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Die Absorptionswärmepumpe heizt mit Gas
Die Absorptionswärmepumpe ist eine Wärmepumpenart, die ohne elektrische Verdichtung auskommt. Ihre Funktion basiert auf einem Kreislauf, bei dem ein Kältemittel verdampft, von einem Sorptionsmittel aufgenommen und wieder ausgetrieben wird. Wie das im Detail funktioniert, für welche Einsatzgebiete die Absorptionswärmepumpe infrage kommt und was die Technik kostet, erklären wir in folgenden Abschnitten.
Die Themen im Überblick:
Die Funktion der Absorptionswärmepumpe: 4 Phasen
Genau wie eine konventionelle Wärmepumpe basiert auch die Absorptionswärmepumpe auf einem immer wieder ablaufenden Prozess, der aus vier Schritten besteht. Diese sind:
- das Verdampfen des Kältemittels durch Umweltwärme
- die Aufnahme des Mediums von einem Sorptionsmittel
- das Austreiben des Kältemittels durch einen Gasbrenner
- das Übertragen der Wärme an das Heizsystem
1. Phase: Verdampfen des Kältemittels in der Absorptionswärmepumpe
Im ersten Schritt des Kreislaufs gelangt das flüssige Kältemittel in einen Verdampfer. Dabei nimmt es die Energie der angeschlossenen Umweltwärmequelle auf und erwärmt sich. Infolge dessen wechselt das Medium seinen Aggregatzustand und verdampft allmählich.
2. Phase: Aufnahme von einem flüssigen Sorptionsmittel
Im darauffolgenden Schritt strömt der Kältemitteldampf in den sogenannten Absorber. Hier nimmt eine spezielle Flüssigkeit den Dampf auf (Absorption) und sorgt dafür, dass der Druck im System niedrig bleibt.
3. Phase: Austreiben des Kältemittels mit Gasbrenner
Ist das Sorptionsmittel gesättigt, fördert eine Pumpe die Flüssigkeit zu einem weiteren Wärmeübertrager. Hier wird sie von einem Gasbrenner erhitzt, wobei sich Kältemittel und Flüssigkeit trennen.
4. Phase: Übertragung der Wärme auf die Heizungsanlage
Das Kältemittel strömt daraufhin zum Verflüssiger und gibt die im Prozess aufgenommene Wärme an das Heizsystem ab. Während sich das Medium dabei abkühlt, beginnt es sich allmählich zu verflüssigen. Ein spezielles Ventil bringt es anschließend wieder auf den Ausgangszustand und sorgt dafür, dass der Prozess von vorn beginnen kann.
Einsatzgebiete der Absorptionswärmepumpe
Die Wärmepumpen haben im Vergleich zu anderen Typen eine geringere Effizienz, nutzen den Brennstoff Erdgas aber gut aus. Sie sind weniger aufwendig in der Herstellung und können neue und alte Gebäude mit Wärme versorgen. Durch ihren speziellen Aufbau arbeiten Absorptionswärmepumpen dabei nicht nur mit Niedertemperatursystemen wie der Flächenheizung, sondern auch mit Heizkörpersystemen energiesparend. Diese setzen höhere Heizwassertemperaturen voraus und führen bei konventionellen Wärmepumpenanlagen zu spürbar steigenden Heizkosten.
Energiequellen für die Wärmepumpe
Für den Betrieb einer Absorptionswärmepumpe kommen alle typischen Umweltwärmequellen infrage. Diese sind die Luft, der Erdboden oder das Wasser.
Die Luft enthält Umweltenergie, die sich über eine Wärmepumpe zum Heizen nutzen lässt. Nötig ist dazu lediglich ein Ventilator, der die Umgebungsluft über den Verdampfer der Anlage führt. Die Energiequelle lässt sich dabei zwar einfach erschließen, bietet im Vergleich zu anderen aber geringere Potenziale. Grund dafür sind die Temperaturen, die in der Heizsaison stark abfallen. Die Wärmequelle Erdreich speichert hingegen thermische Energie der Sonne. Sie lässt sich mit Sondenbohrungen oder Flachkollektoren anzapfen und ermöglicht dabei einen effizienten Betrieb der Absorptionswärmepumpe. Möglich ist das durch die ganzjährig hohen Temperaturen des Erdreichs.
Das Grundwasser hat im Vergleich der Wärmequellen die höchsten Temperaturen. Es sorgt damit für besonders niedrige Heizkosten, ist aber auch aufwendig zu erschließen. Um böse Überraschungen zu vermeiden, sollten Hausbesitzer vor dem Baubeginn klären lassen, ob die nötige Brunnenanlage in der eigenen Region überhaupt erlaubt ist.
Kosten und Fördermittel der Technik
Eine Gas-Absorptionswärmepumpe für den Einsatz im Einfamilienhaus kostet heute rund 15.000 Euro. Hinzu kommen Ausgaben für die Erschließung der jeweiligen Wärmequelle. Während Hausbesitzer bei einer Erdwärmepumpe dabei mit rund 7.000 bis 12.000 rechnen können, schlägt eine Brunnenanlage für Grundwasser mit rund 5.000 Euro zu Buche.
Fördermittel für die Absorptionswärmepumpe
Über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) fördert der Staat den Einbau der Wärmepumpen als Einzelmaßnahme mit einem Zuschuss sowie einem optionalen Ergänzungskredit. Eine Liste mit allen förderfähigen Anlagen stellt das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) auf seiner Webseite zur Verfügung. Wie Sie die Mittel richtig beantragen und wie die Konditionen aktuell ausfallen, erfahren Sie im Beitrag Förderung der Wärmepumpe.
Fazit von Alexander Rosenkranz
Die Absorptionswärmepumpe nutzt die kostenfreie Energie aus der Umwelt ohne mechanische Verdichtung. Möglich ist das durch einen immer wieder ablaufenden Prozess, bei dem ein Kältemittel von einer speziellen Flüssigkeit aufgenommen und später durch einen Gasbrenner ausgetrieben wird. Die Technik sorgt in neuen und alten Gebäuden für sinkende Heizkosten und wird mit hohen Zuschüssen vom Staat gefördert.
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