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Brennwertausnutzung bei Pelletkesseln: Mehrwert durch Brennwert


IKZ Praxis - epaper ⋅ Ausgabe 5/2019 vom 10.05.2019

Pellet-Brennwertkessel heizen effizient und sauber – wenn die Hydraulik passt


Immer mehr Pelletkesselhersteller bieten Brennwertgeräte an. Der Energieeinspareffekt geht allerdings verloren, wenn die Heizungshydraulik nicht stimmt. Experten raten deshalb, unbedingt einen hydraulischen Abgleich vorzunehmen.

Ökofen bietet sie schon lange an, Fröling, Herz Energietechnik und Paradigma schon eine Weile. Nun haben sie auch Hargassner, KWB, Solarfocus und Windhager: die Brennwerttechnik für Pelletkessel. Aus einem einfachen Grund: Für einen Pelletkessel im Gebäudebestand gibt es vom Staat einen Zuschuss von 4500 ...

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... Euro, im Neubau sind es 3000 Euro. Der zusätzliche Bonus hat die Brennwerttechnik in Deutschland attraktiv gemacht und die Nachfrage steigen lassen.

Als alten Hut statt als Newcomer lässt sich die Brennwerttechnik bei Ökofen bezeichnen: Seit 16 Jahren hat das Unternehmen Pellet-Brennwertkessel im Programm. Es bietet in Deutschland die Modelle „Pellematic Smart“ mit Leistungen zwischen 6 und 14 kW, „Pellematic Smart XS“ und „Pellematic Condens“ mit 10 bis 18 kW und „Pellematic Plus“ mit 25 und 32 kW an. Mit der „Pellematic Maxi“-Baureihe (41, 55 und 64 kW) kann die Firma nun Brennwertkessel in Kaskadenschaltung mit bis zu 512 kW Leistung anbieten.

Das Einstellen des Thermostatventils beim hydraulischen Abgleich sichert den effizienten Betrieb von Brennwertkesseln.


Neue Brennwertmodelle

Brennwertkessel heizen deshalb effizient, weil sie die im Wasserdampf des Abgases enthaltene Wärme nutzen. Während sie bei Niedertemperaturkessel ungenutzt durch den Schornstein verschwindet, kann sie ein Brennwertgerät über die Abgaskondensation für die Heizung gewinnen. Die Hersteller versprechen Wirkungsgrade zwischen 104 und 107 %. Die Brennwertmodule lassen sich bei den meisten Anbietern nachrüsten, so zum Beispiel beim „Pellet Elegance“, den Solarfocus in vier Varianten mit 10, 15, 20 und 24 kW Nennleistung im Programm hat.

Ebenfalls in vier Leistungsgrößen bietet Windhager den „Biowin2 Plus“ an: 10, 16, 22 und 28 kW. Er unterscheidet sich von anderen Brennwertgeräten durch seine besondere Spülfunktion für die Reinigung der Nachheizflächen. Sie besteht aus zwei voneinander unabhängigen Spülkreisläufen, die laufend überwacht werden und nur dann starten, wenn es die Betriebsweise des Kessels erfordert.

Beim „Pellematic Condens“ von Ökofen sind die Edelstahl-Brennwertwärmeübertrager im hinteren Teil des Geräts eingebaut.


Bild: Ökofen

Der „Easyfire CC4“ von KWB mit acht Modellen zwischen 10 und 40 kW nutzt die Energie aus dem Abgas über einen Zusatzwärmeübertrager an der Rückseite. Er ist aus Edelstahl gefertigt und als Glattrohr-Register ausgeführt. Dadurch können Staubpartikel nach Firmenaussage nicht am Wärmeübertrager haften bleiben. Das Brennwertmodul wird automatisch mit Wasser gereinigt. Wie alle KWB-Kessel lässt sich der „Easyfire CC4“ in drei Teile zerlegen. Das spare Zeit beim Transport und vereinfache die Baustellenkoordination.

