Diesen Monat werden wir über Heizungen in Form von Gas-, Öl-, Elektro- und alternativen Heizanlagen berichten. Bei dem folgenden Bericht soll der Schwerpunkt auf Gasanlagen liegen. Zu Beginn einige grundsätzliche Informationen über den Brennstoff Gas.
Diesen Monat werden wir über Heizungen in Form von Gas-, Öl-, Elektro- und alternativen Heizanlagen berichten. Bei dem folgenden Bericht soll der Schwerpunkt auf Gasanlagen liegen. Zu Beginn einige grundsätzliche Informationen über den Brennstoff Gas.
Erdgas, ebenso wie Erdöl, hat sich aus organischen Stoffen gebildet. Vor Millionen von Jahren lagerten sich abgestorbene Kleinorganismen in Form von Plankton und Algen auf dem Meeresboden ab. Durch Luftabschluß und hohem Druck entstanden Erdgas und Erdöl. Erdgas enthält die von Pflanzen in Form von Kohlenstoff und Kohlenwasserstoffen gespeicherte Energie. Erdgas besteht zu ca. 90 % aus Methan und höheren Kohlenwasserstoffverbindungen. Schadstoffbildende Komponenten, wie z. B. Schwefel, sind so gut wie nicht vorhanden. Der gasförmige Zustand ermöglicht eine annähernd vollständige Verbrennung. Die Abgase von Erdgasfeuerungen sind nahezu frei von Staub und Ruß. Ein weiterer Vorteil von Erdgas ist, daß der Transport durch unterirdische Leitungen zum Verbraucher direkt erfolgen kann und somit die umweltstörenden Transporte entfallen. Besteht kein Hausanschluß, bleibt noch die Alternative "Flüssiggase", welche in einer hauseigenen Tankanlage gelagert werden. Flüssiggase fallen als Nebenprodukte bei der Erdölraffinerie an und bestehen zu 95 % aus Propan, Butan oder aus Mischungen von beiden. Unter relativ niedrigem Druck läßt sich das Raffinerienebenprodukt leicht verflüssigen. Mit speziellen Tankfahrzeugen wird Flüssiggas dann an den Verbraucher geliefert. Flüssiggas ist ähnlich umweltfreundlich wie Erdgas. Auf weitere Gasarten möchten wir hier nicht eingehen, da diese auf dem Brennstoffmarkt unwesentlich sind.
Und nun einige Begriffserklärungen die zum weiteren Verständnis unerläßlich sind.
Heizwert: Beim Heizwert wird die fühlbare Wärme berücksichtigt, die sich als Temperaturerhöhung messen läßt.
Brennwert: Der Brennwert besteht aus dem Heizwert und schließt zusätzlich die nicht fühlbare Wärme ein, die im Wasserdampfanteil der Abgase versteckt ist und sich als Temperaturerhöhung nicht messen läßt. Bei Erdgas z. B. beträgt der Unterschied zwischen Heiz- und Brennwert elf Prozent.
Nutzungsgrad: Der Nutzungsgrad eines Heizkessels gibt an, welcher Anteil der eingesetzten Energie für das Heizsystem nutzbar ist. Abgasverluste, die Abstrahlung des Kessels und die Stillstandsverluste in den Betriebspausen werden berücksichtigt. Der Nutzungsgrad wird üblicherweise auf den Heizwert der eingesetzten Energie bezogen, da der Brennwert zu früheren Zeiten nicht nutzbar war. Diesen Bezugspunkt hat man für Brennwertgeräte beibehalten, um sie besser mit herkömmlichen Kesseln vergleichen zu können. Deshalb können Brennwertgeräte bei optimaler Abstimmung mit dem Heizsystem auf einen Nutzungsgrad von 108 % kommen.
Wärmetauscher: Bei Heizkesseln werden die heißen Abgase über einen Wärmeaustauscher geleitet. Dabei geben sie Wärme an das Heizungswasser ab. Brennwertgeräte haben mindestens zwei Wärmeaustauscher.
