Brennwertkessel - das Optimum heutiger fossiler Heizsysteme
Gas-Brennwertkessel bilden das Optimum heutiger Heizkesseltechnik bei der Nutzung fossiler Brennstoffe. Sie sind eine Weiterentwicklung der Niedertemperaturkessel und erzielen gegenüber diesen deutlich geringere Schadstoffemissionen und eine um bis zu 11 Prozent bessere Ausnutzung des Brennstoffs. Dies wird erreicht, indem ein Teil des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes im Brennwertkessel kondensiert wird.
Beim Kondensationsvorgang wird die im Wärmetauscher, Kessel und Abgasrohr frei werdende Kondensationswärme zu Heizzwecken genutzt. Wegen der anfallenden Flüssigkeit, dem Kondensat, müssen Abgasrohr und Brennwertkessel feuchteunempfindlich sein. Die Abführung der Abgase betreibt wegen des fehlenden Auftriebs ein Gebläse.
Öl-Brennwertkessel haben brennstoffbedingt einen geringeren Nutzungsgrad, sind noch vergleichsweise teuer und erfordern eine Neutralisation des Kondensats. Durch die Einführung von schwefelarmem Heizöl und die verbesserte Verbrennung sind die Korrosionsprobleme in den vergangenen Jahren geringer geworden.
Zwingend erforderlich beim Ölbrennwertkessel ist ein feuchteunempfindliches Abgasrohr, da wegen der geringen Abgastemperaturen Kondenswasser (Kondensat) im Schornstein anfällt. Brennwertkessel werden jeweils mit einem speziellen Abgassystem zugelassen, beispielsweise aus Edelstahl, Kunststoff (z.B. PPS), Aluminium oder Glas.
- Prinzip eines Brennwertkessels
Kondensatabführung
Die Brennwertnutzung erzeugt Kondensat im Kessel. Bei einem 20 kW Kessel für ein Einfamilienhaus beträgt die Menge 2 bis 3 Kubikmeter im Jahr. Das Kondensat ist bei Gas mit pH-Werten zwischen 3,5 bis 4,5 leicht sauer und kann in das häusliche Abwasserrohrnetz abgeführt werden.
Die meisten Kommunen richten sich nach dem Merkblatt 251 der Abwassertechnischen Vereinigung ATV. Bei Gas-Brennwertkesseln bis 25 kW Leistung ist danach eine Neutralisation nicht erforderlich. Der Heizungsfachbetrieb weiß, welche Anforderungen in der jeweiligen Gemeinde gelten. Die Frage der richtigen Kesselgröße sollte bei kleinen Wohngebäuden nicht überbetont werden. Ein gut gedämmter Einfamilienhaus-Neubau nach dem Standard des Niedrigenergiehauses weist in der Regel nur noch eine Heizlast von etwa 6 kW auf.
Kesselaustausch
Im Falle eines Kesselaustausches sollte die Leistung des alten Heizkessels nicht ungeprüft als Grundlage für die Größe des neuen Kessels herangezogen werden: Die Kessel wurden früher häufig erheblich überdimensioniert. Bei Mehrfamilienhäusern muss der Brennwertkessel hingegen stets nach der berechneten maximalen Heizlast des Gebäudes (DIN 4701 oder VDI 3808) bestimmt werden.
Abgasführung - Schornstein
Vorteilhaft bei Brennwertkesseln sind Luft-Abgas-Systeme (LAS), bei denen die Verbrennungsluft über das Abgasrohr angesaugt und bereits vorgewärmt dem Kessel zugeführt wird. Mit dieser Technik lässt sich ein Teil der noch im Abgas enthaltenen Wärme zurückgewinnen und ein Betrieb realisieren, der nicht abhängig von der Raumluft ist. Im Sanierungsfall kann das Abgasrohr mitunter in den bestehenden Schornstein eingezogen werden. Die Kosten liegen bei 25 - 75 Euro pro Meter Rohrlänge.
Wird die Brennwert-Technik im Neubau eingesetzt, so besteht die Möglichkeit, das Abgasrohr außen vor der Fassade zu führen. Wird das Abgasrohr dabei nicht länger als 10 Meter, ist bei Verwendung eines LAS-Systems ein Zufrieren des Rohres im Winter nicht zu befürchten. Die Aufstellung im Dachbereich spart aufgrund des kurzen Abgasrohres zusätzlich Kosten.
