Was ist die Brennwerttechnik?

Die Brennwerttechnik revolutioniert seit Jahren die Heiztechnologie, indem sie die Energieeffizienz maximiert und den Brennstoffverbrauch minimiert. Mit einem Ansatz, der auf der Rückgewinnung von Wärme aus dem Kondensationsprozess basiert, bietet diese Technik nicht nur erhebliche Kosteneinsparungen, sondern trägt auch aktiv zum Umweltschutz bei. Doch wie funktioniert dieses System genau, welche Vorteile bietet es und welche Überlegungen sollten vor einer Investition angestellt werden? Dieser Artikel bietet einen tiefgehenden Einblick in die Welt der Brennwerttechnik und beantwortet all diese Fragen.

Definition 

Die Brennwerttechnik bezeichnet eine moderne Technologie in Heizsystemen, die darauf abzielt, den energetischen Gehalt von Brennstoffen optimal auszunutzen. Im Gegensatz zur herkömmlichen Heizwerttechnik nutzt die Brennwerttechnik nicht nur die Wärme, die bei der Verbrennung von Brennstoffen wie Gas oder Öl entsteht, sondern auch die Wärmeenergie des dabei entstehenden Wasserdampfes.

Bei der Verbrennung von Brennstoffen wird Wasserdampf freigesetzt. Bei herkömmlichen Heizungen entweicht dieser Wasserdampf ungenutzt über den Schornstein in die Atmosphäre. Die Brennwerttechnik hingegen kühlt die heißen Abgase vor ihrem Austritt soweit ab, dass der enthaltene Wasserdampf kondensiert. Bei diesem Kondensationsprozess wird zusätzliche Wärmeenergie freigesetzt, die ebenfalls zur Raumbeheizung genutzt wird.

Dadurch erreichen Heizungen mit Brennwerttechnik einen deutlich höheren Wirkungsgrad und sind somit effizienter und umweltfreundlicher. Diese Technologie trägt dazu bei, den Brennstoffverbrauch und die damit verbundenen Kosten sowie die Emission von Treibhausgasen zu reduzieren.

Wie funktioniert die Brennwerttechnik?

Die Funktionsweise der Brennwerttechnik basiert auf dem Prinzip, die in den Abgasen enthaltene latente Wärme durch Kondensation des Wasserdampfes zurückzugewinnen und zur Raumbeheizung oder zur Warmwasseraufbereitung zu nutzen. Hier sind die Schritte, die den Prozess der Brennwerttechnik in Heizungen beschreiben:

• Verbrennung: Im Brennraum der Heizung wird der Brennstoff (z.B. Erdgas, Flüssiggas oder Heizöl) verbrannt. Dies erzeugt Wärme und Wasserdampf.
• Wärmeübertragung: Die durch die Verbrennung erzeugte Wärme wird über einen Wärmeübertrager direkt an das Heizungswasser abgegeben.
• Kondensation: Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizungen, die die heißen Abgase direkt durch den Schornstein ableiten, führen Brennwertgeräte die Abgase durch einen zweiten, kühleren Wärmeübertrager. Hier werden die Abgase soweit abgekühlt, dass der darin enthaltene Wasserdampf kondensiert. Bei der Kondensation wird die im Wasserdampf gebundene latente Wärme freigesetzt.
• Wärmerückgewinnung: Die durch Kondensation freigesetzte Wärme wird ebenfalls an das Heizungswasser übertragen. Dadurch wird eine höhere Vorlauftemperatur erreicht, ohne zusätzlichen Brennstoff zu verbrauchen.
• Ableitung der Kondensate: Das bei der Kondensation entstehende Kondensat, welches saure Bestandteile enthalten kann, wird durch spezielle Leitungen und Neutralisationseinrichtungen sicher abgeleitet.

Die Vorteile der Brennwerttechnik liegen in ihrem höheren Wirkungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen Heizwertgeräten. Dies führt zu einer effizienteren Nutzung des Brennstoffs, was wiederum zu einer Reduzierung des Brennstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen führt. Außerdem können durch die effizientere Energieausnutzung Heizkosten gesenkt werden.

Was sind Vorteile der Brennwerttechnik?

