Die Gaswärmepumpe:
Multitalent mit vielen Vorteilen

Gaswärmepumpen stellen eine besonders ressourcen- und umweltschonende Art der Wärmegewinnung dar. Das gilt vor allem für die modernen gasgetriebenen Anlagen des japanischen Herstellers YANMAR. So wie andere Wärmepumpen auch, transportieren sie Wärme gegen ein bestehendes Temperaturgefälle, also gewissermaßen bergauf. Indem sie die Wärme auf ein höheres Niveau heben, machen sie die praktisch grenzenlos verfügbare Umweltwärme für die Beheizung privater und gewerblicher Gebäude verfügbar. Zwar erfordert der Bergauf-Transport einen gewissen Energieeinsatz, dieser ist jedoch deutlich kleiner als die Menge gewonnener Wärmeenergie. Gaswärmepumpen sind außer zum Heizen auch zum Kühlen verwendbar - und können im Fall der Gasmotorwärmepumpe sogar beides gleichzeitig. So lässt sich beispielsweise im Sommer das Gebäude kühlen, zur selben Zeit aber auch im Gebäude verwendetes Wasser erwärmen. Auch darüber hinaus bringen Gaswärmepumpen viele Vorzüge für Bauherren und Gebäudenutzer mit sich, die im Folgenden näher betrachtet werden.

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Gaswärmepumpen und Elektrowärmepumpen

Je nachdem, ob eine Wärmepumpe die Energie für den Wärmetransport aus Erdgas bzw. Biogas oder aus elektrischem Strom bezieht, spricht man von einer Gaswärmepumpe oder einer Elektrowärmepumpe. Man kann Wärmepumpen aber auch nach ihrer Arbeitsweise einteilen. Der wichtigste Typ ist die Kompressionswärmepumpe. Sie nutzt einen motorgetriebenen Kompressor, um ein gasförmiges Arbeitsmedium zu verdichten. Als Folge erhitzt sich das Gas und wird gleichzeitig zum Kondensieren gebracht. Die dabei freigesetzte Wärme wird in den Heizkreislauf eingespeist. Das nunmehr flüssige Arbeitsmedium wird dann durch ein Drosselventil in einen Verdampfer gepresst. Infolge des schlagartig sinkenden Drucks kühlt sich die Flüssigkeit stark ab und verdampft wieder. Dabei kann sie Wärme selbst aus einer relativ kühlen Umgebung aufnehmen – Gaswärmepumpen von YANMAR schaffen dies selbst noch bei einer Außentemperatur von minus 20 Grad Celsius. Schließlich passiert das gasförmige Arbeitsmedium wieder den Kompressor und der Kreislauf beginnt von vorn.

Gaswärmepumpen: Kompression oder Sorption?

Neben den Kompressionswärmepumpen gibt es auch Sorptionswärmepumpen. Dieser Typ von Gaswärmepumpen nutzt grundsätzlich den gleichen Wechsel zwischen flüssigem und gasförmigem Arbeitsmedium. Nachdem es im Verdampfer Umgebungswärme aufgenommen hat, wird das Medium jedoch nicht von einem Kompressor angesaugt und verdichtet, sondern in ein Lösungsmittel oder in einen porösen Festkörper aufgenommen (Absorption bzw. Adsorption). Aus diesem Reservoir wird es im Anschluss durch Erhitzen mit einem Brenner ausgetrieben und dann erneut verflüssigt, sodass es einen weiteren Zyklus aus Verdampfen und Kondensieren beginnen kann. Trotz dieses umständlich wirkenden Mechanismus erzielen auch Sorptionswärmepumpen in der Bilanz einen Energiegewinn: das Erhitzen erfordert weniger Energie, als im Laufe des gesamten Zyklus aus der Umgebung aufgenommen wird. Gerade bei der Modernisierung von Bestandsgebäuden und bei Projekten, die viel Heiz- bzw. Kühlleistung erfordern, werden aber Kompressionswärmepumpen wie etwa Gasmotorwärmepumpen von YANMAR klar bevorzugt.

Gaswärmepumpen sind einfach vielseitig

Anfangs noch mit Skepsis betrachtet, wird die Gaswärmepumpe von Bauherren und Energieexperten heute als eine der fortschrittlichsten Möglichkeiten geschätzt, ein Gebäude zu klimatisieren. Das gilt im besonderen Maße für Gasmotorwärmepumpen – also Kompressionswärmepumpen, deren Kompressor von einem Gasmotor angetrieben wird. Sie bieten privaten und gewerblichen Bauherren bzw. Gebäudenutzern wertvolle Vorteile, die mit herkömmlichen Heiz- bzw. Klimasystemen oder mit anderen Wärmepumpentypen nicht oder nur in geringerem Umfang realisierbar sind. Einer der wichtigsten ist die besondere Vielseitigkeit: Wo früher noch unterschiedliche Systeme für das Heizen und Kühlen nebeneinander installiert werden mussten, können beide Funktionen nun von einem einzigen Gaswärmepumpensystem übernommen werden. Auf diese Weise lässt sich die Klimatechnik mit Gaswärmepumpen übersichtlich gestalten und der Installationsaufwand reduzieren. Gerade bei Systemen für den gewerblichen Bereich, mit Heiz- bzw. Kühlleistungen im Megawatt-Bereich, zahlt sich dieser Faktor aus.

