Wie funktioniert ein Brennwertkessel?

Die Funktion des Brennwertkessels

Ein Brennwertkessel ist ein Heizkessel, der mit Brennwerttechnik funktioniert. Brennwerttechnik wird für Erzeugung von Wärme bei Heißwasserheizungen eingesetzt. Diese Technik nutzt die Kondensationswärme, um den Wirkungsgrad von Brennstoffen wie Erdgas oder Heizöl zu erhöhen.

Brennwertkessel können durch ihre besondere Technik bis zu 5 % mehr Energie nutzen. Die Hitze, die beim Verbrennen des Heizstoffes entsteht sowie zusätzlich die Wärme der Kondensation bzw. der Abgase. Bei der Verbrennung von Brennstoff bindet Wasserdampf Wärme und setzt diese bei der Kondensation wieder frei. In herkömmlichen Heizsystemen entschwindet die warmen Abgase einfach über den Schornstein. Dadurch geht ein nicht unerheblicher Anteil verloren.


Der Brennwerteffekt

Der Brennwert eines Stoffes gibt die Wärmemenge an, die bei der Verbrennung eines Stoffes freigesetzt wird. Dabei wird auch die Abkühlung der Verbrennungsgase berücksichtigt.

In den meisten Heizsystemen werden Brennstoffe auf Basis von Kohlenstoff verbrannt. Bei dem Verbrennungsprozess reagiert brennbarer Stoff mit Sauerstoff. Bei der Verbrennung entstehen Abgase, darunter CO₂, Stickstoff und Wasserdampf. Der Wasserdampf bindet Wärme und setzt diese beim Kondensieren wieder frei, dies ist die Kondensationswärme. Bei der Kondensation wird genauso viel Energie freigesetzt, wie man für den Verdampfungsprozess gebraucht hätte. Das ist der Energieerhaltungssatz. Moderne Brennwerttechnik macht sich diese Kondensationswärme nutzbar und erhöht den Wirkungsgrad des Brennstoffes.

Der Brennstoff hat Einfluss darauf, wie hoch der Brennwerteffekt ist. Dieser ist abhängig vom Wasserstoffanteil im Brennstoff. Erdgas und Heizöl erzielen haben einen höheren Wirkungsgrad als Kohle. Hierzulande heizen ein Großteil der Haushalte mit Gas. Dies bringt viele Vorteile mit sich, da Gas den höchsten Wirkungsgrad hat. Brennwertkessel helfen dann, Heizkosten zu sparen.


So funktioniert der Brennwertkessel

Man unterscheidet zwischen einem rücklauftemperaturabhängigen- (auch niedrigtemperatur-) Brennwertkessel und einem rücklauftemperaturunabhängigen Brennwertkessel, bzw. Vollbrennwertkessel. Ein rücklauftemperaturabhängiger Brennwertkessel funktioniert wie folgt:

Das Verbrennen von Gas oder Öl erwirkt, dass das Heizwasser erwärmt wird. Dabei entstehen heiße Abgase. Das erwärmte Wasser wird dann zu dem Heizkörper gepumpt und der Raum entsprechend aufgeheizt. Das abgekühlte Wasser fließt anschließend zum Kessel zurück.

Je niedriger die Rücklauftemperatur zu diesem Zeitpunkt ist, desto besser funktioniert der Brennwerteffekt im Folgenden. Wenn das abgekühlte Wasser beim Kessel ankommt, kühlt es die heißen Abgase, die bei der Verbrennung entstanden sind, ab. Der vorhandene Wasserdampf kann so kondensieren. Die Wärme aus der Kondensation wird im Brennwertkessel dann zur Erwärmung des Heizwassers verwendet.

Der Vollbrennwertkessel nutzt statt dem abgekühlten Heizwasser frische Luft von außerhalb, um das Wasser zu kondensieren. Das macht ihn unabhängig von der Heizlast und der Rücklauftemperatur des Heizungswassers.

In Standardkesseln beträgt die Temperatur der Abgase durchschnittlich 160° bis 180° C und würde einfach über den Schornstein abgelassen werden. Die Abgastemperatur in Brennwertkesseln liegt dagegen bei 45°, da die Wärme zur Erhitzung des Wassers verwendet wird. Brennwertkessel sind dadurch deutlich effizienter und nachhaltiger, es geht deutlich weniger Energie verloren.


Brennwertkessel bei Gasheizungen

Gasheizungen zählen hierzulande zu den meistgenutzten Heizungen. Wer Brennwertkessel mit seiner Gasheizung nutzen möchte, braucht dafür Kessel, die auch für Gasheizungen geeignet sind. 

Eine besonders effiziente Nutzung ergibt sich aus der Kombination von Gas-Brennwerttechnik und Solarthermie. Dadurch ergibt sich eine besonders sparsame Anlage zur Erhitzung von Wasser für die Heizung und den Trinkwasserbedarf. Insbesondere wenn eine Erneuerung des Heizsystems ansteht und bereits eine Solaranlage vorhanden ist, ist ein Brennwertkessel eine sinnvolle Anschaffung. 

Wir helfen Ihnen bei einem Abgleich der Kosten und beraten Sie zu Ihrem Heizsystem.

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