Zukunftsperspektive mit Ölbrennwertheizungen

Brennwerttechnik ist die effizienteste Möglichkeit, um mit Öl zu heizen. Der Clou: Während konventionelle Heizungen heißes Abgas einfach zum Schornstein hinauspusten, wird es in einem modernen Brennwertgerät abgekühlt und die frei werdende Wärme zusätzlich zum Heizen verwendet. So kann Heizöl nahezu verlustfrei in Wärme umgewandelt werden.

Wer seinen veralteten Heizkessel durch ein neues Öl-Brennwertgerät ersetzt, spart bis zu 30 Prozent Heizöl und entlastet damit seinen eigenen Geldbeutel und das Klima. Auch wer später mehr tun will, ist mit einer Öl-Brennwertheizung gut aufgestellt, denn die Technik lässt sich problemlos mit erneuerbaren Energien kombinieren.

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Zukunftsheizen mit Öl
 

Abgase werden genutzt

Im Heizöl steckt Wasserstoff, der sich bei der Verbrennung mit dem Sauerstoff aus der Luft verbindet. Dabei entsteht Wasser, das in der heißen Umgebung sofort zu Dampf wird. Normalerweise – also ohne Brennwerttechnik – verschwindet dieser Wasserdampf dann samt der anderen Abgase ungenutzt durch den Schornstein.

Bei der Brennwerttechnik werden die heißen Abgase soweit abgekühlt, bis der Wasserdampf kondensiert. Die Taupunkttemperatur ist abhängig vom Wasserstoffgehalt des Brennstoffes beziehungsweise vom Wasserdampfgehalt des Abgases sowie vom Luftüberschuss der Verbrennung. Bei Heizöl EL liegt die Taupunkttemperatur ungefähr bei 47 Grad Celsius. Dabei entsteht Wärme, die zusätzlich genutzt wird. Das ist die Energie, die das Wasser zuvor in Dampf verwandelt hat.

 

Höchste Effizienz

Durch diesen einfachen physikalischen Effekt addiert sich bei der Brennwertnutzung die Kondensationswärme („latente Wärme“) mit der fühlbaren Wärme der heißen Abgase („sensible Wärme“). So erreicht eine Brennwertheizung einen Nutzungsgrad von bis zu 98 Prozent.

Im Gegensatz dazu können Niedertemperaturkessel, die heute noch weit verbreitet sind, die Energie nur zu rund 87 Prozent nutzen. Denn bei der Niedertemperaturtechnik werden die relativ hohen Abgastemperaturen von 140 bis 160 Grad Celsius nicht genutzt. So geht unnötig Energie verloren. Bei Geräten mit noch älterer Technik (so genannte Standardkessel mit konstant hoher Kesselwassertemperatur) liegt der Nutzungsgrad sogar nur bei etwa 68 Prozent.

 
Mehr Effizienz durch moderne Technik

Öl- und Gas-Brennwerttechnik sind gleich effizient

Öl- und Gas-Brennwertheizungen haben gleichermaßen einen maximalen Nutzungs- oder Wirkungsgrad von 98 Prozent. Denn sie arbeiten beide nach dem gleichen Prinzip. Unterschiede beim Nutzungs- oder Wirkungsgrad haben nichts mit dem verwendeten Brennstoff zu tun, sondern einzig mit der Konstruktion des Heizkessels. Der Energiegehalt des eingesetzten Brennstoffs kann auch bei Brennwert-Heizgeräten niemals zu 100 Prozent genutzt werden, da geringfügige Oberflächen-, Auskühlungs- und Abgasverluste in der Praxis nicht vollständig zu vermeiden sind.

Fachwissen: Varianten der Öl-Brennwertnutzung

Um die Brennwertnutzung in einer Ölheizung zu realisieren, müssen die Verbrennungsgase unter den Taupunkt abgekühlt werden. Dafür gibt es verschiedene konstruktiv-technische Möglichkeiten, die auch in Kombination genutzt werden. So können beispielsweise viele Geräte, die für die Kondensation den Heizungsrücklauf nutzen, auch über ein Luft-Abgas-System raumluftunabhängig mit Verbrennungsluft versorgt werden. Das erhöht die Energieausnutzung zusätzlich, weil die zuströmende Luft erwärmt wird.

Interne Kondensation

Brennwerttechnik mit Rücklaufkühlung: interne Kondensation

Die sensible (fühlbare) und latente (Kondensations-)Wärme des Abgases wird auf das Rücklaufwasser des Heizungssystems übertragen. Große Wärmetauscher-Flächen oder mehrzügige Abgasführung bewirken, dass die Abgase bis unter Taupunkt-Temperatur abkühlen. Je geringer die System- beziehungsweise die Rücklauftemperatur ist (beispielsweise bei Fußbodenheizungen), desto mehr Energie wird dem Abgas entzogen.

Nachgeschalteter Wärmeübertrager

Brennwerttechnik mit Rücklaufkühlung: nachgeschalteter Wärmeübertrager

Die Kondensation erfolgt in einem nachgeschalteten Wärmeübertrager. Wird er nachgerüstet, ist es möglich, den Brennwerteffekt auch in modernen Öl-Niedertemperaturgeräten zu nutzen.

Luft-Abgas-System

Brennwerttechnik mit Luft-Abgas-System (LAS)

Zunächst wird die Wärme an das Kesselwasser abgeführt. Dabei kühlt das Abgas auf Temperaturen oberhalb des Taupunktes ab. Im zweiten Wärmeübertrager kondensiert der im Abgas enthaltene Wasserdampf, indem die Abgaswärme zur Vorwärmung der vom Brenner angesaugten Verbrennungsluft genutzt wird. Je kälter die Außenluft ist, desto höher ist der Kondensationsgrad. Das LAS erlaubt aufgrund der raumluftunabhängigen Betriebsweise die Aufstellung des Brennwertgerätes innerhalb der thermischen Hülle.

 

Texte und Bilder unterliegen dem Copyright von IWO - Institut für Wärme & Öltechnik

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