Die Gas-Wärmepumpe (GWP) von Bosch Thermotechnik arbeitet nach dem Diffusions-Absorptions-Prinzip. Als Arbeitsmedium wird ein Ammoniak-Wasser-Gemisch, als Trägergas Helium eingesetzt. Bei Wärmezufuhr setzen sich die Kreisläufe innerhalb der Wärmepumpe selbstständig in Bewegung (siehe Kasten). Mit der zweiten, jetzt prämierten Generation vollzieht Bosch Thermotechnik einen wichtigen Entwicklungsschritt: Der in der ersten Generation noch erforderliche Brennwert-Heizkessel ist nun nicht mehr nötig, weil die Gas-Wärmepumpe seine Funktionen – modulierender Betrieb, Trinkwassererwärmung und Abdeckung der Spitzenheizlast – übernimmt.
Vor allem bei der Erwärmung des Trinkwassers arbeitet die neue Gas-Wärmepumpe damit wirtschaftlicher als die erste Generation. Im Vergleich zu einem Brennwert-Heizkessel spart die zweite GWP-Generation beim Heizen und bei der Trinkwassererwärmung rund 20 % Gas. Auch die Investitionskosten konnten nach Unternehmensangaben für die zweite Generation verringert werden, die Abmessungen wurden um ein Fünftel reduziert.
Das innovative Element der zweiten Generation ist der sogenannte Bypass-Kondensator. Dieser zusätzlich in den Diffusions-Absorptions-Kreislauf eingefügte Kondensator arbeitet parallel zum Generator und schaltet sich bei einem Leistungsbedarf von mehr als 6 kW ein. Von diesem Moment an funktioniert das Absorptionssystem wie ein Heizkessel mit parallel geschalteter Gas-Wärmepumpe. Die Konzeptstudie der zweiten GWP-Generation hatte Bosch Thermotechnik erstmals auf der ISH 2007 präsentiert. Die Machbarkeitsstudien sind abgeschlossen, die Entwicklung zum Serienprodukt wurde gestartet. Mit einer modulierenden Leistung von 4 bis 10 kW deckt die neue Gas-Wärmepumpe den Energiebedarf von Ein- und Zweifamilienhäusern. Die GWP benötigt im Wärmepumpenkreislauf keine beweglichen Teile und arbeitet nach Unternehmensangaben geräusch- und wartungsfrei. DR
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Das Diffusions-Absorptions-Prinzip
Eine Diffusions-Absorptions-Wärmepumpe (DAWP) verwendet Ammoniak, Wasser und Helium als Arbeitsmedien. Die große Besonderheit ist, dass die Wärmepumpe dazu keinen mechanischen Verdichter bzw. eine Pumpe benötigt. Allein die Zufuhr von Wärme setzt den Kreisprozess durch Dichte- und Konzentrationsunterschiede in Bewegung. Ein wichtiges Konstruktionsmerkmal ist deswegen die Bauhöhe. Im Verdampfer verdunstet durch die Zufuhr von Umweltwärme (hier sind Temperaturen von bis zu –25°C möglich) das Kältemittel Ammoniak und diffundiert gasförmig in eine Heliumatmosphäre. Das Helium-Ammoniak-Dampfgemisch strömt in den Absorber. Hier wird das Ammoniak in einer wässrigen Lösung absorbiert. Die dabei frei werdende Wärme wird für Heizzwecke abgeführt. Das vom Kältemittel gereinigte Helium strömt zurück in den Verdampfer (Konzentrationsausgleich), die angereicherte wässrige Lösung in den Austreiber. Hier wird unter Energiezufuhr auf höherem Temperaturniveau, z.B. durch einen Gasbrenner, das Kältemittel aus der wässrigen Lösung verdampft. Der aufsteigende Kältemitteldampf gibt im Kondensator seine Kondensationswärme ab und strömt wieder verflüssigt in den Verdampfer. Die kältemittelarme Lösung wird mit einer thermischen Gasblasenpumpe in den Absorber zurückgeführt.