Gaswärmepumpen arbeiten besonders wirtschaftlich

Apropos auszahlen: Auch in ökonomischer Hinsicht ist eine Gaswärmepumpe ein echter Gewinn. Einer von mehreren geldwerten Vorzügen ist die hohe Zuverlässigkeit der Anlagen. Die seit Langem bewährte Technik der Gaswärmepumpen wird kontinuierlich weiterentwickelt, sodass insbesondere bei der Gasmotorwärmepumpe ein problemloser Dauereinsatz über viele Jahre gewährleistet ist. Zu der hohen Lebensdauer kommen die niedrigen Betriebskosten der Gaswärmepumpe hinzu, bedingt durch einen geringen Wartungsaufwand, den günstigen Preis des Primärenergieträgers Erdgas, den Wegfall der EEG-Umlage auf Strom und nicht zuletzt durch den ohnehin sparsamen Ressourcenverbrauch der hocheffizienten Gaswärmepumpentechnik. Speziell bei Gasmotorwärmepumpen ist der Gesamtwirkungsgrad zusätzlich steigerbar durch die Nutzung der Motorabwärme. Über eine integrierte Motorwärmerückgewinnung lässt sich diese in den Heizkreislauf einspeisen oder zur Erwärmung von Nutzwasser verwenden, etwa für Duschen, sanitäre Anlagen oder Wäschereien. Das Resultat sind niedrige Total Costs of Ownership über die gesamte Nutzungsdauer. Gasmotorwärmepumpen können sich daher binnen kurzer Zeit amortisieren.

Gaswärmepumpen schonen die Umwelt – und die Nerven

Aber auch mit Blick auf die natürlichen Ressourcen sind Gaswärmepumpen ein echter Gewinn. Das gilt insbesondere im Vergleich zu Elektrowärmepumpen. Denn indem Gaswärmepumpen den Primärenergieträger Erdgas direkt nutzen und dabei auch die anfallende Abwärme nutzbar machen, umgehen sie die Umwandlungsverlust bei der Stromerzeugung. Diese sind erheblich: In Deutschland ins Netz eingespeister Kraftwerksstrom enthält derzeit nur etwa 35 % der Primärenergie, die zu seiner Gewinnung aufgewandt wurde. Auch in puncto Sauberkeit schneiden Gaswärmepumpen günstig ab: Erdgas enthält nur wenige Verunreinigungen, sodass bei seiner Nutzung deutlich weniger Schadstoffe freigesetzt werden als bei der Verbrennung von Kohle oder Öl in Kraftwerken bzw. herkömmlichen Heizungsanlagen. Gaswärmepumpen reduzieren darüber hinaus die Abhängigkeit vom vielerorts überlasteten Stromnetz. Für gewerbliche Nutzer wird mit der Entscheidung für Gas statt Elektro zudem auch die Installation neuer, leistungsfähiger Trafostationen obsolet. Beim Umstieg auf eine moderne Klimatechnik bedeuten Gaswärmepumpen daher einen gleichermaßen infrastrukturellen wie finanziellen Vorteil.

Der Gesetzgeber fördert Gaswärmepumpen

Vielseitigkeit, Zuverlässigkeit, Ressourceneffizienz, niedrige Betriebskosten und rasche Amortisation, günstige Emissionswerte und hohe Versorgungssicherheit – der Einsatz von Gaswärmepumpen bringt überzeugende Vorteile mit sich. Davon profitieren nicht nur private wie gewerbliche Bauherren bzw. Nutzer, sondern auch die Gesellschaft. Deutschland strebt einen Umbau des gesamten Gebäudebestands an, hin zu mehr Energieeffizienz und zur verstärkten Nutzung regenerierbarer Energien. Für die Umsetzung dieses erklärten politischen Willens stellen Gaswärmepumpen ein wichtiges Instrument dar, da sie reichlich vorhandene Umweltwärme als regenerierbare Energie nutzbar machen. Folgerichtig wird der Einbau von Gaswärmepumpen auf vielfältige Weise vom Gesetzgeber gefördert. Sowohl die Energieeinsparverordnung (EnEV) als auch das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) begünstigen Gaswärmepumpen mit ihrem besonders vorteilhaften Verhältnis von aufgewandter Energie zu gewonnener Nutzenergie. Darüber hinaus wird der Einbau von Gaswärmepumpensystemen auch ganz direkt finanziell unterstützt: Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) fördert die Anschaffung von Gaswärmepumpen im Rahmen des Marktanreizprogramms (MAP). Privatleute, Kommunen und Unternehmen können hier einen attraktiven Zuschuss erhalten.

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