Die Brennwerttechnik bietet im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen mehrere Vorteile, die sowohl ökonomische als auch ökologische Aspekte betreffen. Hier sind die Hauptvorteile der Brennwerttechnik:

1. Höherer Wirkungsgrad: Dank der Nutzung der im Wasserdampf der Abgase enthaltenen latenten Wärme erreichen Brennwertgeräte einen höheren Wirkungsgrad. Dies kann oft über 100% liegen, bezogen auf den unteren Heizwert des Brennstoffs.
2. Energie- und Kosteneinsparung: Durch den höheren Wirkungsgrad verbraucht ein Brennwertkessel weniger Brennstoff, um dieselbe Menge an Wärmeenergie zu erzeugen. Dies führt zu einer direkten Reduzierung der Heizkosten für den Endverbraucher.
3. Umweltschonend: Durch die effizientere Nutzung des Brennstoffs werden weniger CO2 und andere Treibhausgase pro erzeugter Wärmeenergieeinheit in die Atmosphäre abgegeben. Dies trägt zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen und damit zum Klimaschutz bei.
4. Flexibilität: Brennwertgeräte können oft sowohl mit Erdgas als auch mit Flüssiggas betrieben werden, wodurch sie vielseitig einsetzbar sind.
5. Längere Lebensdauer und weniger Wartung: Brennwertgeräte sind in der Regel so konstruiert, dass sie den Kondensationsprozess berücksichtigen. Das bedeutet, dass sie oft robuster sind und eine längere Lebensdauer haben als herkömmliche Heizgeräte. Außerdem können sie, aufgrund ihrer Effizienz, bei niedrigeren Temperaturen betrieben werden, was den Verschleiß verringert.
6. Geringere Abgastemperaturen: Da die Abgase vor dem Austritt gekühlt werden, sind die Abgastemperaturen bei Brennwertgeräten niedriger. Dies kann den Schornstein schonen und den Bedarf an Schornsteinsanierungen reduzieren.
7. Kompakte Bauweise: Viele moderne Brennwertgeräte sind kompakt und platzsparend gestaltet, was sie besonders für städtische Wohnungen oder Häuser mit begrenztem Raumangebot attraktiv macht.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Brennwerttechnik eine fortschrittliche und effiziente Möglichkeit darstellt, um Wärme zu erzeugen, die sowohl den Geldbeutel schont als auch einen Beitrag zum Umweltschutz leistet.

Nachteile

Ja, obwohl die Brennwerttechnik viele Vorteile mit sich bringt, gibt es auch einige Nachteile oder Herausforderungen, die zu beachten sind:

• Anschaffungskosten: Brennwertgeräte sind in der Anschaffung in der Regel teurer als konventionelle Heizkessel. Diese höheren Kosten können jedoch im Laufe der Zeit durch die Einsparungen bei den Betriebskosten ausgeglichen werden.
• Kondensatentsorgung: Bei der Kondensation des Wasserdampfes in den Abgasen entsteht ein saures Kondensat, das sicher entsorgt werden muss. Dies erfordert spezielle Abflusssysteme und gegebenenfalls Neutralisationseinrichtungen.
• Notwendigkeit eines Abgasrohrs: Da die Abgastemperaturen von Brennwertgeräten niedriger sind, können sie nicht immer vorhandene Schornsteinsysteme nutzen. Stattdessen kann ein separates, wasserdichtes Abgasrohr erforderlich sein.
• Regelmäßige Wartung: Obwohl Brennwertgeräte im Allgemeinen zuverlässig sind, erfordern sie eine regelmäßige Wartung, um ihren hohen Wirkungsgrad aufrechtzuerhalten und sicherzustellen, dass der Kondensationsprozess ordnungsgemäß funktioniert.
• Sensible Technik: Aufgrund der fortschrittlichen Technologie hinter Brennwertgeräten können Reparaturen komplizierter und teurer sein als bei älteren, einfacheren Heizsystemen.
• Niedrigtemperatur-Heizsysteme erforderlich: Um den Vorteil der Brennwerttechnik voll auszuschöpfen, sind Heizsysteme mit niedriger Vorlauftemperatur (wie Fußbodenheizungen) optimal. Bei älteren Hochtemperatur-Heizsystemen (z. B. bestimmte Radiator-Systeme) kann die Effizienz des Brennwertgeräts beeinträchtigt werden.
• Lange Amortisationszeit: In manchen Fällen, insbesondere wenn ein altes Heizsystem durch ein Brennwertsystem ersetzt wird, kann es lange dauern, bis sich die Investition durch eingesparte Energiekosten amortisiert hat.

Trotz dieser Herausforderungen überwiegen in vielen Fällen die Vorteile der Brennwerttechnik, insbesondere bei Neubauten oder bei der Modernisierung älterer Heizsysteme. Es ist jedoch immer wichtig, die spezifischen Bedürfnisse und Gegebenheiten des jeweiligen Gebäudes zu berücksichtigen und eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Heizsysteme mit Brennwerttechnologie

Hier sind einige typische Systeme, die die Brennwerttechnologie nutzen:

