Arbeitskreis: Gaswärmepumpen und Kältetechnik

Auszug aus dem Tätigkeitsbericht 2018

Der Bedarf an gewerblicher Prozesskälte ist bekanntermaßen gegeben, aber auch die Notwendigkeit von Kälte im gewerblichen Gebäudebedarf ist in der heutigen Zeit unerlässlich. Erhöhte Komfortansprüche auch im Wohnungsbereich lassen den Kältebedarf für Klimatisierung zukünftig weiter ansteigen.

Verschärfte gesetzliche Anforderungen an die Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden machen den Einsatz von effizienten Heizsystemen erforderlich. In zunehmendem Maße werden Gaswärmepumpen, ob auf gasmotorischer Technologie basierend oder die Ab- oder Adsorptionstechnologie nutzend, zur gleichzeitigen Erzeugung von Wärme und Kälte eingesetzt. Ein gemeinsames Effizienzmerkmal der Wärmepumpen ist die Einbindung von Umweltwärme. Der dadurch reduzierte Primärenergiebedarf kann zur Kostenreduktion beitragen.

Gaswärmepumpen finden je nach verwendeter Technologie in allen Größenordnungen ihren Einsatz, dabei bieten sie mit ihrer großen Bandbreite im Temperaturniveau von - 30 °C für Prozesskühlung im produzierenden Mittelstand bis zu + 65 °C für die Wärmeerzeugung in Wohnimmobilien bei gleichzeitig geringerer Empfindlichkeit gegenüber tieferen Quellwärmetemperaturen eine Alternative zu den elektrischen Anlagen. Die Entwicklung der Technologie von Gaswärmepumpen zeigt sich auch durch die Auszeichnung des Innovationspreises der deutschen Gaswirtschaft 2018 in der Kategorie Innovative Produkte der Firma boostHEAT Deutschland GmbH. Das Produkt zeichnet sich durch eine bis dato unerreichten Gesamtwirkungsgrad von 200 % aus.

Die Jury hat dieses Produkt ausgezeichnet, weil die Effizienz der boostHEAT Gaswärmepumpe neue Maßstäbe im deutschen Heizungsmarkt setzen und damit einen Beitrag zum Gelingen der noch in der Entwicklung befindlichen Wärmewende leisten kann.

Aber auch schon 2014 hat mit der Auszeichnung der Fa. KKU Concept GmbH der Innovationspreis gezeigt, dass das Thema Gaswärmepumpen durchaus zukunftsträchtig ist.

Marktentwicklung Gaswärmepumpe

Einen weiteren Effizienzsprung stellt die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWK-K) dar, wobei gleichzeitig Strom, Wärme und Kälte erzeugt werden und somit durch eine ganzjährige Auslastung hohe Kosten in der Energiebeschaffung gespart werden.

Die Marktentwicklung ist weiterhin sehr stark vom Verhältnis Strom- zu Gaspreis abhängig. Steigende Strompreise bei nahezu gleichbleibenden Gaspreisen wirken sich positiv auf die Verkaufszahlen aus. Aber eine Aussage über die Entwicklung der Preise ist schwierig bis unmöglich und somit auch das zukünftige Potenzial abzuschätzen.

Der Begriff „Gas“ als fossiler Energieträger ist weiterhin stark negativ besetzt und in den Augen der Kunden „endlich“, während „Strom“ als potenziell grün allgemein angenommen ist.

„Strom aus erneuerbaren Energien wird im zukünftigen Energiesystem der zentrale Energieträger sein. Das heißt, dass er perspektivisch auch im Wärme- und Verkehrssektor eingesetzt werden wird, beispielsweise um Wärmepumpen zu betreiben und Elektroautos anzutreiben.“ (Klimaschutzplan 2050 BMUB 2016)

Ist es möglich, bis 2050 komplett auf regenerativen Strom umzustellen und wie sieht es bis dahin mit der Wärmeversorgung aus? Hierbei kann und muss Erdgas in Verbindung mit Gaswärmepumpen (GWP) eine Übergangslösung sein.

Veröffentlichungen

Aus der Diskussion zur Marktentwicklung hat der Arbeitskreis festgelegt, dass bei zukünftigen Maßnahmen pro GWP die Elektrowärmepumpen (EWP) nicht negativ dargestellt werden sollen. Es soll der allgemein akzeptierte Fakt, dass es ohne Erdgas auch langfristig nicht geht, in den Vordergrund rücken. Die Vorteile von GWP gegenüber EWP sind wegen der weitgehenden Standardisierung auch komplexerer Bauteile von EWP geringer geworden. Aus den verbliebenen Vorteilen (gleichzeitige Wärme/ Kälte, geringerer Bedarf an Umweltwärme, Vorlauftemperaturen im Altbau, kontinuierliche Bedarfe Gewerbe, Tiefsttemperaturen, geringe Stromnetzbelastung) wird deutlich, dass nur fallspezifische Betrachtungen zum Erfolg führen. Aus diesem Grund werden wir die eigentlich geplante Veröffentlichung „Gaswärmepumpe vs. Elektrowärmepumpe“ nicht als pauschalen Vergleich, sondern als fallspezifischen Vergleich erstellen. Inhaltlich soll der Vergleich faktenbasiert mit realen Betriebs- bzw. Verbrauchsdaten aus tatsächlichen Projekten und ohne übertriebene Herleitungen aufgebaut werden. Ein Schwerpunkt soll beim PEF liegen. Neben der Broschüre sollen Fachartikel in der Branchenpresse platziert werden.

