Gaswärmepumpe: Heizen mit Gas und Umweltwärme

Die Gaswärmepumpe entzieht der Umwelt Wärme und hebt diese mithilfe eines gasbetriebenen Prozesses auf ein nutzbares Temperaturniveau zum Heizen. Sie verbindet somit die bewährte Gas-Brennwerttechnik mit der Nutzung erneuerbarer Umweltwärme. Diese Kombination steigert die Gesamteffizienz im Vergleich zu einer reinen Gasheizung und senkt den Brennstoffverbrauch. Wir geben einen Überblick, wie die verschiedenen Typen von Gaswärmepumpen funktionieren, erläutern ihre Vor- und Nachteile und zeigen, für wen sich diese Hybridtechnologie eignet.

Hinweis: Bosch führt keine Gaswärmepumpen im Sortiment. Als zukunftssichere und hocheffiziente Alternativen bieten wir Ihnen jedoch eine breite Palette an elektrischen Wärmepumpen und modernen Gas-Brennwertgeräten, die sich auch zu einem Hybridsystem kombinieren lassen.

Eine Gaswärmepumpe ist eine Wärmepumpe, die Gas anstelle von Strom als primäre Antriebsenergie nutzt. Sie kombiniert die Technologie eines Gas-Brennwertgeräts mit dem Prinzip der Wärmepumpentechnik und gilt daher als Hybridheizung. Die erzeugte Heizwärme setzt sich aus der Energie des Gases und der zusätzlich gewonnenen, kostenlosen Umweltenergie zusammen. Je nach System und Effizienz kann der Anteil der Umweltwärme an der gesamten Heizleistung bei 25 Prozent oder mehr liegen.

Durch diese Kombination erreicht eine Gaswärmepumpe einen Nutzungsgrad von über 100 Prozent, bezogen auf den Energiegehalt des Gases. Das bedeutet, sie liefert mehr Wärmeenergie, als im eingesetzten Gas steckt. Im Vergleich zu einem älteren Gas-Heizkessel kann der Brennstoffverbrauch dadurch um bis zu 40 Prozent sinken. Bei moderner Brennwerttechnik liegt die Einsparung bei etwa 20 bis 25 Prozent.

Gaswärmepumpen sind eine Weiterentwicklung der Brennwerttechnik, da sie zusätzlich erneuerbare Energie nutzen und auf die bewährte Infrastruktur des Gasnetzes setzen. Der regenerative Anteil der Umweltwärme senkt die CO₂-Emissionen im Vergleich zu reinen Gasheizungen. Durch den Einsatz von Biogas oder „grünem“ Wasserstoff kann die Umweltbilanz weiter verbessert werden. Dennoch bleiben Gaswärmepumpen bei der Nutzung von Erdgas von einem fossilen Energieträger abhängig und sind daher nicht vollständig CO₂-neutral.

Eine Gaswärmepumpe kombiniert zwei Energiequellen: Gas als Antriebsenergie und kostenlose Umweltwärme aus Luft, Erde oder Wasser. Durch diese Verbindung von konventioneller und regenerativer Energie entsteht ein hybrides Heizsystem. Die Gaswärmepumpe nimmt die Umweltwärme auf, die zunächst ein niedriges Temperaturniveau hat, und hebt sie mithilfe der Gas-Antriebsenergie auf eine für Heizung und Warmwasser nutzbare Temperatur an. Je nach Typ können Gaswärmepumpen auch zum Kühlen eingesetzt werden, indem sie den Kreislauf umkehren und dem Gebäude Wärme entziehen.

Gaswärmepumpen können mit verschiedenen gasförmigen Brennstoffen betrieben werden. Die Wahl hängt primär von der verfügbaren Infrastruktur ab. Technisch ist die Funktionsweise der Wärmepumpe dabei identisch. Der einzige Unterschied liegt in der Herkunft und Speicherung des Gases.

• Erdgas ist der am häufigsten verwendete Brennstoff für Gaswärmepumpen. Überall dort, wo ein Gasanschluss vorhanden ist, bietet Erdgas den größten Komfort. Es fließt kontinuierlich über das Leitungsnetz, ohne dass Vorratstanks oder Nachbestellungen nötig sind. Die bestehende Infrastruktur macht Erdgas zur ersten Wahl in städtischen und gut erschlossenen Gebieten.

• Flüssiggas (LPG – Liquefied Petroleum Gas) ist die Alternative für Standorte ohne Erdgasanschluss. Das Gas, meist Propan oder eine Propan-Butan-Mischung, lagert in einem Tank auf dem Grundstück. Flüssiggas-Wärmepumpen arbeiten netzunabhängig und eignen sich daher besonders für ländliche Gebiete oder abgelegene Gebäude.

• Bio-Erdgas und biogenes Flüssiggas sind die erneuerbaren Alternativen zu fossilen Brennstoffen und ermöglichen einen nahezu CO₂-neutralen Betrieb. Biogas, das bei der Vergärung von Biomasse wie Gülle oder Pflanzenresten entsteht, kann zu sogenanntem Biomethan aufbereitet werden. Dieses hat Erdgasqualität und wird direkt ins Gasnetz eingespeist. Eine weitere Alternative ist biogenes Flüssiggas (Bio-LPG), das aus pflanzlichen Ölen oder biologischen Abfällen gewonnen wird und ebenfalls aus Propan und Butan besteht. Da beide erneuerbaren Varianten chemisch identisch mit ihren fossilen Pendants sind, können sie in bestehenden Gaswärmepumpen ohne technische Umrüstung genutzt werden: Biomethan über den Netzanschluss und Bio-LPG über einen Tank.

Gaswärmepumpen sind für ihren zuverlässigen Betrieb und ihre stabile Leistungsabgabe bekannt, auch bei hohem Wärmebedarf. Sie gelten als äußerst robust. Ihre Leistung ist im Gegensatz zu Luft-Wasser-Wärmepumpen kaum von der Außentemperatur abhängig. Sorptionswärmepumpen (Absorption/Adsorption) hingegen sind durch den Verzicht auf viele bewegliche Teile besonders leise und wartungsarm. Alle Systeme halten ihre Nennleistung selbst bei tiefen Minusgraden konstant aufrecht.

Im Vergleich zu reinen Gasheizungen erreichen Gaswärmepumpen einen deutlich höheren Nutzungsgrad. Während ein moderner Gas-Brennwertkessel einen Jahresnutzungsgrad von etwa 90 bis 95 Prozent erreicht, erzielen Gaswärmepumpen durch die zusätzliche Umweltwärme einen brennstoffbezogenen Jahresnutzungsgrad von 120 bis zu 160 Prozent. Ähnlich wie bei Elektro-Wärmepumpen beschreiben Kennzahlen wie der Gaskennwert (PER – Primary Energy Ratio), der COP (Coefficient of Performance) oder die JAZ (Jahresarbeitszahl) die Effizienz. Sie geben das Verhältnis von erzeugter Heizwärme zur eingesetzten Brennstoffenergie an.

Da die Antriebsenergie aus Gas konstant zur Verfügung steht, ist die Heizleistung einer Gaswärmepumpe im Gegensatz zu einer Luft-Wasser-Wärmepumpe nahezu temperaturunabhängig. Sie kann ihre volle Leistung auch bei tiefem Frost zuverlässig abrufen. Das macht sie ideal für Gebäude mit hohem Wärmebedarf oder für den Einsatz in sehr kalten Regionen. Bei größeren Anlagen werden werden sie oft mit einer Erdwärmesonde (Geothermie) als besonders stabiler Umweltwärmequelle kombiniert.