• Brennwertkessel für Erdgas und Flüssiggas: Dies sind die gängigsten Brennwertgeräte. Sie nutzen entweder Erdgas oder Flüssiggas (LPG) als Brennstoff und sind dafür bekannt, einen besonders hohen Wirkungsgrad zu erreichen.
• Ölbrennwertkessel: Diese Kessel nutzen Heizöl als Brennstoff. Während sie in einigen Regionen weniger beliebt sind als Gasbrennwertkessel, bieten sie dennoch die Vorteile der Brennwerttechnologie für Orte, die nicht an das Erdgasnetz angeschlossen sind.
• Brennwertthermen: Dies sind kompakte Wandgeräte, die speziell für den Einsatz in Wohnungen oder kleineren Häusern konzipiert sind. Sie bieten sowohl Heizung als auch Warmwasserbereitung in einem Gerät.
• Kombithermen: Diese Geräte kombinieren Heizung und Warmwasserbereitung in einem System und nutzen ebenfalls die Brennwerttechnologie.
• Brennwert-Blockheizkraftwerke (BHKW): BHKWs erzeugen gleichzeitig Wärme und Strom. Einige moderne BHKWs nutzen die Brennwerttechnik, um den Wirkungsgrad der Wärmeerzeugung zu maximieren.
• Brennwert-Pelletkessel: Während die meisten Pelletkessel die Brennwerttechnologie nicht nutzen, gibt es einige moderne Modelle, die dies tun. Sie kondensieren den Wasserdampf aus den Abgasen und nutzen die dabei freigesetzte Wärme.
• Brennwert-Solar-Kombisysteme: Einige fortschrittliche Heizsysteme kombinieren Solarthermie mit Brennwerttechnologie. Hierbei wird die durch Sonnenkollektoren gewonnene Wärme zusammen mit der von einem Brennwertkessel erzeugten Wärme genutzt.

Beim Überlegen, welches System am besten geeignet ist, sollten verschiedene Faktoren wie der vorhandene Brennstoffanschluss, der Platzbedarf, das Budget und die spezifischen Heizanforderungen berücksichtigt werden. Es ist auch ratsam, einen Fachmann zu Rate zu ziehen, um die beste Entscheidung für die gegebenen Umstände zu treffen.

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zur Brennwerttechnik

Was unterscheidet die Brennwerttechnik von der Heizwerttechnik?

Während herkömmliche Heizwertgeräte nur die bei der Verbrennung erzeugte Wärme nutzen, gewinnt die Brennwerttechnik zusätzlich Wärme aus dem Kondensationsprozess des in den Abgasen enthaltenen Wasserdampfes zurück.

Ist es notwendig, das Heizsystem anzupassen, wenn ich auf Brennwerttechnik umstelle?

Ja, oftmals sind Anpassungen nötig. Brennwertgeräte funktionieren am effizientesten mit Niedertemperatur-Heizsystemen, wie Fußbodenheizungen. Bei Hochtemperatur-Systemen kann der Effizienzvorteil reduziert werden. Zudem können Anpassungen im Abgassystem nötig sein.

Wie lange hält ein Brennwertkessel im Durchschnitt?

Bei regelmäßiger Wartung und guter Pflege hat ein Brennwertkessel eine Lebensdauer von etwa 15 bis 20 Jahren. Der genaue Zeitraum hängt jedoch von der Nutzung und den individuellen Gegebenheiten ab.

Wie oft sollte ein Brennwertgerät gewartet werden?

Es wird empfohlen, Brennwertgeräte mindestens einmal jährlich von einem Fachmann warten zu lassen. Regelmäßige Wartung sichert den effizienten Betrieb und die Langlebigkeit des Geräts.

Was passiert mit dem Kondensat, das bei der Brennwerttechnik entsteht?

Das Kondensat, das beim Kondensationsprozess entsteht, ist leicht sauer. Es muss durch spezielle Leitungen abgeleitet und gegebenenfalls neutralisiert werden, bevor es in das Abwassersystem gelangt.

Sind Brennwertgeräte nur für Neubauten geeignet oder auch für ältere Gebäude?

Brennwertgeräte können sowohl in Neubauten als auch bei der Modernisierung älterer Gebäude eingesetzt werden. Bei älteren Gebäuden sollten jedoch die Anforderungen des Heizsystems und der Abgasführung berücksichtigt werden.

Sind Brennwertgeräte für alle Brennstoffe geeignet?

Die gängigsten Brennwertgeräte nutzen Gas (Erdgas oder Flüssiggas) oder Heizöl. Es gibt jedoch auch Brennwert-Pelletkessel und -BHKWs, die Biomasse oder andere Brennstoffe nutzen.

Weiterführende Informationen

Literatur

1. Hans Hartmann, Paul Roßmann, Heiner Link, Alexander Marks: Erprobung der Brennwerttechnik bei häuslichen Holzhackschnitzelfeuerungen mit Sekundärwärmetauscher. (PDF) Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe und Bayerisches Landesamt für Umweltschutz, Straubing, 2004
2. Hanning, H. Gas-fuelled high-efficiency boilers; Gas-Brennwerttechnik. Germany: N. p., 2001

Online Publikationen

1. Was ist der Brennwert?
2. Heizkessel: Funktion, Arten, Kosten