Eine weitere Veröffentlichung zum Thema Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung zur weiteren Marktbearbeitung wird erstellt. Inhaltlich soll kurz die Technologie erklärt werden, wobei der Fokus auf den Bereich Abwärmenutzung gelegt wird. Anhand der Investitions- und Betriebskosten von realen Beispielen sollen der Nutzen und die Vorteile der Technologie aufgezeigt werden. Gleichzeitig sollen Querverweise zu weiteren ASUE Broschüren die Verbindung mit anderen Technologien näherbringen.

Fachtagungen

Auch in diesem Jahr haben wir wieder eine Fachtagung durchgeführt. Die Tagung fand im April in Bielefeld in Kooperation mit den Stadtwerken Bielefeld statt. Die Fachtagung richtete sich in erster Linie an Architekten, Ingenieure, Energieberater und Installateure aus dem Bereich Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik, an Energieversorger und an Gewerbeinhaber, die an einer effizienten und klimaschonenden Energieversorgung interessiert sind. Die Referenten erläuterten neben den Funktionen auch die Vor- und Nachteile der verschiedenen Technologien. Die Teilnehmer lernten, das Potenzial der verschiedenen Anlagentypen zu erkennen und projektspezifisch zu bewerten. Leider war die Teilnehmerzahl relativ gering, obwohl eine Bewertung durch die Anwesenden, was die Auswahl der Themen als auch die Inhalte betrifft, durchweg positiv war. Als Gründe für die geringe Resonanz wurden der zeitlich geringe Abstand zur letzten Veranstaltung sowie eine sehr kurze Vorlaufzeit durch die späte Festlegung des Tagungsortes festgestellt.

Der Arbeitskreis hat für die nächste Fachtagung noch keinen Termin festgelegt, um die Veranstaltung neu zu bewerten und ggf. Änderungen am Konzept vorzunehmen.

Als Zielgruppen sollen auch weiterhin Energieberater, aber auch Architekten und Ingenieure mit TGA-Bezug angesprochen werden. Die direkte Ansprache von Interessenten ist mit Inkrafttreten der DSGVO immer schwieriger geworden. Um einen größeren Teilnehmerkreis zu erreichen, ist geplant, eine Kooperation mit den jeweiligen Energieagenturen und Branchenverbänden einzugehen und die Tagung als Bestandteil einer größeren Rahmenveranstaltung oder Messe stattfinden zu lassen. Inhaltlich soll die nächste Fachtagung wieder mehr Projektreporte mit tatsächlichen, wirtschaftlichen Kennziffern enthalten sowie mehr den Nutzen anstelle der Technologie aufzeigen. Es ist auch geplant, dass ein allgemeiner Teil mit gesetzlichen Rahmenbedingungen enthalten sein soll.

Arbeitskreissitzungen

Die beiden in diesem Jahr stattgefundenen Arbeitskreissitzungen beschäftigten sich natürlich mit der Nachbereitung der stattgefundenen Fachtagung sowie mit der Vorbereitung der nächsten Tagung. Aber auch das Thema Marktentwicklung wurde in der Tiefe diskutiert. Ein Ergebnis aus der Diskussion stellt die Anpassung des Vergleichs zur Gaswärmepumpe dar.

In den vergangenen zwei AK-Sitzungen durften wir vier neue Gäste verschiedener Hersteller begrüßen. Die Vertreter stellten in Kurzvorträgen ihre Firmen bzw. Produkte und Neuentwicklungen aus dem Bereich der KWK-K (Fa. Abrotec, TEDOM und e-quad Power Systems) und einer neuartigen hocheffizienten Wärmepumpenheizung (boostHEAT) vor. Eine Erweiterung des Arbeitskreises um weitere Gäste – z. B. von Herstellern oder Instituten – bringt aus Sicht der AK-Teilnehmer eine Bereicherung der Themenvielfalt. So haben Hersteller z. B. einen anderen Blickwinkel auf das Marktgeschehen und beleben so die Diskussion. Es ist angedacht, auch zukünftig Gäste zu bestimmten Themen einzuladen.

Ansprechpartner:
Mike Kozika
Siegburg
Prof. Arthkamp und Jürgen Kukuk in Diskussion während der Fachtagung in Bielefeld.
Die Teilhnehmer auf dem Weg zur Besichttigung des Holzhackschnitzlkraftwerkes der Stadtwerke Bielefeld.
Broschüre

KWKK – Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung
Verfahren, Technologien und Anwendungsbeispiele für hocheffiziente KWKK-Anlagen.

KWKK – Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung