepumpe Legende: 1 - Verdampfer 2 - Verdichter 3 - Elektromotor 4 - Kondensator 5 - Expansionsventil Heizwärme E 3 1 Elektroenergie Umweltwärme

6 Aufbau gasmotorisch betriebene Wärmepumpe Legende: 1 - Verdampfer 2 - Verdichter 3 - Gasmotor 4 - Kondensator 5 - Expansionsventil Stoffsysteme: Gleiche Kältemittel wie bei Elektrowärmepumpen. (z.b. R410A) Heizwärme 4 Betriebsweise: kontinuierlich Umweltwärmequelle: Luft, Erdreich Leistungsbereich: Mittlerer und großer Leistungsbereich für die gewerbliche Anwendung im Bereich von kw. Hersteller: M Gas 3 Sanyo Mitsubishi Yanmar Aisin Umweltwärme

7 Aufbau Absorptionswärmepumpe Legende: Betriebsweise: 1 - Verdampfer 2 - Absorber 3 - Lösungsmittelpumpe 4 - Austreiber Heizwärme kontinuierlich Umweltwärmequelle: Luft, Erdreich, Wasser 5 - Gasbrenner 6 - Expansionsventil 7 - Kondensator 7 Stoffsysteme: 4 Ammoniak - Wasser Wasser - Lithiumbromid Leistungsbereich: 5 Kleiner, mittlerer und großer Leistungsbereich für die häusliche und gewerbliche Anwendung im Bereich von kw 6 6 Gas 3 Hersteller: Bosch Thermotechnik Oertli Robur Viessmann 1 2 Umweltwärme Heizwärme

8 Aufbau Adsorptionswärmepumpe Legende: 1 - Kondensator / Verdampfer 2 - Desorber / Adsorber 3 - Vakuummodul 4 - Gasbrenner 5 - Brennwerteinheit Stoffsysteme: Zeolith Wasser Silicagel - Wasser Aktivkohle - Methanol Leistungsbereich: Kleiner Leistungsbereich für die häusliche Anwendung im Bereich von 1,5 15 kw. Gas Heizwärme 5 4 Desorptionswärme H 2 O Heizwärme 5 4 Adsorptionswärme H 2 O Hersteller: 2 2 Vaillant Viessmann Betriebsweise: periodisch Umweltwärmequelle: Luft, Erdreich, Wasser, Solar Heizwärme Umweltwärme

9 Gas-Wärmepumpen in Serie Unterschiedliche Gas-Wärmepumpenkonzepte nutzen regenerative Energie zur Effizienzsteigerung gegenüber konventionellen Wärmeerzeugern Gas-Wärmepumpen eignen sich für unterschiedliche Einsatzzwecke: Ein/Zweifamilienhäuser Mehrfamilienhäuser kommerzielle Anwendungen Neubau und Gebäudebestand Nutzung bestehender Infrastruktur Vielfältige Möglichkeit zur Erschließung von Umweltenergiequellen Luft, Sole, Wasser, Solar Marktreife und zuverlässige Angebote verschiedener Hersteller verfügbar

10 Produkt-Segmentierung Gaswärmepumpe Häusliche Anwendung Text WLW192i A WSW192i Kommerzielle Anwendung Text GWPL41 GWPS/W41 Leistung (max) Leistung (max) Leistung (max) Leistung (max) 18 kw (18kW A0/W50) 18 kw (18kW B0/W50) 41 kw (35kW A0/W50) 41 kw (38kW B0/W50) Kaskade: 123 kw 1/2 Familienhaus Mehrfamilienhaus / Industrie 10 KW 18 KW 36 KW 50 KW 200 KW Leistung

11 Energiebilanz Gas-Wärmepumpe Gaswärmepumpe 170% Wirkungsgrad 72 % erneuerbare Energie 100 % Erdgas Gas Boiler 100kWh 100kWh h th =98% 2% Verlust Brennwertgerät 98% Wirkungsgrad Gas Boiler h th =98% 2% Verlust 100 % Erdgas Wärmepumpenbetrieb Umweltenergieeintrag aus der Quelle: 7,5kW Leistung 18kW Verbrennung Gas 10,5 kw 100% Leistung unabhängig von der Quellentemperatur Kein Umweltenergieeintrag aus der Quelle Kesselbetrieb Leistung 18kW Verbrennung Gas 20 kw +20 C 0 C -20 C

12 Beispiel Einsatzgrenzen - Monovalente Anlage Use Case Praxisbeispiel Hydraulik-Schema Einfamilienhaus Bestandsgebäude (Baujahr ; 150 m² Wohnfläche) Energetischer Standard: - ca kwh/m²a Heizsystem: - Radiatoren (55/45 C) Jährlicher Energieverbrauch (inkl. DHW): ~ kwh Heizleistung Gebäude: Min 10 kw Einsatzgrenzen Max 18 kw (inkl. Warmwasserbereitung) Trinkwasserspeicher: 3,2 m² WT für ausreichende Übertragungsleistung Pufferspeicher: 200 l für optimale Gesamtsystemeffizienz

13 Systemeinbindung und Hydraulik C H CH DHW Wärmequelle Luft (Luftkollektor) Erdwärme (Bohrung) Kältekreis

14 Gas-Wärmepumpe und BAFA-Fördermittel Attraktive Förderung Gas-Wärmepumpen in Bestand und Neubau Innovationsförderung: Voraussetzung ist eine verbesserte Systemeffizienz oder eine höhere Jahresarbeitszahl (JAZ) der beantragten Wärmepumpe Innovationsförderung: Voraussetzung ist eine verbesserte Systemeffizienz oder eine höhere Jahresarbeitszahl (JAZ) der beantragten Wärmepumpe Quelle: BAFA

15 Zusammenfassung Gas-Wärmepumpe Die GWP ist die konsequente und ökologisch sinnvolle Nachfolgetechnik der Brennwerttechnik. Die GWP leistet einen Lösungsbeitrag zur Erreichung der Klimaziele. (Reduzierung von CO2, Emissionen sowie Diversifizierung der Energiequellen) Die Gaswärmepumpe normalerweise nutzt ohne Wechsel des Energieträges die bestehende, saisonal belastbare Gas-Infrastruktur. Durch Nutzung aller Umweltwärmequellen bietet die GWP vielfältige Einsatzmöglichkeiten in Bestandsgebäuden und Neubauten. Durch die GWP wird die Innovationsführerschaft und Vorreiterrolle deutscher Unternehmen im Bereich der effizienten Gebäudetechnik und der erneuerbaren Energien gestärkt und somit Export- und Wachstumschancen erhöht.

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Thank you for your attention Referent Dipl.-Ing Axel Albers Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie e. V. BDH