2006 haben wir unseren Pilottest
"Brennwertkessel" beendet:

Themen:

Keine der unter Praxisbedingungen getesteten Anlagen (im sanierten Altbau) lief vollständig im besonders energiesparenden Brennwertbereich. Häufig war der "Brennwerteffekt" nur zum Teil, oder gar nicht zu beobachten.
Regelmäßig war hingegen eine Kondensation in der Abgasanlage zu erkennen, die dem Heizsystem jedoch keine zusätzliche Wärmeenergie zur Verfügung stellt. In einem Fall war sogar die Abgasleitung vollkommen trocken! Brennwert? Fehlanzeige!
Die häufigste Ursache, die zu diesem Ergebnis führte, war die nicht angepasste Heizungs-Perepherie und ein nicht durchgeführter hydraulischer Abgleich der Heizungsanlage (Kosteneinsparung bei der Installation, die zu deutlichen Mehrkosten im Betrieb führt).
Der Verbraucher bemerkt dies in der Regel nicht, ist sogar oft selbst Verursacher dieses Phänomens, ohne es zu wissen: Häufig wird das "billigste" Angebot angenommen (gemäß der allgemeinen "Geiz-ist-geil-Haltung"). Doch "billig" ist eben nicht gleich "günstig"!
Häufig stimmen schon die Rahmenbedingungen für die Brennwerttechnik nicht (z.B. ungedämmte Gebäudehülle / ungünstiges A:V-Verhältnis, Luftwechsel / Fenster, ...,).

Fazit:

Wer beim Preis spart, spart oft auch an der Qualität - ohne es zu wissen. Manche Installationsbetriebe machen sich nicht mehr die Mühe, Ihre Kunden darüber aufzuklären (denn viele Kunden wollen dies nicht wahrhaben!). Und hinzu kommt: Mann will dem Kunden die Brennwertheizung möglichst nicht viel teurer als einen Niedertemperatur-Heizkessel anbieten, um damit einen zusätzlichen Anreiz zu schaffen. Also spart man sich gerne nicht zwingend erforderliche Arbeiten und Material bei der Installation.
In letzter Zeit häufen sich die Mängel an Brennwertheizgeräten und deren Abgasleitungen signifikant. Viele Geräte sind nun einige Jahre in Betrieb und zeigen u. a. die Folgen von Verschleiß (z.B. durch unterlassene Wartung). Nicht UV-beständige (weiße) Abgasleitungen werden an der Mündung über Dach durch Sonneneinwirkung spröde und undicht. Abgas rezirkuliert mit der Verbrennungsluft und führt zu weiteren Schäden und Kohlenmonoxidbildung. Zahlreiche weitere Mängel stellen wir fest: Undichte Wärmetauscher, Ablagerungen, defekte Kondensatpumpen, ..., (siehe ZIV-Statistik).

Hersteller und Installateure von Brennwert-Heizungen stellen eine deutliche Einsparung beim Brennstoffverbrauch in Aussicht. Damit eine Brennwertheizung das tut, was sie verspricht, nämlich so sparsam und umweltfreundlich heizen wie möglich, müssen einige Problemfelder bei der Anlagenplanung und beim Betrieb betrachtet und durchdacht werden.

Den "Brennwert-Effekt" praxisnah zu messen war bisher sehr schwierig. Dazu benötigt man zunächst zwei Werte: die Menge des angefallenen Kondensats und die Menge des im gleichen Zeitraum verbrauchten Brennstoffes.

Bislang war es sehr schwierig das, üblicherweise nur tröpfende, Kondensat zu messen. Da alle normalen Wasserzähler mit so kleinen Mengen "unterfordert" sind, wurden aufwendige und teure Spezialmessgeräte benutzt.

Aufbau:
Der "Topf" des Messgerätes fasst genau einen Liter. Ist der Topf voll wird über einen Schwimmer das Ablaufventil geöffnet. Gleichzeitig wird über einen Magnetschalter des Zählwerk betätigt. Es zeigt an, wie viele Liter seit dem Aufbau des Gerätes abgelaufen sind.

Es gibt zwei Gerätevarianten, Typ A bis zu einer Menge von 5 Litern pro Stunde (entspricht ungefähr 50 kW), Typ B für eine Menge bis 60 Litern pro Stunde. Diese wird erforderlich, wenn entweder eine große Kesselleistung vorhanden ist oder wenn eine Kondensathebepumpe vor dem Messgerät installiert werden musste, da dann die Pumpenfördermenge entscheidend wird.

