Mit dem Zeolith-Heizgerät präsentierte Vaillant ein höchst effizientes Gas-Heizgerät im kleinen Leistungsbereich, das erste Modell der kommenden Generation von Gas-Heizgeräten. Die neue Technologie verbindet konsequent die Vorzüge moderner Gas-Brennwertheizungen mit Solartechnik.
Vaillants Zeolith Heizgerät - Wärmeerzeugung aus Gas, Umweltwärme und Sorptionsprozess mit Zeolith. Foto: Vaillant
Das Heizgerät erzeugt sehr effizient Wärmeenergie aus Erdgas und Umweltwärme. Zur weiteren Steigerung der Effizienz ist das Gerät mit einer Zeolith-Einheit ausgerüstet. Zeolith ist ein poröser Keramikwerkstoff, der aus Aluminiumoxid und Siliziumoxid besteht. Er ist ungiftig, nicht brennbar und ökologisch unbedenklich. Bei der Aufnahme von Wasser entwickelt das Zeolith Wärme die zusätzlich im Heizprozess genutzt wird. Entwickelt wurde das Zeolith-Heizgerät von Vaillant und dem Lehrstuhl für Technische Thermodynamik der RWTH Aachen.
Innovation mit hohem Wirkungsgrad
Das Zeolith-Heizgerät ist besonders für die Anforderungen in Einfamilienhäusern geeignet. In einer ersten Modellreihe sollen Heizleistungen von rund 10 kW in modulierender Betriebsweise angeboten werden. Der Wirkungsgrad übertrifft den von aktueller Gas-Brennwerttechnik um 25 Prozent. Gegenüber Gas-Brennwerttechnik mit solarer Warmwasserunterstützung erhöht sich der Wirkungsgrad um 10 Prozent. Die CO2-Emissionen und der Energieverbrauch reduzieren sich im Vergleich zu Gas-Brennwertgeräten um rund 25 Prozent. "Ein weiterer Vorteil des Zeolith-Heizgerätes ist die einfache Installation und Wartung. Trotz innovativer Technik müssen sich unsere Fachhandwerkspartner nicht mit einem völlig neuen Installationssystem auseinandersetzen", so Klaus Jesse, Geschäftsführer Vaillant Deutschland. "Das Gerät besteht aus einer geschlossenen Einheit, die sowohl die Gas-Brennwertzelle als auch das Zeolith-Modul und die gesamte Hydraulik enthält. Das Zeolith-Modul selber ist aufgrund des Aufbaus ohne bewegte Teile während seiner gesamten Lebensdauer vollkommen wartungsfrei.“
Zum System gehören noch drei Solar-Flachkollektoren, die nicht nur die notwendige Umweltwärme für den Sorptionsprozess liefern, sondern zusätzlich der solaren Trinkwassererwärmung dienen. Auch hier erfolgt lediglich eine Verbindung mit dem Heizgerät, die für das Fachhandwerk bereits heute zum Alltagsgeschäft zählt.
Umweltfreundliche Technologie
Das Funktionsprinzip des Zeolith-Heizgerätes stellt sich auf den ersten Blick einfach dar: Zunächst wird der im Zeolith enthaltene Wasserdampf ausgetrieben. Durch den Adsorber / Desorber strömt dafür der Wärmeträger Wasser, der durch das Brennwertmodul auf ca. 120 °C erhitzt wurde. Der dadurch erwärmte Zeolith gibt das gespeicherte Wasser ab - er desorbiert. Der so entstandene heiße Dampf strömt in den unteren Teil des Moduls, kühlt hier ab und kondensiert. Die freigesetzte Energie wird als Nutzwärme abgeführt. Dieser Schritt ist dann beendet, wenn der Zeolith trocken ist und sich das Wasser im unteren Teil des Moduls befindet.
Am Ende der Desorptionsphase wird das Modul automatisch umgeschaltet. Die Wärmezufuhr zum Adsorber / Desorber wird unterbrochen. Der Druck und die Temperatur im Modul sinken dadurch. Sobald die Temperatur des Verdampfers / Kondensators unter das Temperaturniveau der Umgebungswärmequelle gesunken ist, wird die Solepumpe eingeschaltet. Damit wird dem Verdampfer "kalte" Energie aus der Umwelt zugeführt. Das Kältemittel im unteren Teil des Moduls verdampft, der Kaltdampf strömt nach oben und wird durch den Zeolith adsorbiert. Hierbei erzeugt der Zeolith erhebliche Wärme, die ebenfalls als Nutzwärme eingebracht wird. Die Verdampfungswärme für das Kältemittel wird durch die Solarkollektoren zur Verfügung gestellt.
Das eingesetzte Kältemittel ist Wasser, das keinerlei Treibhauspotenzial besitzt und auch keine Schädigung der Ozonschicht verursachen kann. Das Zeolith Modul ist hermetisch verschlossen. Der Arbeitsprozess erfolgt im Vakuum, insofern sind keine hohen Drücke erforderlich. Auch hinsichtlich einer Entsorgung werden keine besonderen Anforderungen gestellt, da alle verwendeten Materialien umweltschonend sind.
Zeolithe werden bereits seit Beginn der achtziger Jahre als Ersatz für Polyphosphate in Waschmitteln eingesetzt. Hier dienen sie zur umweltschonenden Wasserenthärtung. Darüber hinaus finden sie in Katalysatoren und der Gasaufbereitung Verwendung.
Nach der derzeit laufenden Feldtestphase soll das Zeolith-Heizgerät zur Marktreife gebracht werden. Angeboten wird dann eine feste Systemkombination aus dem Zeolith-Heizgerät, drei Solarkollektoren auroTHERM und einem 300 Liter Speicher inklusive dem vollständigen hydraulischen Zubehör.