www.energie-lexikon.info, enlex.info
RP-Energie-Lexikon
fachlich fundiert, unabhängig von Lobby-Interessen

Absorptionswärmepumpe

<<<  |  >>>  |  Feedback

Definition: eine Wärmepumpe, die mit Hochtemperatur-Wärme anstelle eines mechanischen Antriebs funktioniert

Englisch: absorption heat pump

Kategorie: Wärme und Kälte

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 26.11.2012; letzte Änderung: 25.10.2016

Eine Absorptionswärmepumpe ist ein Typ von Wärmepumpe, der keinen mechanischen Antrieb benötigt. Stattdessen wird Exergie in Form von Hochtemperaturwärme (d. h. auf einem Temperaturniveau deutlich oberhalb der Temperatur der erzeugten Nutzwärme) für den Betrieb eines sogenannten thermischen Verdichters verwendet.

Eine Absorptionskältemaschine ist technisch praktisch dasselbe, nur dass hier die Erzeugung von Kälte (d. h. der Entzug von Wärme) der eigentliche Zweck ist. Dieser Artikel behandelt deswegen beide Typen von Maschinen.

Der in solchen Anlagen verwendete Prozess ist deutlich komplizierter als bei einer Kompressionswärmepumpe:

Bei manchen Ausführungen ist keine Lösungsmittelpumpe erforderlich, da die Umwälzung des Lösungsmittels über Dampfblasen bewerkstelligt wird.

Auch wenn eine Pumpe benötigt wird, genügt dafür eine recht geringe Antriebsleistung (viel geringer als bei einer Kompressionswärmepumpe gleicher thermischer Leistung).

Eine andere Variante ist die Adsorptionswärmepumpe, bei der das Kältemittel vorübergehend an einen porösen Festkörper (z. B. Zeolith) angelagert wird und nicht an ein Lösungsmittel. Der Oberbegriff Sorptionswärmepumpe umfasst sowohl Absorptions- als auch Adsorptionswärmepumpen.

Verwendbare Wärmequellen

Die zum Betrieb benötigte Hochtemperaturwärme kann von verschiedenen Quellen stammen:

Die Verwendung von Solarthermie ist insbesondere für Absorptionskältemaschinen interessant, die für die Klimatisierung von Gebäuden eingesetzt werden. Die solare Wärme ist nämlich praktisch immer dann verfügbar, wenn wegen starker Sonneneinstrahlung ein hoher Kältebedarf besteht.

Energieeffizienz, Heizzahl

Die Energieeffizienz von Absorptions- und Adsorptionswärmepumpen wird mit der Heizzahl quantifiziert. Dies ist das Verhältnis von erhaltener Nutzwärme zur eingesetzten Hochtemperaturwärme. Die Heizzahl kann umso höher sein, je geringer der Temperaturunterschied zwischen Nutzwärme und Wärmequelle (Umweltwärme) ist. Außerdem muss die Temperatur der Hochtemperaturwärme ausreichend hoch sein.

Die Heizzahl ist nicht direkt mit der Leistungszahl einer Kompressionswärmepumpe vergleichbar, denn sie bezieht sich auf Hochtemperaturwärme und nicht auf reine Exergie als Betriebsenergie. Jedoch ist ein Vergleich möglich, wenn die Erzeugung der Antriebsenergie für die Kompressionswärmepumpe mit berücksichtigt wird. Als Beispiel betrachte man zwei Varianten der Erzeugung von Heizwärme aus Erdgas:

Gebräuchliche Typen von Absorptionswärmepumpen

Ammoniak/Wasser-Absorptionswärmepumpen sind besonders gebräuchlich. Sie basieren auf Ammoniak als Kältemittel und Wasser als Lösungsmittel. Sie können auch sehr niedrige Verdampfertemperaturen erreichen (z. B. −50 °C). Das Wärmeverhältnis beim Einsatz als Kältemaschine ist aber eher niedrig – z. B. 0,65 für eine Verdampfertemperatur von 0 °C.