Die Antwort lautet ganz einfach: wenn Kondensat im Wärmetauscher anfällt - möglichst in optimaler Menge. Erst beim Abkühlen der Heizgase im Wärmetauscher unter den Taupunkt kommt es hier zur Kondensation von Wasserdampf aus den Heizgasen und damit zur Nutzung des Brennwerteffekts (Gewinn von Kondensationswärme die in das Heizsystem eingespeist werden kann).

Die in einem Zeitraum im Wärmetauscher anfallende Kondensatmenge, im Verhältnis zur theoretisch möglichen Kondensatmenge, ist ein Index für die Qualität und Effektivität der gesamten Brennwert-Heizungsanlage, nicht allein des Wärmeerzeugers. Das für die Beurteilung der Heizungsanlage erforderliche Computerprogramm ist ein Bestandteil des Messgeräte-Konzepts „BrennCon".

Die Problematik bei dieser Mess-Messmethode ist,
dass anders als in der Theorie oder in den Laboren der Heizgeräte-Hersteller, in der praktischen Anwendung ein Großteil der Kondensatbildung nicht im Wärmetauscher des Heizgerätes stattfindet, sondern in der Abgasanlage dahinter. Hierbei wird jedoch keine Kondensationswärme in das Heizsystem eingespeist. Es muss also verhindert werden, dass Kondensat (wie üblich) aus der Abgasleitung über das Heizgerät abläuft. Sonst wäre das Messergebnis kaum aussagefähig, da auch Kondenswasser gemessen würde, das dem System keinen zusätzlichen Wärmenutzen gebracht hat. Nur im Wärmetauscher angefallenes Kondensat darf für die "Effizienzermittlung" berücksichtigt werden. Dafür ist eine Manipulation an der Abgasanlage notwendig.

Dies stellt jedoch eine "gravierende Änderung" der Feuerungsanlage da. Für einen kurzen Zeitraum wäre das sicherlich kein Problem. Die Messung muss aber über einen längeren Zeitraum (Wochen/Monate) durchgeführt werden, um zu einem aussagefähigen Ergebnis zu kommen. Aus Sicherheitsgründen darf eine entsprechende Änderung der Abgasleitung (wenn überhaupt) nur vom Fachmann vorgenommen werden.

Ein weiteres Problem
stellt die Erfassung bzw. Berücksichtigung verschiedener Betriebszustände der Heizungsanlage da. Bei der Brauchwassererwärmung findet z. B. so gut wie gar keine Kondensation statt. Einen sehr großen Einfluss auf die Kondensationsrate hat auch die Außentemperatur: Je niedriger sie ist, um so mehr Wärme vom Heizgerät abgefordert wird, desto geringer ist die Kondensationsrate.

(Schema - Einbauort)

Für die Auswertung des Messergebnisses muss das
dazugehörige Computerprogramm verwendet werden.

Deren Bedienung setzt spezielle Kenntnisse zur Programmbedienung und Heizungsanlagentechnik voraus.

Zur Funktionskontrolle ist ein transparenter Abführungsschlauch geeignet. Während des Füllvorganges darf kein Kondensat abfließen. Der Entleerungsvorgang sollte ungefähr ca. 30 Sekunden dauern. Ein permanentes Abfließen deutet auf eine Verunreinigung des Bodenventils hin und verfälscht das Messergebnis erheblich. Das einfließende Kondensat muss frei von magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln sein.

Für die Optimierung einer Brennwert-Heizanlage ist die Berechnung der Anlagen-Hydraulik das A und O. Mit Hilfe eines speziellen Computerprogramms lassen sich verschiedene Auslegungsvarianten berechnen und Betriebszustände simulieren. Die Berechnung erleichtert auch die vorgeschriebene Durchführung des hydraulischen Abgleichs der Heizungsanlage (mit allen Systemkomponenten).

Mit einem relativ geringen Aufwand lässt sich der hydraulische Abgleich u. a. mit voreinstellbaren Thermostatventilen durchführen. Informationen dazu finden Sie bei den großen Thermostatventilherstellern im Internet und unter ð brennwert.info. Hier finden Sie auch weiterführende Hinweise zur Optimierung und Erfahrungswerte.

Kleine Chemiestunde:
Bei der Verbrennung von Erdgas, Heizöl, Kohle und Holz entsteht, neben der erwünschten Wärme, auch (in unterschiedlicher Menge) Kohlendioxid und Wasserdampf als Verbrennungsprodukte.