Vor- u. Rücklauftemperatur: Die Vorlauftemperatur gibt an, wie warm das Heizungswasser ist, das zu den Heizkörpern fließt. Rücklauftemperatur nennt man die Temperatur, mit der das Heizungswasser zum Wärmeerzeuger zurückfließt.
Taupunkt: Der Taupunkt ist der Temperaturwert, auf den das Abgas mindestens abgekühlt werden muß, damit Wasserdampf entsteht.
Niedrigtemperatur- und Brennwert-Technik: Beide Bauformen haben den gleichen Grundgedanken, nämlich den Kessel nur mit der Temperatur zu betreiben, die gerade notwendig ist. An kalten Tagen ist eine höhere Temperatur erforderlich als an milden Tagen. Der Zusammenhang von Außentemperatur und notwendiger Heizwassertemperatur wird als Heizkurve bezeichnet. Der Verlauf dieser Kurve wird von Bauart und Größe der Heizflächen bestimmt. Statt ganzjährig auf einer definierten Temperatur zu stehen, gleiten die Heizkessel heutiger Ausführungsformen, das sind Niedertemperatur- und Brennwertkessel, an der Heizkurve entlang. Bei Heizpausen wird der Kessel durch die Steuerung automatisch außer Betrieb genommen und somit nicht ständig auf Temperatur gehalten.
[IMG]die_heizung1.2.gif[/IMG]Gasbetriebene Niedertemperatur- und Brennwertkessel sind sich sehr ähnlich. Die Besonderheit des Brennwertkessels liegt in seiner niedrigen Abgastemperatur. Brennwertgeräte nutzen durch bestimmte technische Ausführungen die Abgaswärme. Bei der Verbrennung von Erdgas entsteht Wasserdampf. Dieser enthält versteckte Wärme, die meist ungenutzt durch den Kamin abgeführt wird. Gas-Brennwertgeräte sind so konstruiert, daß sie auch diese Wärme nutzbar machen. Der Wasserdampf schlägt sich als Feuchtigkeit nieder. Diese Kondensationswärme wird durch besonders große Wärmetauscherflächen auf die Heizanlage übertragen. Kriterien für oder gegen einen Brennwertkessel liegen bei den Gesamtkosten der Anlage und des Abgassystems. Bei Niedertemperaturkesseln lassen sich die Kesseltemperaturen unter 65° C senken. Da nicht mehr Wärme produziert als gebraucht wird, kommt es nur zu einer geringfügigen Auskühlung des Kessels, und dadurch wird die Vorlauftemperatur des Heizwassers direkt im Kessel erzeugt und muß nicht erst durch einen Mischer hergestellt werden.
Der Standort
Der Standort hat nichts mit der heiztechnischen Qualität zu tun. Allerdings bilden Wärmeerzeuger und Warmwasserspeicher eine funktionelle Einheit. Wer also einen hohen Warmwasserbedarf hat, kommt um einen bodenstehenden Speicher und damit um einen Heizraum nicht herum. Weitere Vorteile eines eigenen Heizraumes sind:
Die technische Optik spielt keine große Rolle.
Systembestandteile, wie das Ausdehnungsgefäß können großzügig dimensioniert werden.
Die Speicherauswahl unterliegt keinen Platzeinschränkungen.
Erweiterungen und Ergänzungen (Solartechnik) können jederzeit vorgenommen werden.
Der Kessel kann raumluftabhängig betrieben werden.
Geräusche stören nicht den Wohnraum.
[IMG]die_heizung1.3.gif[/IMG]Wandhängende Gaskessel können, aufgrund ihrer platzsparenden Abmessungen, an den unterschiedlichsten Stellen angebracht werden. Man kann diese Geräte bequem in Nischen oder einem Schrank unterbringen. Allerdings wird der Aufstellungsort vom Abgasanschluß beeinflußt. Ein besonders vorteilhafter Standort ist der Dachboden. Hier ist der Abgasweg besonders kurz und leicht zu installieren. Dies bringt bedeutende Kostenvorteile. Hängende Speicher gibt es bis zu etwa 120 Liter Volumen. Dies reicht bequem für ein Einfamilienhaus.