Hinweise für Brennwertkessel
- Einige Brennwertgeräte benötigen eine Mindestumlaufmenge an Heizwasser, um ein Überhitzen des Kessels (Kochen) zu vermeiden. Diese wird meist über ein Überströmventil sichergestellt. Da so dem kalten Rücklauf warmes Vorlaufwasser zugemischt wird, sinkt die Kondensationsleistung und damit der Vorteil der Brennwerttechnik. Gewählt werden sollte ein Kessel, der ohne Mindestumlaufmenge auskommt.
- 4-Wege-Mischer sollten nicht eingesetzt werden, da sie ähnlich dem Überströmventil dem kalten Rücklauf warmes Vorlaufwasser zumischen und so die Kondensationsleistung reduzieren.
- Modulierende Brenner kommen meistens ohne Mindestumlaufmenge aus. Die Leistungsanpassung erlaubt zudem längere Brennerlaufzeiten und senkt damit den Schadstoffausstoß. Sie bringt jedoch nur eine Verbesserung, wenn neben der Gasmenge auch die Luftmenge reduziert wird. Um den Stromverbrauch der Umwälzpumpen zu reduzieren, sollte auf einen möglichst geringen inneren Strömungswiderstand des Brennwertkessels geachtet werden. Standgeräte sind in diesem Fall eher geeignet als Wandgeräte.
- Die Kesseloberfläche sollte möglichst gut gedämmt sein.
- Der Brenner sollte ein Gebläse mit elektronisch geregeltem Gleichstrommotor haben, das spart Strom.
- Noch vom Altkessel vorhandene Bypassschaltungen wie Überströmventil und 4-Wege-Mischer müssen stillgelegt werden, damit dem kühleren Rücklaufwasser kein heißes Vorlaufwasser beigemischt wird.
Vor dem Einbau zu prüfen:
- Die Eignung des Heizsystems durch den Heizungsbauer. Hierzu werden Ausführungs- und Montageunterlagen benötigt.
- Der Bezirksschornsteinfegermeister prüft die Eignung des vorhandenen Schornsteines für den Einbau einer Abgasleitung.
- Das häusliche Abwassersystem muss auf kondensatbeständige Werkstoffe geprüft werden, durch die Bauakte oder eine Ortsbesichtigung.
- Der Heizungsfachbetrieb oder das örtliche Tiefbauamt geben Auskunft, wie die Kondensateinleitung im jeweiligen Wohnort geregelt ist.
Kosten beim Einbau von Brennwertkesseln
Beim Neubau entstehen die Mehrkosten eines Gasbrennwertkessels gegenüber einem Niedertemperaturkessel hauptsächlich durch den etwas teureren Kessel (ca. 500 bis 1000 Euro). Kosten zwischen 500 bis 1000 Euro lassen sich aber bei der Schornsteinanlage einsparen, da bei Brennwertkesseln ein Kunststoffabgasrohr eingesetzt werden kann. Beim Niedertemperaturkessel ist ein Aluminium bzw. Edelstahlrohr oder ein 3-schaliger Schornstein wegen der höheren Abgastemperaturen erforderlich.
Die Brennstoffeinsparung gegenüber einem Niedertemperaturkessel beträgt für ein Einfamilienhaus in Niedrigenergiebauweise mit 130 Quadratmeter Wohnfläche und einem Heizenergiekennwert von 70 kWh/(m²a) 15 bis 25 Euro pro Jahr. Somit ist der Brennwertkessel dem Niedertemperaturkessel ökologisch überlegen und ökonomisch mindestens gleichwertig.
Da die Mehr- und Minderkosten bei der Anschaffung von der jeweiligen konkreten Einbausituation abhängen, ist die Wirtschaftlichkeit des Brennwertkessels für Ein- und Zweifamilienhäuser im Einzelfall zu prüfen. In einigen Fällen gibt es Fördermittel und Zuschüsse für den Einbau eines Brennwertkessels.
Auch beim Kesselaustausch bietet der Brennwertkessel eine ökologisch wie wirtschaftlich sinnvolle Alternative zum Niedertemperaturkessel. Wegen des höheren Energieverbrauchs des meist älteren Gebäudes fällt die Brennstoffeinsparung größer aus. Deutliche finanzielle Vorteile für den Niedertemperaturkessel ergeben sich für den Fall, dass dieser ohne Schornsteinsanierung eingebaut werden kann. Dies ist vom Bezirksschornsteinfeger zu prüfen.