Betriebsstrategien für Gasabsorptionswärmepumpen

Für moderne Gasbrennwertkessel werden von den Herstellern Normnutzungsgrade von bis zu 107% (bezogen auf den Heizwert) angegeben. Brennwertkessel sind technisch ausgereift; es sind keine nennenswerten Effizienzsprünge mehr möglich. Einen Effizienzsprung von über 25% ermöglicht der Übergang zur Gas­absorp­tions­wärmepumpe. Diese können die eingesetzte Primärenergie deutlich besser nutzen (Gasausnutzunsgrade in der Größenordnung von 130 bis 170%) und stellen daher eine besonders ressourcen­­sparende Technologie dar. Ähnlich wie bei Kessel, kann der Jahres­nutzungsgrad von Gas­wärme­pumpen abhängig von Installation, Verschaltung und Regelung Unterschiede niedriger als der Normnutzungsgrad sein. Im Rahmen dieses Projektes soll der Jahresnutzungs­grad anhand einer wissenschaftlichen Unter­suchung im realen Einsatz verifiziert werden.

Die Markteinführung von gasgefeuer­ten Wärmepumpen steht in den kommenden Jahren unterstützt durch das Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz verstärkt an und sollte von Anfang an wissenschaftlich von einer Evaluierung der Gesamtsysteme begleitet werden. Die Entwicklung optimierter und einfach übertragbarer Regel- und Betriebs­strategien ist besonders in diesem frühen Stadium der Marktdurchdringung wichtig, um frühzeitig typische Fehlerquellen vor allem bei Verschaltung und Regelung auszuloten, zu benennen und damit künftig vermeiden zu können.

Dieses Projekt dient dazu, das Energieeinsparpotential von Gaswärmepumpen anhand von drei Einsatz­beispielen (Kindertagesstätte, Wohnheim, Stadtbad) zu prüfen und ggf. zu optimieren. Die Erkenntnisse der verschiedenen Feldanlagen sollen zusätzlich mit einer sich an der TUB auf dem Teststand befindlichen Gaswärme­pumpe validiert werden. An diesem Teststand können die erforderlichen Parameteränderungen an der Gasabsorptionswärme­pumpe ohne Einschränkungen, wie sie sich zwangsweise durch den Betrieb der Feld­anlagen ergeben, durchgeführt werden. Außerdem soll am Teststand das Betriebsverhalten der Gaswärmepumpen detailliert untersucht werden, um mit den Messdaten Simulationmodelle zu validieren.

Das Projekt läuft von Juli 2011 bis April 2015.

Der Abschlussbericht kann hier heruntergeladen werden.

TRNSYS-TYPE zur Simulation GAHP (Test Version)

Das Projekt wird unter der Fördernummer 11320UEPII/2 aus dem Umweltentlastungsprogramm II gefördert durch das Land Berlin und die