Bei Niedertemperatur-Heizungen wird der Dampf mit dem Abgas durch den Schornstein abgeleitet. Bei Brennwertheizungen soll der Dampf im Heizgerät kondensieren und Kondensationswärme gewonnen werden. Um die Kondensation wenigstens teilweise in der Feuerstätte zu erreichen, muss eine sehr niedrige Temperatur im Heizgerät eingehalten werden.  Sehr gut wärmegedämmte Häuser mit Fußbodenheizung bieten die besten Vorraussetzungen dafür. Je schlechter die Rahmenbedingungen jedoch sind, um so niedriger ist die Kondensationsrate und damit der Einspareffekt. Bei der Warmwasserbereitung findet oft gar keine Kondensation statt. Sind die Bedingungen nicht optimal wird meist nur eine Teilkondensation erreicht, die dann (je nach Wetterlage) höher oder geringer ausfällt. Die Lebensdauer dieser Geräte ist, laut führenden Herstellern, (und eigenen praktischen Erfahrungen) geringer als die konventioneller Niedertemperatur-Heizkessel. Brennwertgeräte sind aufgrund Ihrer Bauart und elektronischen Ausstattung meist wartungsintensiver. Daraus können sich erhöhte Folgekosten ergeben. Das Abgas wird mit einem elektrischen Gebläse druckseitig abgeleitet, evtl. wird für die Kondensatableitung aus der Feuerstätte und dem Abgasweg eine elektrische Pumpe benötigt. Dafür wird zusätzlicher Strom verbraucht. Die Stiftung Warentest hat in Ihrem „test-Heft 8/2003“ allen Brennwertgeräten, wegen ihres relativ hohen Stromverbrauchs, in punkto Umwelt nur die Durchschnittsnote „befriedigend“ gegeben. In der Praxis fällt die Kostenmehreinsparung der Brennwertgeräte, gegenüber Niedertemperatur-Heizkessel (öl- oder gasbetrieben), gerade in der Langzeitbetrachtung im nicht sanierten Altbau-Einfamilienhaus, oft geringer aus als erwartet. Die Brennwertheizung ist ggf. für die Kombination mit solarer Brauchwassererwärmung geeignet und wir dann evtl. vom Staat, zusammen mit einer weiteren Energiesparmaßnahme (als Dreimaßnahmenpaket), in Form eines zinsgünstigen Kredits, finanziell gefördert. Informationen hierzu erteilt die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW).

    Bei der Entscheidung für ein Brennwertgerät sollten Sie unbedingt darauf achten, dass das Gerät über einen drehzahlgeregelten Gleichstrom-Gebläsemotor verfügt, mit ständiger Erfassung der Verbrennungsluftmenge über eine Differenzdruckmessung. Damit wird die Stromaufnahme des Gerätes deutlich vermindert, mögliche Installationsfehler reduziert, die Leistung und der Wirkungs-grad sowie die Betriebssicherheit der Anlage verbessert. Das System ist dann in der Lage sich im laufenden Betrieb automatisch auf die aktuellen Druckverluste in der Abgas- und Verbrennungsluftleitung (je nach Installation, Verschmutzung, Vereisung der Abgasleitung ... ,) selbst anzupassen. Das Kondensat aus der Abgasleitung sollte nicht über den Wärmetauscher der Feuerstätte und nicht mit Hilfe einer elektrischen Hebepumpe abgeleitet werden. Der Auskühlungseffekt und zusätzliche Stromverbrauch macht den Brennwertnutzen sonst zum Teil wieder zunichte. Aus diesem Grund sollte auch kein Überströmventil (Mischventil) in der Wärmeverteilung der Anlage mehr vorhanden sein. Es sollte ein modulierendes Gerät ausgewählt werden. Dieses ist in der Lage sich dem aktuellen Wärmebedarf selbst anzupassen. Ein Austausch der vorhandenen Heizkörper gegen größere ist oft notwendig um eine Teilnutzung des Brennwerteffektes zu erreichen. Es muss unbedingt ein neuer „hydraulischer Abgleich“ der Gesamtanlage vorgenommen werden, dabei wird z.B. ermittelt ob die Rohrleitungsquerschnitte richtig bemessen sind für das neue System oder ob auch die Heizungsventile ausgewechselt werden müssen um keine Probleme im Betrieb zu bereiten, sonst können z.B. Pfeifgeräusche und Strömungsrauschen auftreten. Lassen Sie sich die Prüfung des hydraulischen Abgleichs der Anlage gem. DIN 18380 unbedingt vom Installateur bestätigen. 

 "Kostenvergleich Heizsysteme".

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