Bei der Verbrennung eines Brennstoffs, in diesem Fall Gas, entstehen neben der messbaren Heizwärme auch Abgase. Letztere bestehen zu einem Großteil aus heißem Wasserdampf, dessen Bestandteile sauer sein können. Um den Kessel selbst und das Abgassystem vor diesem säurehaltigen Wasserdampf zu schützen, leiten ältere Heizkessel die Abgase direkt ins Freie. Je nach Heiztechnik kann die Abgastemperatur bis zu 200 Grad Celsius betragen. Eine Kondensation des in den Abgasen befindlichen Wasserdampfs wird somit absichtlich unterbunden.
Gas-Brennwerttechnik: Funktion und Vorteile
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Themen im Überblick
Zum Beheizen eines Raumes benötigt ein Heizkessel Heizenergie. Je mehr Heizenergie er verbraucht, desto höher sind auch die späteren Heizkosten. Werden zudem fossile Energieträger wie Erdgas oder Erdöl verbrannt, bedeutet dies zugleich eine Belastung für die Umwelt. Die Brennwerttechnik macht genau hier den Unterschied: Sie steigert die Energieeffizienz und reduziert den CO₂-Ausstoß auf ein Minimum.
Vielfältige Gründe, die Gas-Brennwerttechnik zu nutzen
Wer eine Heizungsanlage betreibt, die älter als 25 Jahre ist, macht sich oft gar nicht bewusst, wie viel Geld durch Energie verschenkt wird, die wirkungslos verbrannt wird und als ungenutzte Wärme durch den Schornstein entweicht. Außerdem belasten diese Altanlagen das Klima durch unnötig hohen CO₂- Ausstoß und tragen so verstärkt zur Erderwärmung bei.
Durch den zeitnahen Austausch dieser Anlagen gegen hocheffiziente Gas-Brennwertkessel in Kombination mit Solartechnik können Sie bis zu 35 Prozent Energie einsparen. Rechnerisch wären dies zehn Prozent des gesamten deutschen Energieverbrauchs bei gleichzeitiger Verringerung der CO₂-Emissionen um 54 Millionen Tonnen jährlich.
Große Auswahl an Gas-Brennwertkesseln
Der Wechsel von einem alten und ineffizienten Heizkessel zu einem energiesparenden Gas-Brennwertgerät geht ganz schnell. Ob als wandhängende und äußerst kompakte Gastherme oder als bodenstehende Heizkessel mit integriertem Solarspeicher. Vor allem Besitzer von Ein-, Zwei- und kleinen Mehrfamilienhäusern finden bei Viessmann schnell den passenden Kessel, der leistungstechnisch (bis zu 80 kW) und preislich jedem Anspruch gerecht wird. Dabei können Sie sich auch in Zukunft auf die Technik verlassen. Denn neben Erd- und Flüssiggas sowie einem Biogasgemisch sind die Gas-Brennwertkessel auch für den Einsatz von bis zu 20 Prozent Wasserstoff geeignet.
Die Funktionsweise der Gas-Brennwerttechnik
Anders als bei Konstant- und Niedertemperaturkesseln lässt sich die Funktionsweise der Gas-Brennwerttechnik nicht nur in Verbrennung, Vergasung und Abgabe der Wärme unterteilen. Zwischen den beiden letzten Schritten erfolgt zusätzlich eine Kondensation der Abgase.
Dass heißer Wasserdampf noch Energie enthält, lässt sich mit einem einfachen Trick beweisen: Wer seine Hand über einen Topf mit kochendem Wasser hält, wird diese Energie schnell auf seiner Handfläche merken. Das liegt daran, dass der Dampf auf der Handoberfläche kondensiert und in dem Moment die verborgene Wärme, auch Kondensationswärme genannt, freigibt. Zur Funktionsweise der Gas-Brennwerttechnik gehört es, diese Kondensationswärme zu gewinnen und sie dem Heizwasser zuzufügen. Dazu werden die heißen Abgase über einen Wärmetauscher geleitet, bevor sie ins Freie gelangen.
Der Wärmetauscher ist aus feuchte- und säurebeständigem Edelstahl und durch seine spezielle Bauweise sehr kompakt. Durchströmen die heißen Abgase seine Wendel, werden sie vom Heizwasser, das von den Heizkörpern zum Heizkessel zurück strömt (Rücklaufwasser), herunter gekühlt. Die Abgase kondensieren allmählich. Was folgt, ist die Wärmeabgabe des daraus entstandenen Wasserdampfs an das Heizsystem. Damit es auch zur Kondensation kommt, darf die Temperatur des Rücklaufwassers die Grenze von 57 Grad Celsius nicht überschreiten. Andernfalls kann es die heißen Abgase nicht zum Kondensieren bringen. Für die Kühlung dieses Rücklaufwassers eignen sich Flächenheizungen wie etwa Fußbodenheizungen.
Der Wärmetauscher ist somit ein wichtiger Bestandteil eines Gas-Brennwertgeräts und unabdingbar für die Funktionsweise dieser Technik. Er ist in der Lage, die gewonnene Kondensationswärme nahezu verlustfrei an das Heizsystem weiterzuleiten. Auf diese Weise wandelt er bis zu 98 Prozent der im Heizgas enthaltenen Energie in Wärme um. Eine unverwüstliche Komponente, auf die Anlagenbesitzer eine Garantie von bis zu zehn Jahre haben.