Bei Hargassner hängt der Kondensationswärmeübertrager an der Seite des Kessels „Nano-PK“. Dann trägt er den Namen „Nano-PK Plus“ (vier Modelle mit 6, 9, 12, und 15 kW Nenn leis tung). Das Kondensationsmodul lässt sich jederzeit nachrüsten.

Fröling bietet sein Brennwertmodul für den Pelletkessel „PE 1“ an. Es lässt sich an der Rückseite des Kessels anbringen. Der darin befindliche Wärmeübertrager ist aus korrosionsfestem Stahl gefertigt. Außerdem enthält es eine automatische Spüleinrichtung sowie einen Kondensatablauf mit Siphon. Der Hersteller liefert seine Brennwerttechnik für alle Holzbrennstoffe. So lassen sich außer dem Pelletkessel „PE 1“ (15, 20 kW) und „P4“ (15 bis 60 kW) auch Hackgutkessel, Scheitholzkessel sowie Kombikessel (Pellet und Scheitholz) mit dem Modul ausrüsten.

Beim „Easyfire CC4“ (KWB) befindet sich der Kondensationswärmeübertrager in einem an der Rückwand des Pelletkessels angebrachten Modul.


Bild: KWB

Hydraulik ist wichtige Stellschraube

Ohne einen hydraulischen Abgleich verliert auch die beste Brennwertheizung ihren Vorteil. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um einen mit Pellets oder mit fossilen Brennstoffen befeuerten Kessel handelt. Bei hydraulisch nicht optimal eingestellten Heizungssystemen kann es sein, dass Heizkörper, die näher am Kessel stehen, besser vom Heizungswasser durchströmt werden als weiter entfernte. Während die Wohnung im Erdgeschoss in diesem Fall zu viel von der Wärme aus dem Heizungskeller bekommt, wird die Dachgeschosswohnung nicht richtig warm. Würde zum Ausgleich die Vorlauftemperatur erhöht, würde auch die Rücklauftemperatur angehoben. Das führt dazu, dass der Kessel nicht mehr im Brennwertbetrieb läuft.

Mit dem Brennwertmodul stattet Fröling sowohl Pellet- wie Hackgut- und Scheitholzkessel aus.


Bild: Fröling

Niedrige Rücklauftemperatur sichert Brennwerteffekt

Der energieeinsparende Brennwerteffekt kann nur wirken, wenn das Rücklaufwasser unterhalb des Taupunktes des eingesetzten Brennstoffs abgekühlt ist. Bei der Verbrennung von Erdgas liegt der Wasserdampftaupunkt im Rauchgas bei ca. 59 °C, bei der Verbrennung von Heizöl bei ca. 48 °C und bei der Verbrennung von Holz je nach Wassergehalt zwischen 20 und 60 °C. Der Taupunkt des Rauchgases von Pelletfeuerungen liegt z. B. zwischen 40 und 50 °C.

Je niedriger die Rücklauftemperatur, desto besser der Brennwerteffekt. Deshalb ist der hydraulische Abgleich eine wichtige Voraussetzung für effizientes Heizen. Allerdings lässt sich die Rücklauftemperatur nicht einfach an der Heizungsanlage einstellen. Sie ergibt sich indirekt aus einer geringen Vorlauftemperatur. Eine Heizungsoptimierung mit hydraulischem Abgleich hält die Vorlauftemperatur niedrig. Zudem fließt das Heizungswasser langsam genug durch die Rohre und kühlt sich entsprechend ab.

Beim „Nano-PK Plus“ von Hargassner hängt der Konden sa tions wär me übertra ger an der Seite des Kessels.


Bild: Hargassner

Brennwerteffekt

Brennstoffe binden Energie in chemischer Form. Verbrennen sie, setzen sie diese Energie in Form von Wärme frei. Ein Teil der Energie wird zur Vergasung bestimmter Bestandteile benötigt, so auch für das im Brennstoff bzw. in der Verbrennungsluft enthaltene Wasser zu Wasserdampf. Um diese latente Wärme zurückzugewinnen, ist es notwendig, die Rauchgase zu kondensieren. Die zusätzliche Wärme lässt sich dem Heizsystem zuführen.