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Der neue Standard im Heizungsbau

Im Heizungsbau wird am häufigsten der Heizkessel zur Wärmeerzeugung genutzt. Die meisten deutschen Haushalte verbrennen in Heizkesseln die fossilen Energieträger Gas oder Öl, um Wärme für die Raumheizung und die Warmwasserversorgung zu gewinnen. Die frei werdende Wärme gelangt über einen Wärmetauscher an das Wärmeübertragungsmedium, meist Wasser.

Lange Zeit war der Konstanttemperaturheizkessel im Heizungsbau Standard, doch darf dieser bereits seit Januar 1998 in Ein- und Zweifamilienhäusern nicht mehr eingebaut werden, da er einen sehr schlechten Jahres-Nutzungsgrad hat. Hauptgrund für den schlechten Nutzungsgrad ist die hohe Kesseltemperatur. Sie führt zu großen Wärmeverlusten über das Abgas und durch Abstrahlung. Abermals schlechter fällt die Leistung aus, wenn der Kessel ungenügend gedämmt ist.

Ein weiterer gewichtiger Grund für das Verbot dieses Kessels im Heizungsbau ist seine mangelnde Anpassungsfähigkeit an die wechselnden Außentemperaturen. Er arbeitet permanent mit gleicher Kesseltemperatur und muss daher häufig an- und abgeschaltet werden. Verschärfend kommt hinzu, dass die Heizkessel im früheren Heizungsbau fast immer überdimensioniert wurden und daher häufig im ungünstigen Teillastbereich arbeiten.

: Einsparung im Heizungsbau

Niedertemperaturkessel

Der Niedertemperaturkessel ist eine Weiterentwicklung im Heizungsbau und hat niedrigere Kesseltemperaturen als der Konstanttemperaturkessel. Er wird nach der Außentemperatur geregelt. Weil der Kessel nachts abgeschaltet werden kann, reduzieren sich Bereitschaftsverluste und Betriebskosten.

Im Heizungsbau kann der Niedertemperaturkessel dauerhaft mit Rücklauftemperaturen von 35 bis 40 Grad Celsius betrieben werden, ohne dass Korrosionsschäden durch ausfallendes Kondensat entstehen. Weil die Temperatur der Abgase geringer ist, sinken Schadstoff-Emissionen und Wärmeverlust. Der Niedertemperaturkessel kommt auf Nutzungsgrade bis zu 94 Prozent.

Insbesondere im Heizungsbau von Mehrfamilienhäusern gehört der Niedertemperaturkessel zur derzeit üblichen Technik. In Ein- und Zweifamilienhäusern wird er zunehmend vom Brennwertkessel verdrängt.

Brennwertkessel

Der Brennwertkessel gehört zur nächsten Generation im Heizungsbau. Er hat gegenüber der Niedertemperaturtechnik deutlich bessere Werte bei der Abkühlung der Abgase. Damit lässt sich die Wärmemenge absenken, die mit den Abgasen verloren geht. Zum anderen kommt der "Brennwerteffekt" zum Zug. Er bewirkt, dass die bei der Kondensation gewonnene Energiemenge auf das Rücklaufwasser übertragen wird und diese vorwärmt.

Bedingung für die Nutzung des Brennwerteffekts im Heizungsbau ist somit eine Rücklauftemperatur, die unterhalb des Taupunktes von Wasserdampf liegt. Dieser kann zwischen 45 und 57 Grad Celsius betragen und ist vom Kohlendioxid-Gehalt des Abgases abhängig.

Bei Heizungen mit dieser Technik können sehr gute Kesselwirkungsgrade erreicht werden, sie steigen beim Brennstoff Gas bis zu 110 Prozent des Heizwertes. Bei Öl sind es nur etwa 106 Prozent. Im Gegensatz zu Konstanttemperaturkesseln arbeiten Niedertemperatur- und vor allem Brennwertkessel im Heizungsbau mit einem höheren Nutzungsgrad im Teillastbereich als unter Volllast. In der Praxis erreichen Brennwertgeräte einen Nutzungsgrad von fast 100 Prozent. Als Brennstoff für diese Heizungen kommt vor allem Gas in Frage, da bei der Verbrennung von Gas gegenüber der Ölverbrennung deutlich mehr Wasserdampf entsteht.

