Wie funktioniert Brennwert-Technik?

Wenn ein Stoff seinen Aggregat-Zustand wechseln soll (flüssig, fest, gasförmig) muß zu diesem Prozess entweder Energie (Wärme) zugeführt werden, oder es wird Wärme frei.

Eventuell haben Sie schon einmal beobachtet, das sich an einer Flüssiggas-Flasche während der Gasentnahme Rauhreif bildet? Das Gas in der Flasche steht unter so hohem Druck, das es flüssig ist. Beim Verbrauch wird durch ein Minderdruckventil der Druck reduziert, das Gas verdampft wieder. Dieser Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand erfordert Wärme. Die Gasflasche kühlt außen so stark ab das die Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft außen an der Flasche als Rauhreif anfriert.

 

Die alten Römer kannten das Verfahren auch schon: Sie hatten Ton-Behälter, auf denen außen in einem speziellen Rand Wasser eingegossen wurde. Das Wasser verdunstete und die dabei entstehende Verdunstungskälte kühlte den Inhalt des Ton-Behälters.

Die Brennwert-Heiztechnik macht sich den umgekehrten Effekt zu nutze: Wenn man das heisse Abgas so weit abkühlt, das der darin enthaltene Wasserdampf auskondensiert, so wird hierdurch zusätzliche Kondensationswärme frei. Da dieser Zusatznutzen umso grösser wird, je mehr Wasserdampf im Abgas enthalten ist, eignet sich die Brennwert-Technik besonders gut für Gasfeuerstätten weil hier bei der Verbrennung deutlich mehr Wasserdampf entsteht als z.B. bei einer Ölheizung.

 

Bis vor einigen Jahren gab es nur "Heizwert"-Feuerstätten. Diese nutzten nur die Wärme des "trockenen" Abgases ohne Kondensation - im Gegenteil: Abgaskondensation war völlig unerwünscht, da es den Schornstein durchfeuchtete. Die Abgastemperaturen bei diesen Gasfeuerstätten liegen je nach Gerätealter und Bauart zwischen 80-160°C!

Mit dieser hohen Abgastemperatur gelangt soviel Verlustwärme durch den Schornstein, das selbst oben am Schornsteinende der Wasserdampf-Taupunkt von ca. 46-56°C überschritten wurde. Abgesehen vom unnötig hohen Verlust aufgrund der Abgastemperatur wurde auch die im Wasserdampf steckende Wärmeenergie komplett verschenkt.

 

Dies hat zuerst einige Tüftler gestört, die mit einer zusätzlichen Abgaskühlung durch nachgeschaltete Rohrschlangen, Wärmetauscher o.ä. zu experimentieren begannen. Nach und nach entstand daraus eine Heizung, bei der mit dem "kalten" Wasser, welches von den Heizkörpern zurück kommt, das Abgas so weit herunter gekühlt wurde, das der enthaltene Wasserdampf völlig als Kondenswasser ausgeschieden wird. Diese Brennwert-Heizungen erwirtschaften in der Praxis gegenüber den "Heizwert-Feuerstätten" einen Gewinn von ca. 3-8% allein schon durch die Energie, die bei der Kondensation des Wasserdampfes frei wird. Zusätzlich sind die Wärmeverluste minimiert: Im Gegensatz zur Heizwert-Feuerstätte liegt die Abgastemperatur hier nur noch bei ca. 40-55°C!

 

Nachteile, Nebenwirkungen, Einschränkungen

Fußboden-, Flächen- oder Radiatorenheizung?
Dadurch das mit dem Heizungs-Rücklauf das Abgas gekühlt wird ist der Vorgang umso effizienter, je kälter der Heizungsrücklauf gefahren werden kann. Deshalb kann Brennwert bei Fußbodenheizung mit seinen niedrigen Vor- und Rücklauftemperaturen seine Stärken voll ausspielen. Umgekehrt ist es möglich, das eine Brennwert-Heizung die an einem Heizkreis mit alten Guss-Heizkörpern aus der Anfangszeit der Zentralheizung angeschlossen ist, wo üblicherweise Vorlauftemperaturen von 80°C und mehr gefahren werden, gar keine Abgaskondensation mehr erzeugt und faktisch wie eine normale Heizwert-Feuerstätte arbeitet.

 

Öl oder Gas?
Brennwert funktioniert auch mit Öl, allerdings ist der Energiegewinn aufgrund des geringeren Wasserdampf-Anteils deutlich geringer als bei Gas-Brennwert. Zusätzlich besteht die Problematik des nicht schwefelfreien Heizöles: Fast alle Heizkessel-Hersteller von Öl-Brennwert-Kesseln geben ihre Anlagen auch für "normales" Heizöl frei. Das entstehende Abgaskondensat ist aber sehr sauer und agressiv. Dadurch ist eine Neutralisationbox wichtig, um das Kondensat auf für die Abwasser-Rohre verträgliche Werte zu puffern. Außerdem sollte man vor Errichtung einer Öl-Brennwert-Heizung sich bei der unteren Wasseraufsichtsbehörde erkundigen, ob gegen die Einleitung des Kondensates Einwände erhoben werden.


Holz-Pellets-Brennwert-Heizung - gibt es so etwas?
Ja, auch das ist möglich! Von Grundsatz her enthält Holz; auch ausreichend getrocknetes Holz noch immer eine Restfeuchte von bis zu 20%. Damit ist die Voraussetzung geschaffen, um Wasserdampf-Kondensation im Abgas zu betreiben. Die namhaften Feststoff-Heizkesselhersteller haben auch Brennwert-Kessel im Programm. 

Dem Erfinder der Brennwert-Heizung, Richard Vetter widerfuhr das Sprichwort, das der Prophet im eigenen Land nichts gilt. Jahrelang hatte er mit grossen Hindernissen (auch durch die Schornsteinfeger) zu kämpfen, weil seine Erfindung falsch verstanden wurde. Der Siegeszug de Brennwert-Technik begann eigentlich erst, als die namhaften Heizkessel-Hersteller seine Ideen übernahmen.