Durch die geplante Kondensierung des in den Abgasen enthaltenen Wasserdampfs entsteht Kondensat. Dieses kann im Normalfall in das Abwasser (nicht Kleinkläranlagen) abgeleitet werden, sofern der pH-Wert nicht zu hoch ist. Außerdem muss das Abflusssystem säurefest sein. Als Berechnungsgrundlage dient hier das Arbeitsblatt “DWA-A 251” der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft. Ein wichtiger Faktor ist auch die Größe der Brennwert-Gastherme. Ist die Nennwärmeleistung kleiner 25 Kilowatt (kW), so ist eine Neutralisation des Kondensats nicht notwendig. Liegt sie zwischen 25 kW und 200 kW, ist die direkte Ableitung ins Abwasser unter Umständen nur mithilfe der Verdünnung durch Abwasser erlaubt. Bei Brennwert-Gasheizungen mit einer Leistung von über 200 kW ist eine Neutralisation grundsätzlich verpflichtend.
Neben der Kondensatableitung muss auch das Abgassystem für die Brennwerttechnik ausgelegt sein. In dem Fall darf die im Kondensat enthaltene Säuremenge das System nicht beschädigen. Auch der durch den Einsatz eines Ventilators erzeugte Überdruck (z.B. durch ein Brennergebläse) darf dem neuen Rohrsystem nichts ausmachen. In der Praxis haben sich Abgasrohre aus Edelstahl oder speziellem Kunststoff bewährt. Ist bereits ein Rauchfang vorhanden, kann das neue Rohr in der Regel in den vorhandenen Kamin eingezogen werden. Eine anderweitige Führung nach außen ist auch ohne den vorhandenen Rauchfang möglich. Hier ist jedoch eine Absprache mit dem Rauchfangkehrer unabdingbar.
Die Funktionsweise der Brennwerttechnik erklärt von unserem Experten Carsten Kuhlmann.
So sparen Sie mit der Gas-Brennwerttechnik
Bei der Brennwerttechnik wird nicht nur die Wärme genutzt, die bei der Verbrennung von Gas entsteht, sondern zusätzlich auch die Wärme, die bei herkömmlicher Heiztechnik ungenutzt durch den Schornstein entweicht. Brennwertkessel entziehen die in den Abgasen enthaltene Wärme fast vollständig und setzen sie zusätzlich in Heizwärme um. Dafür sind die Brennwertkessel von Viessmann mit Inox-Radial-Wärmetauschern aus Edelstahl ausgestattet. Sie kühlen die Abgase vor der Ableitung in den Schornstein so weit ab, dass der in ihnen enthaltene Wasserdampf gezielt kondensiert und die freigesetzte Wärme zusätzlich auf das Heizsystem übertragen wird.
Mit dieser Technologie erreichen Brennwertkessel einen Norm-Nutzungsgrad von bis zu 98 Prozent und arbeiten dadurch besonders energiesparend. Dieses Funktionsprinzip spart nicht nur wertvolle Energie, sondern schont auch die Umwelt durch deutlich reduzierte CO2-Emissionen.
Welche konkreten Einsparungen sich dadurch erreichen lassen, entnehmen Sie der folgenden Tabelle:
* Vergleichsbasis: Haus (Baujahr 1985), 140 m² Wohnfläche mit altem 27 kW Gaskessel. Gerundete Verbrauchskosten unter Verwendung von Standardwerten (EID) bei 3400 m³ Erdgas. Durchschnittliche Energiepreise 2017
Heizungsunterstützung mit Solar
Die Gasheizung zeichnet sich vor allem durch ihre kompakte Bauweise und ihre hohe Energieeffizienz aus. Sie lässt sich noch effizienter und umweltfreundlicher betreiben, wenn Anlagenbesitzer auf eine Hybridlösung aus Solarthermie und Gas-Brennwerttechnik setzen. Die kostenlose Energie der Sonne wird zur Heizungsunterstützung und Trinkwassererwärmung immer noch zu wenig genutzt. Dabei ist sie die sauberste Wärmequelle überhaupt. Außerdem steht sie uns kostenfrei und unendlich zur Verfügung. Gerade bei der Heizungsmodernisierung oder Erneuerung eines Heizkessels sollten Sie die Kombination mit einer Solaranlage in Betracht ziehen.
Gas-Brennwertkessel von Viessmann lassen sich monovalent oder bivalent betreiben. Für den bivalenten Betrieb mit einer Solaranlage ist ein passender Speicher unerlässlich. Das Vitocell Programm von Viessmann ist ideal auf die Solaranlage abgestimmt. Ob Speicher-Wassererwärmer zur Trinkwassererwärmung, Kombispeicher oder Heizwasser-Pufferspeicher: Es bietet für jeden Bedarf den richtigen Warmwasserspeicher.
Tipp: Die kostenlose Energie der Sonne wird zur Heizungsunterstützung und Trinkwassererwärmung immer noch zu wenig genutzt. Gerade bei der Heizungsmodernisierung oder Erneuerung eines Heizkessels sollten Sie die Kombination mit einer Solaranlage in Betracht ziehen.