Der Brenner
Moderne Gasbrenner arbeiten überwiegend nach dem Vormischprinzip. Dies bedeutet, daß Verbrennungsluft und Gas schon vor dem Brennerraum vermischt werden. Dies führt zu einer gleichmäßigen Temperaturverteilung in der Verbrennungszone. Dadurch werden umweltschädliche Emissionen, welche durch ungleichmäßige Gas-Luft-Vermischungen entstehen, vermieden.
Kondenswasser
Wie oben schon erwähnt, fällt bei einer Gasheizanlage Kondenswasser an. Dieses Kondenswasser ist eigentlich nur destilliertes Wasser mit einem erhöhten pH-Wert. Es muß aber in das öffentliche Abwassernetz eingespeist und über dieses den Kläranlagen zugeführt werden. Kondenswasser kann ohne Bedenken in die Kanalisation geleitet werden. Da es aber bundesweit keine einheitliche Regelung über pH-Grenzwerte gibt, können wir hier keine verbindlichen Aussagen machen. Die meisten Kommunen halten sich an die Empfehlungen der "Abwassertechnischen Vereinigung", daß Anlagen bis zu 25 Kilowatt Leistung das Kondenswasser, ohne weitere Behandlung einleiten dürfen. Zur Information: Eine 4-Kilowatt-Anlage reicht für eine kleine Wohnung, eine 50-Kilowatt-Anlage beheizt 600 – 700 qm Wohnfläche. Konkrete Informationen erhalten Sie bei Ihrer zuständigen örtlichen Behörde sowie bei einem Gasversorgungsunternehmen in Ihrer Nähe.
Die Abgasabführung bei Brennwertkesseln
[IMG]die_heizung1.4.gif[/IMG]Die stark abgekühlten Abgase eines Brennwertkessels haben nicht mehr genug Auftrieb, um von alleine nach draußen abzuziehen. Deshalb werden sie meist mit Unterstützung eines Gebläses, mit leichtem Überdruck, ins Freie geführt. Herkömmliche Schornsteine sind hierfür nicht geeignet. Eine einfache, praxisgerechte Lösung hierfür ist das Einziehen einer Abgasleitung in einen schon vorhandenen Kamin (oder einen anderen geeigneten Schacht). Diese Leitungssysteme sind aus Edelstahl, Kunststoff, Aluminium, Keramik oder Spezialglas. Ist das Brennwertgerät im Dachgeschoß aufgestellt, können die Abgase über ein Doppelrohr (innen strömen die Abgase, außen wird Verbrennungsluft zugeführt) durch das Dach ins Freie geleitet werden.
Propangastank
Auch für Gastanks gelten, wie auch bei Öltanks, bestimmte Sicherheitsbestimmungen. Bei einer Aufstellung im Freien muß gesichert sein, daß sich eventuell ausströmendes Gas nirgends ansammeln kann. Zu Gebäuden muß ein bestimmter Abstand eingehalten werden. Genauere Informationen können über die Hersteller oder Gasversorgungsunternehmen bezogen werden.
Staatliche Fördermaßnahmen
Von Seiten der Bundesregierung gibt es ein Förderprogramm zur CO2-Minderung im Gebäudebestand der alten Bundesländer. Dieses Programm läuft bis zum Jahre 2001. Hier werden zinsgünstige Kredite an Hausbesitzer, die ihren alten Kessel durch ein Brennwertgerät ersetzen, vermittelt. Außerdem bieten Kommunen und Gasversorgungsunternehmen Zuschüsse, Kredite und Darlehen an.
Wir hoffen, einiges Basiswissen im Bereich Gasheizanlagen vermittelt zu haben. Nächste Woche möchten wir unsere Reihe im Bereich Heizung mit Ölheizungen fortsetzen. Bei detaillierten Fragen sollte ein Fachmann zu Rate gezogen werden.