Umweltwärmeeinkopplung
Anwendungspotenziale von Gaswärmepumpen – Optimierung der Umweltwärmeeinkopplung über Erdwärmesonden/Erdkollektoren/Außenluft
Gaswärmepumpen gelten als zukunftsweisende Technologie für die Gebäudebeheizung. Die verschiedenen Technologien arbeiten nach dem Absorptions- bzw. Adsorptionsprinzip und können durch die hohen Nutzungsgrade und die Einkopplung von Umweltwärme einen großen Beitrag zur effizienten Nutzung von Primärenergie leisten und die CO2-Emissionen senken. Bei Gaswärmepumpen spielen die Systemintegration, die Einzelkomponenten der Wärmepumpe selbst, das Nutzerverhalten und vor allem die optimale Einbindung der Wärmequelle eine wesentliche Rolle.
Projektziele
- Darstellung der Anforderungen an die Systemintegration für Neubauten und Bestandsgebäude
- Parameteranalyse auf Basis von Feldtestdaten
- Laboruntersuchungen der Gaswärmepumpen nach aktuellsten Richtlinien
- Analyse unterschiedlicher Wärmequellen (Kollektoren, Erdwärmesonden, Außenluft) im Hinblick auf die Optimierung der Systemeinbindung
- Ermittlung und Bewertung von Effizienzsteigerungspotenzialen
- Technologiedemonstration sowie anlagenspezifische Schulungsmaßnahmen an den Standorten der Institute in Essen, Freiberg und Karlsruhe
Die verschiedenen Gaswärmepumpen werden auf dem Prüfstand nach der VDI-Richtlinie 4650-2 untersucht, zusätzlich werden auch Daten von Feldtestuntersuchungen ausgewertet. Aus den Analysen der Laboruntersuchungen sowie der Praxisdaten können somit Aussagen über die Effizienz dieser Technologien abgeleitet werden. Weiterhin werden das relevante Normenund Regelwerk für Gaswärmepumpen betrachtet und entsprechende Überarbeitungsvorschläge zusammengestellt.
Einzelne Geräte werden nach den Untersuchungen im Labor für eine Technikdemonstration dauerhaft installiert. An dem Projekt sind die Institute DBI, EBI und GWI beteiligt, die jeweils Gaswärmepumpen unterschiedlicher Verfahrensprinzipien und von unterschiedlichen Herstellern untersuchen und bewerten. Dabei werden auch die Technologien Erdwärmesonde, Erdkollektor und Luftkollektor zur Erschließung der Umweltwärme betrachtet.
Die Prüfstandsergebnisse belegen das hohe Potenzial der untersuchten Gaswärmepumpen-Technologien (siehe Abbildung). Gerade im unteren Leistungsdrittel sind Wirkungsgrade von bis zu 140 Prozent erreichbar. Beim Einsatz von Gas absorptionswärmepumpen kann auf einen zusätzlichen Spitzenlastkessel verzichtet werden, da durch den hier integrierten Brenner Wärme mit höheren Temperaturen bereitgestellt werden kann. Dies ist insbesondere im Falle einer Sanierung bzw. für den Einsatz im Gebäudebestand mit nicht optimalen Wärmeverteilsystemen von Vorteil. Auch die Demonstrationszentren in Essen, Freiberg und Karlsruhe stehen kurz vor der Fertigstellung ihrer Praxistests. So können zusätzliche Erkenntnisse aus dem praxisnahen Einsatz dieser Technologien aus erster Hand gewonnen und in die Beurteilung einfließen.
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Die Nutzung der Umweltwärme wirkt sich positiv auf den Nutzungsgrad von Gasheizsystemen aus.
Quelle: GWI
Die Nutzung der Umweltwärme wirkt sich positiv auf den Nutzungsgrad von Gasheizsystemen aus.
Quelle: GWI