: Die Standard im Heizungsbau

Brennwerttechnik - aktueller technischer Stand

Die Abgase verlassen den Brennwertkessel mit so niedrigen Temperaturen, dass der thermische Auftrieb in der Abgasanlage ein Gebläse benötigt. Beim Heizungsbau ist deshalb zu beachten, dass die Baustoffe der Abgasleitung gasdicht und kondensatbeständig sein müssen. Bei diesen Heizungen kommen die Baustoffe Edelstahl, Glas, Keramik oder Kunststoff in Frage. Für den Heizungsbau in Einfamilienhäusern sind inzwischen platzsparende Geräte entwickelt worden, die an der Wand aufgehängt werden können.

Gute Geräte passen sich dem Leistungsbedarf eines Gebäudes präzise an. In Niedrigenergiehäusern kommen diese Heizungen auf Grund der niedrigen Vorlauftemperaturen besonders gut zur Geltung. Doch auch im Heizungsbau von Altbauten können Brennwertgeräte spürbare Einsparungen beim Brennstoff erzielen.

Bewertet man lediglich die effiziente Verwertung des Energieträgers während der Verbrennung, so ist die Brennwerttechnik nicht schlagbar. Betrachtet man jedoch den kompletten Prozess der Wärmeherstellung dieser Heizungen, so sind andere Technologien unter ökologischen und auch wirtschaftlichen Gesichtspunkten noch höher einzuschätzen. Die Brennwerttechnik ist im Heizungsbau weder aus ökologischer noch aus wirtschaftlicher Sicht empfehlenswert. Es gibt bessere Alternativen.

Wärmepumpe - die ökologische Alternative im Heizungsbau

Eine andere, sparsame und ökologisch sinnvolle Technik für die Gebäudeheizung ist der Einsatz von Wärmepumpen. Bei der Wärmepumpe wird einer Wärmequelle mit möglichst hohem und konstantem Temperaturniveau die Wärme entzogen und für die Erwärmung des Heizungswassers genutzt.

Wärmepumpen sind im Heizungsbau am wirkungsvollsten, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Wärmeabnehmer möglichst gering ist. Am besten eignen sich Niedertemperaturheizungen mit großen Wärmeübergabeflächen wie beispielsweise Fußbodenheizungen mit Vorlauftemperaturen bis 35°C max. 40°C.

Wirkungsgrad - Nutzungsgrad

Die Effizienz der Energieausnutzung von Heizkesseln wird im Heizungsbau anhand von drei unterschiedlichen Kenngrößen beschrieben, den Abgasverlust, den Kesselwirkungsgrad und den Jahres-Nutzungsgrad. Alle Kenngrößen werden prozentual angegeben.

Der Abgasverlust: enthält die im Abgas mitgeführte Wärmemenge und dient auch als Grundlage für die Bewertung von Heizkesseln bezüglich gesetzlicher Austauschpflichten.
Der Kesselwirkungsgrad: berücksichtigt die Abgasverluste und Oberflächenverluste des Kessels, die während des Brennerbetriebs auftreten.
Der Jahres-Nutzungsgrad: berücksichtigt neben den Abgas- und Strahlungsverlusten während des Brennerbetriebs zusätzlich die Bereitschaftsverluste während der Brennerstillstandszeiten über ein Jahr. Entscheidend ist die Verlust-Bilanz über ein ganzes Betriebsjahr, die mit dem Jahres-Nutzungsgrad beschrieben wird.

Heizwert - Brennwert

Die Begriffe "Brennwert", der umgangssprachlich auch als "oberer Heizwert" bezeichnet wird und "Heizwert", (umgangssprachlich "unterer Heizwert") bezeichnen den Energieinhalt eines Brennstoffs. Der Heizwert bezieht sich nur auf das Wärmepotenzial, das bei der Verfeuerung freigesetzt wird.

Früher ließ sich dieses Potenzial in einer Heizungsanlage nicht nutzen. Deshalb wurde der Wirkungs- und Nutzungsgrad von Kesseln auf den Heizwert bezogen. Mit der heutigen Technologie kann ein großer Teil dieser Wärme durch Abkühlung der Abgase als "Brennwerteffekt" wieder genutzt werden. Im Heizungsbau werden die Angaben zu Wirkungs- und Nutzungsgrad moderner Kessel aber weiter auf den Heizwert bezogen und können deshalb bei Brennwertnutzung über 100 Prozent liegen.

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