Forschungsprojekt Zeolith-Wärmepumpe bei Vaillant: marktreife Produkte 2004
(21.3.2001; upgedatet am 19.3.2010) Die Firma Vaillant entwickelt eine gasbetriebene Wärmepumpe auf der Basis des Stoffsystems Zeolith-Wasser. Dieses Gerät bietet eine interessante Alternative zur Elektro-Wärmepumpe sowie zu Gas-Heizkesseln.
Der Feststoff Zeolith, ein keramikähnliches Material aus Aluminiumoxid und Siliziumoxid, ist ungiftig und nicht brennbar. Er wird seit Jahren in der Waschmittelindustrie als umweltschonender Phosphatersatz verwendet. Zeolith ist ökologisch in jeder Hinsicht unbedenklich und bietet damit beste Voraussetzungen für einen Einsatz im Wohnbereich. Ausserdem ist Zeolith auch hinsichtlich seiner thermodynamischen Eigenschaften bestens für den Einsatz in einer Wärmepumpe geeignet, da er Vorlauftemperaturen, wie sie bei der Beheizung und Trinkwassererwärmung erforderlich sind, problemlos ermöglicht.
Die Sorptionstechnik
Der Wärmepumpenprozess basiert auf der Eigenschaft von Zeolith, aufgrund seiner sehr großen inneren Oberfläche erhebliche Mengen Wasser zu speichern und diese bei Erhitzung wieder abzugeben. Um diesen Prozess effektiv zu gestalten, läßt man ihn in einem evakuierten Behälter, dem Wärmepumpen-Modul, ablaufen. Die Erhitzung des feuchten Zeoliths erfolgt hierbei indirekt über einen Wärmeträger, der von einem Gasbrenner beheizt wird. Dabei wird das im Zeolith gespeicherte Wasser verdampft und an einem Wärmetauscher kondensiert, wobei die Kondensationswärme zu Heizzwecken genutzt wird. Nachdem der Zeolith seine Maximaltemperatur erreicht hat, wird er abgekühlt. Das aus dem Zeolith entfernte und kondensierte Wasser wird nun durch Einkopplung von Umgebungswärme bei niedriger Temperatur verdampft und vom abgekühlten Zeolith wieder aufgenommen. Dabei erwärmt es sich sehr stark. Diese Wärme wird ebenfalls zu Heizzwecken genutzt. Nachdem das gesamte Wasser wieder im Zeolith gespeichert ist, beginnt der Prozess von neuem.
Hohe energetische Effizienz, der Umwelt zu Liebe
Das Kernstück des Vaillant Heizgerätes sind zwei baugleiche Wärmepumpen-Module, in denen die verschiedenen Prozessphasen zeitgleich ablaufen. Durch eine serielle Verschaltung der Module und dem damit verbundenen internen Wärmeaustausch kann der Wirkungsgrad weiter gesteigert werden. Das Zeolith-Heizgerät von Vaillant gehört damit zu einer neuen Gasgerätegeneration, die Wärme zur Wohnraumbeheizung und Warmwasserbereitung mit einem mittleren Jahresnutzungsgrad von 135% zur Verfügung stellt. Im Vergleich weisen Brennwertgeräte maximale Nutzungsgrade von 108% auf, konventionelle Heizgeräte erreichen 93%. Das Zeolith-Heizgerät leistet einen maßgeblichen Beitrag zur Energieeinsparung und Emissionsminderung. Gegenüber der Brennwerttechnik werden 20%, im Vergleich zu herkömmlichen Niedertemperaturkesseln sogar 30% CO₂ eingespart.
Diese Neuentwicklung von Vaillant bietet die Möglichkeit, umwelt- und ressourcenschonend zu heizen, ohne dass der Verbraucher seine Komfortansprüche reduzieren muss. Durch die hohe energetische Effizienz und die Einbindung kostenloser Umweltwärme wird der Nutzer durch niedrige Verbrauchskosten belohnt. Darüber hinaus berücksichtigt das Zeolith-Heizgerät durch den Einsatz bekannter Gas-Heiztechnik auch die Interessen der Fachhandwerker. Dieses innovative Gerät ist besonders für Neubauten und Niedrigenergiehäuser eine interessante Alternative. Modernisierungsmaßnahmen sind aufgrund der Möglichkeit eines Direktanschlusses an die vorhandene Heizungsinstallation kein Problem für den Fachhandwerker.
Das Zeolith-Heizgerät befindet sich zur Zeit noch in der Forschungsphase. Wenn alle
weiteren Entwicklungen positiv verlaufen, ist eine Markteinführung im Jahre 2004
realistisch. Mit dieser neuen, attraktiven Heiztechnologie unterstreicht Vaillant seine
innovative Ausrichtung und den Anspruch, als Vorreiter zu agieren.
Update vom 19.3.2010: Zeolith-Gas-Wärmepumpe will/soll nun durchstarten
Vaillant hat im Rahmen der SHK Essen 2010 den Verkaufsstart der weltweit ersten Zeolith-Gas-Wärmepumpe ab April 2010 bekannt gegeben. Das Produkt war erstmals auf der ISH 2009 als Zeolith Heizgerät und "weltweit effizienteste Gas-Heizung" vorgestellt worden. Die neue Technologie verbindet die Vorzüge der Gas-Brennwerttechnik mit Solarthermie und einer Wärmepumpe auf Grundlage der Sorptionstechnik in einem abgestimmten System. Im Vergleich zu aktuellen Gas-Brennwertgeräten konnte die Effizienz um rund 20 Prozent gesteigert und damit der Brennstoffverbrauch sowie die Emissionen um 20 Prozent gesenkt werden - siehe dazu auch Beitrag "Zeolith-Gas-Wärmepumpe will/soll nun durchstarten" vom 19.3.2010.
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