Wie funktioniert ein Gas-Brennwertkessel?

Florian Methe / pixelio.de

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In unseren Wohnhäusern gilt wie überall in der Natur: Energie kann nicht verloren gehen. Treten Wärmeverluste auf, so hat sich die Wärmeenergie entweder in eine andere Energieform umgewandelt oder sie ist in die Umgebung diffundiert. Genau dieses physikalische Prinzip der Energieerhaltung machen sich Heizungssysteme mit Brennwertkessel zunutze. Der Energiegehalt (Brennwert) von Erdgas kann in einem Gas-Brennwertkessel nahezu vollständig genutzt werden.

Die besondere Eigenschaft von Brennwertkesseln

Bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen wie Erdgas, Erdöl oder Kohle entsteht neben Kohlendioxid und Stickstoff auch heißer Wasserdampf. Üblicherweise gelangen sämtliche Abgase über den Schornstein ins Freie – und mit ihnen auch die im Wasserdampf gebundene Wärmeenergie. Im Gas-Brennwertkessel kann hingegen auch die sogenannte Kondensationswärme genutzt werden, wodurch sich der Nutzungsgrad deutlich verbessert. Diese besondere Eigenschaft des Brennwertkessels nennt man Brennwerteffekt.


Enormes Sparpotential durch den Brennwerteffekt

Um den Brennwerteffekt zu nutzen, muss der beim Verbrennungsvorgang entstehende heiße Wasserdampf im Gas-Brennwertkessel abgekühlt werden, bis er wieder zu Wasser kondensiert. Dies geschieht mithilfe eines Hochleistungswärmetauschers. Die heißen Abgase werden dabei an dem kälteren Heizwasser im Rücklauf sowie an der zur Verbrennung benötigten kalten Luft vorbeigeführt. Der kondensierende Wasserdampf gibt seine Kondensationswärme daraufhin an einen zweiten Wärmetauscher ab, über den das Heizungswasser vorgewärmt wird. Da bei der Kondensation ebenso viel Energie frei wird, wie zuvor beim Verdampfen gebunden wurden, nutzt ein Gas-Brennwertkessel die zugeführte Primärenergie somit äußerst effizient.

Gas Brennwertkessel: Nutzungsgrade nahe der physikalischen Grenze

Eine moderne Gasheizung erreicht mithilfe eines Gas-Brennwertkessels einen Wirkungsgrad von nahezu 100 %, bezogen auf den Brennwert von Erdgas. Manchmal wird in der Literatur auch ein Wirkungsgrad von bis zu 111 % angegeben. Selbstverständlich werden hier keine physikalischen Gesetze verletzt – die Angabe bezieht sich auf den sogenannten Heizwert von Erdgas. Da eine Nutzung der Kondensationswärme früher nicht möglich war, wurden die Nutzungsgrade von Heizanlagen häufig auf den sogenannten Heizwert bezogen, der jedoch geringer ist als der Brennwert.

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