Ein anderer wichtiger Typ ist die Wasser/Lithiumbromid-Absorptionswärmepumpe. Bei ihr kann die Verdampfertemperatur nicht unter ca. 3 °C liegen, da Wasser als Kältemittel genutzt wird. Diese Beschränkung ist jedoch kein Problem, wenn z. B. Abwärme auf einem nicht allzu niedrigen Temperaturniveau als Wärmequelle genutzt werden soll. Das erreichbare Wärmeverhältnis kann relativ hoch werden – deutlich über 1.

Anwendungen von Absorptionswärmepumpen

Absorptionswärmepumpen erlauben es z. B. in Fernheizwerken, die Exergie von Hochtemperaturwärme besser zu nutzen, indem mit ihrer Hilfe zusätzliche Umweltwärme oder Abwärme der Nutzung zugeführt wird.

Es gibt auch mit Erdgas betriebene Absorptionswärmepumpen als Ersatz für Heizkessel, um das Erdgas effizienter zu nutzen. Die Energieeffizienz ist zwar wesentlich niedriger als für ein System mit Gasmotor und Kompressionswärmepumpe oder auch für eine Kombination aus Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk und Elektrowärmepumpe, aber dafür ist die Technik weniger aufwendig. Zukünftig könnten vielleicht auch kleinere Gas-Absorptionswärmepumpen für Einfamilienhäuser zum Einsatz kommen.

Siehe auch: Wärmepumpe, Adsorptionswärmepumpe, Gas-Wärmepumpe, Kompressionswärmepumpe, Wärmepumpenheizung
sowie andere Artikel in der Kategorie Wärme und Kälte

Kommentare von Lesern

25.10.2016, Maik Becker

Sehr geehrter Herr Dr. Paschotta,

hier ein Zitat dieses Artikels über Absorptionswärmepumpen:

“Das anfangs flüssige Kältemittel gelangt wie bei der Kompressionswärmepumpe in den Verdampfer. Dort siedet es, kühlt ab und nimmt Wärme aus der Wärmequelle auf.”

Muss es nicht heißen: “Dort siedet es, nimmt Wärme aus der Wärmequelle auf und erwärmt sich.”?

Mit freundlichen Grüßen
Maik Becker

Antwort vom Autor:

Nein, es ist so: Der niedrige Druck im Verdampfer bewirkt, dass das Kältemittel siedet. Da die Verdampfung Wärme verbraucht, kühlt es sich ab. Erst dadurch wird es möglich, dass es Wärme aus der Wärmequelle trotz der dort relativ niedrigen Temperatur aufnehmen kann. Dafür muss nämlich die Temperatur des Kältemittels immer niedriger liegen als die der Wärmequelle (z. B. Erdreich).

Hier können Sie einen Kommentar zur Veröffentlichung vorschlagen. Über die Annahme wird der Autor des RP-Energie-Lexikons nach gewissen Kriterien entscheiden. Im Kern geht es darum, dass der Kommentar für andere Leser potenziell nützlich ist.

Ihr Name:
(freiwillige Angabe – auch Pseudonyme sind erlaubt)
Ihre E-Mail-Adresse:
(freiwillige Angabe)
Ihr Hintergrund:
(freiwillige Angabe, z. B. Energieberater, Handwerker oder Journalist)
Ihr Kommentar:
Spam-Prüfung:   (bitte die Summe von fünf und zwölf hier als Ziffern eintragen!)

Bem.: Mit dem Abschicken geben Sie Ihre Einwilligung, Ihren Kommentar hier zu veröffentlichen. (Sie können diese später auch widerrufen.) Da Kommentare zunächst vom Autor durchgesehen werden, erscheinen sie verzögert, z. B. erst am Folgetag oder evtl. noch etwas später.

Wie gefällt Ihnen dieser Artikel?

