Die Gasmotorwärmepumpe heizt mit der Umwelt

Die Gasmotorwärmepumpe macht Energie aus der Umwelt zum Heizen nutzbar. Im Unterschied zu einer konventionellen Wärmepumpe benötigt sie dazu keinen Strom, sondern Gas. Wie das funktioniert, welche Energiequellen dafür infrage kommen und was eine Gasmotorwärmepumpe kostet, erklären wir in diesem Beitrag.

Wie funktioniert eine Gasmotorwärmepumpe?

Gasmotorische Wärmepumpen arbeiten nach dem gleichen Prinzip, das auch konventionelle Wärmepumpenheizungen nutzen. Dabei übertragen sie Umweltwärme auf ein spezielles Medium, das zunächst verdampft und verdichtet wird, bevor es seine Energie an das Heizsystem abgibt. Zum Einsatz kommen dabei sogenannte Kältemittel, die aufgrund besonderer physikalischer Eigenschaften bereits bei niedrigen Temperaturen verdampfen. Zum Vergleich: Wasser wechselt seinen Aggregatzustand unter normalen Bedingungen erst bei 100 Grad Celsius. Wie der Wärmepumpenprozess im Detail funktioniert, haben wir im Beitrag zur Funktionsweise der Wärmepumpe genauer erklärt.

Was unterscheidet die Gasmotorwärmepumpe von einer konventionellen Wärmepumpe?

Der Unterschied zwischen Strom- und Gasmotorwärmepumpen liegt in der Verdichtung. Dabei steigt der Druck des gasförmigen Kältemittels und es wird wärmer. Während das in konventionellen Anlagen mit einem elektrisch angetriebenen Kompressor funktioniert, treibt ein Gasmotor den mechanischen Verdichter einer Gasmotorwärmepumpe an. Die Anlagen benötigen dabei fast keinen Strom und arbeiten besonders effizient. So erhöht die Nutzung der Motorabwärme den Wirkungsgrad, während die CO2-Emissionen durch die Verbrennung von Erdgas sinken.

Einsatzbereich einer Gasmotorwärmepumpe

Genau wie strombetriebene Wärmepumpen können auch gasbetriebene Systeme heizen und kühlen. Sie kommen vor allem in größeren Gebäuden zum Einsatz und sind in Leistungsbereichen von etwa 20 bis über 400 Kilowatt erhältlich. Neben größeren Wohngebäuden versorgen sie dabei zum Beispiel Gewerbebetriebe oder Industriehallen mit thermischer Energie. Durch die besondere Technik können sie hier auch sehr hohe Temperaturen zur Verfügung stellen.

Gasmotorwärmepumpe versorgt auch Industrieanlagen mit Wärme und Kälte
© hansenn / Fotolia

Energiequellen für die Gasmotorwärmepumpe

Geht es um die Auswahl der möglichen Energiequellen, können die Systeme kostenlose Umweltwärme aus der Luft, dem Erdreich oder dem Wasser nutzen.

Die Umgebungsluft enthält thermische Energie, die sich mit einer Gasmotorwärmepumpe vergleichsweise einfach nutzen lässt. Nötig ist dazu allein ein Wärmeübertrager, der die Energie der Luft auf das Kältemittel überträgt. Während die Außenluft im Sommer besonders viel Energie transportiert, lässt sich diese im Winter nur mit höherem Gasverbrauch nutzen. Denn dann ist der vom Verdichter realisierte Temperaturhub höher und der Motor muss mehr leisten.

Erdwärme oder Grundwasser für die Gasmotorwärmepumpe

Eine Alternative zur Luftwärme ist die oberflächennahe Geothermie. Die sogenannte Erdwärme stammt vor allem von der Sonne und lässt sich ganzjährig mit hohen Temperaturen gewinnen. Möglich ist das zum Beispiel mit tiefen Erdsonden oder flächig verlegten Kollektoren. Da die Erschließungskosten dabei schnell sehr hoch sein können, eignet sich die Energiequelle vor allem für Anlagen mit kleiner bis mittlerer Leistung.

Eine weitere Möglichkeit, thermische Energie aus der Umwelt zu zapfen, bietet die Energiequelle Wasser. Das ist zum Beispiel im Untergrund (Grundwasser) oder in Seen ganzjährig mit konstanten Temperaturen verfügbar. Da hier jedoch hohe Qualitäts- und Schutzanforderungen bestehen, ist eine Grundwasserwärmepumpe nicht überall erlaubt.

Kosten der Wärmepumpenheizung

Eine Aussage zu den Kosten der Gasmotorwärmepumpen ist pauschal nicht möglich. Denn diese hängen neben der Art der Energiequelle von der Funktion und der Leistung der Anlage ab. Während die Anschaffungskosten über denen von Stromwärmepumpen liegen, gehen Experten davon aus, dass sich die Technik bei Leistungen von mehr als 50 Kilowatt wirtschaftlich einsetzen lässt. Eine zuverlässige Aussage ist jedoch nur im Rahmen einer individuellen Beratung durch einen Planer oder Installateur möglich.

Fördermittel senken die Kosten der Gasmotorwärmepumpe

Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) fördert die Anschaffung gasmotorischer Wärmepumpen mit hohen Zuschüssen. Über das Programm "Heizen mit erneuerbaren Energien" gibt es dabei mehr als 4.500 Euro bei Neubau und Sanierung. Erreichen die Anlagen im Gebäudebestand eine hohe Jahresarbeitszahl, bekommen Käufer sogar mehr als 6.750 Euro erstattet. Wichtig ist, dass die Fördermittel seit dem 01.01.2018 noch vor dem Beginn der eigentlichen Arbeiten beim BAFA zu beantragen sind.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz
Fazit von Alexander Rosenkranz
Die Gasmotorwärmepumpe arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie eine elektrische Kompressionswärmepumpe. Besonders ist dabei jedoch die mechanische Verdichtung, die hier von einem Gasmotor angetrieben wird. Da auch dessen Abwärme der Heizung zugutekommt, arbeiten die Anlagen effizient und sauber. Darüber hinaus können sie Gewerbe- und Industriebetriebe mit thermischer Energie besonders hoher Temperaturen versorgen.
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