Ihr Gesamteindruck: weiß nicht unbefriedigend in Ordnung gut ausgezeichnet
Fachliche Qualität: weiß nicht unbefriedigend in Ordnung gut ausgezeichnet
Lesbarkeit: weiß nicht unbefriedigend in Ordnung gut ausgezeichnet
Verdient dieser Artikel (oder das Energie-Lexikon insgesamt) Ihrer Ansicht nach Links von anderen Webseiten?
  nein eventuell ja
Kommentar:

Vielleicht haben Sie auch konkrete Vorschläge für inhaltliche Ergänzungen, nützliche Literaturangaben etc. Falls Sie eine bessere Website für dieses Thema kennen, sind wir dankbar für einen Hinweis darauf.

Wenn Sie einen Kommentar zur Veröffentlichung auf unserer Seite vorschlagen möchten, verwenden Sie dazu bitte das Formular im Kasten "Kommentare von Lesern".

Spam-Prüfung: (bitte den Wert von 5 + 8 hier eintragen!)

Wenn Sie eine Antwort möchten, können Sie Ihre E-Mail-Adresse im Kommentarfeld hinterlassen oder direkt eine E-Mail senden. Letztere Methode führt meist zu schnelleren Antworten.

Wenn Ihnen das RP-Energie-Lexikon gefällt, möchten Sie vielleicht auch den RP-Energie-Blog als E-Mail-Newsletter abonnieren.

Teilen Sie den Link auf diesen Artikel mit anderen:

Ratgeber Wärmepumpenheizung

Unser neuer Ratgeber Wärmepumpenheizung erklärt ausführlich, welche Vorteile Ihnen eine Wärmepumpenheizung unter welchen Umständen bringt, welche Optionen Sie haben, nach welchen Kriterien Sie die richtige auswählen können und welche Fehler man dabei vermeiden sollte. In manchen Fällen stellt sich auch die Wärmepumpe als gar nicht die beste Lösung heraus.

Siehe auch diverse Lexikonartikel:

Bitte weitersagen an alle, die sich für Wärmepumpen interessieren!

– Alle Banners –

– Ihr eigenes Banner! –

Die Startseite gibt Ihnen den Einstieg in das RP-Energie-Lexikon, auch mit Tipps zur Benutzung.
Hier finden Sie diverse Ratgeber-Artikel, insbesondere im Bereich der Haustechnik.
Hiermit wird Ihnen ein zufällig ausgewählter Lexikonartikel angezeigt.
Der RP-Energie-Blog präsentiert Interessantes und Aktuelles zum Thema Energie. Er ist auch als E-Mail-Newsletter erhältlich.
Hier finden Sie die Kontaktinformationen und das Impressum.
Werden Sie ein Sponsor des RP-Energie-Lexikons – des besten deutschsprachigen Energielexikons im Internet!
Hier erfahren Sie mehr über den Autor des RP-Energie-Lexikons und seine Grundsätze.
Hier können Sie die Artikel des RP-Energie-Lexikons nach Kategorien geordnet durchstöbern.
Verbreitete Irrtümer zu Energiefragen werden hier detailliert aufgedeckt.
Der Glossar fasst die Definitionen von Fachbegriffen aus den Artikeln zusammen.
Mit dem Energie-Quiz können Sie Ihr Wissen im Energiebereich testen und vertiefen.
Hier werden die Hintergründe des Projekts beschrieben, auch die gewählten Grundsätze.
Mit zigtausenden von Nutzern pro Monat ist das RP-Energie-Lexikon zu einer interessanten Werbeplattform geworden.
Vom Autor des RP-Energie-Lexikons können Sie auch Beratung erhalten, insbesondere zu Energie-Technologien.
Hier finden Sie die Liste aller Artikel zu einem bestimmten Anfangsbuchstaben.
Hier können Sie nach Artikeln suchen, deren Titel ein bestimmtes Stichwort enthalten.
(Beachten Sie auch die Volltextsuche beim Menüpunkt "Suche"!)