A
Abgasverlust
Der Abgasverlust einer Heizung ist das Maß für den Wärmeinhalt der über den Schornstein abgeleiteten Abgase. Je höher der Abgasverlust ist, desto schlechter ist der Wirkungsgrad und damit die Energieausnutzung Ihrer Heizung. Die daraus resultierenden CO2-Emissionen der Heizungsanlage sind dann leider auch unverhältnismäßig hoch und CO2 ist bekanntlich Hauptverursacher für den Treibhauseffekt. Aus diesem Grund ist der zulässige Abgasverlust von Heizungsanlagen gesetzlich begrenzt. Die Einhaltung der Grenzwerte wird regelmäßig von den Rauchfangkehrern durch Messungen überprüft. Die Umsetzung dieser Umwelt-Verordnung leistet damit einen wichtigen Beitrag für Ihre eigene Heizkosten-Einsparung und zum Klimaschutz.
B
Biomasse (Bioenergie) ist wie Erdwärme, Wasserkraft, Meeres-, Sonnen- und Wind-Energie eine erneuerbare Energie. Als Biomasse gilt alle, organische Substanz, die durch Lebewesen entsteht und als Energiequelle genutzt werden kann. Die juristische Definition ist in der „Biomasse-Verordnung“ festgeschrieben: „ … aus Phyto- und Zoomasse resultierende Folge-und Nebenprodukte, Rückstände und Abfälle, deren Energiegehalt aus Phyto- und Zoomasse stammt.“
Biomasse ist:
• Pflanzen und –bestandteile sowie daraus hergestellte Energieträger, deren Bestandteile aus Biomasse erzeugt wurden
• Abfälle und Nebenprodukte pflanzlicher und tierischer Herkunft aus Land-, Forst-, Fischwirtschaft,
• Bioabfälle i.S.d. der Bioabfallverordnung
• aus Biomasse erzeugtes Gas sowie Folge- und Nebenprodukte
• aus Biomasse erzeugte Alkohole, deren Bestandteile, Zwischen-, Folge- und Nebenprodukte erzeugt wurden
• Altholz (Gebraucht-, Industrierestholz)
• aus Altholz erzeugtes Gas
• Pflanzenölmethylester
• Treibsel aus Gewässer-, Uferpflege und –reinhaltung
• durch anaerobe Vergärung erzeugtes Biogas
Biomasse in der Heiztechnik wird i.d.R. in Form von in nachhaltiger Forstwirtschaft nachwachsendem Holz genutzt, das fast CO2-neutral verbrennt. Festbrennstoff- oder Pelletkessel sowie Holz- und Pellet-Kaminöfen mit integriertem Heizwasser-Wärmetauscher können das gesamte Gebäude mit Heiz- und Warmwasser versorgen.
In einem bivalenten Heizsystem produzieren zwei Wärmeerzeuger die zur Raumheizung und/oder Warmwasserbereitung benötigte Wärmeenergie. Ein Beispiel ist die Kombination eines Gas-Brennwertkessels mit einer Solarthermie-Anlage. Für die Warmwasserbereitung wird dabei ein bivalenter Warmwasserspeicher eingesetzt. Darüber hinaus wird der Begriff “bivalent” auch in der Wärmepumpentechnik verwendet. Hier dient er zur Beschreibung des Parallelbetriebs einer Wärmepumpe und einem konventionell betriebenen Heizgerät.
Ausgehend von der Marktdominanz handelt es sich dabei in der Regel um Heizöl und Erdgas. Alternativen hierzu sind Flüssiggas, Festbrennstoffe, Fernwärme und elektrischer Strom.
Brennwerttechnik nutzt den Energiegehalt (Brennwert) des Brennstoffes Öl oder Gas – je nachdem, ob es sich um eine Öl- oder Gas-Brennwertanlage handelt – zu fast 100% aus. Denn ein Brennwertgerät nutzt zusätzlich die Energie aus den kondensierten Verbrennungsabgasen: Bei der temperaturveränderlichen Betriebsweise werden die Verbrennungsgase so weit abgekühlt, dass der in ihnen enthaltene Wasserdampf kondensiert. So wird ein zusätzlicher Wärmeanteil frei, der vom Brennwert-Wärmeerzeuger als permanente weitere Energiequelle genutzt wird. Brennwert-Wärmeerzeuger verbrauchen weniger fossile Brennstoffe, stoßen weniger Emissionen aus und sind damit deutlich umweltverträglicher als frühere Generationen von Öl- oder Gasheizkesseln.
Brennwertanlagen werden temperaturveränderlich zwischen Raumtemperatur und maximal 80°C sowie “modulierend”, zwischen etwa 15 und 100 Prozent Nennleistung betrieben: Sie passen sich dem aktuellen Wärmebedarf automatisch an.
Der Teillast-Wirkungsgrad (bezogen auf den Heizwert) erreicht je nach Betriebsverhältnissen bis zu ca. 98 (bezogen auf den Brennwert).
Direkt beheizter Warmwasserspeicher
Gasbefeuerte oder elektrisch beheizte Warmwasserspeicher erwärmen das Wasser direkt im Behälter. Direkt beheizte Warmwasserspeicher ermöglichen eine wirtschaftliche Warmwasserbereitung für Einsatzbereiche wie Einfamilienhäuser oder kleine Gewerbeobjekte. Heizleistung und Speicherinhalt können bei beiden Energieträgern nach dem Warmwasserbedarf gewählt werden. Der direkt beheizte Gas-Warmwasserspeicher erwärmt den Speicherinhalt durch einen integrierten Gasbrenner und ist damit vom Heizsystem unabhängig. Besonders für die dezentrale Warmwasserversorgung mit kleinen Speicherinhalten von 5 bis ca. 120 Liter werden Elektro-Warmwasserspeicher verwendet.
Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle ist eine Bundesbehörde, die administrative Aufgaben des Bundes im Bereich der Wirtschaftsförderung und im Energiesektor wahrnimmt. Im Energiesektor setzt das BAFA beispielsweise die Fördermaßnahmen des Bundes zur stärkeren Nutzung erneuerbarer Energien, zur Energieeinsparung und zur Reduktion klimaschädlicher Treibhausgase um. Das BAFA ist dabei die Bewilligungsbehörde für Förderanträge. Für KWK-Anlagen ist die Anmeldung bzw. BAFA-Zulassung die Voraussetzung für die Auszahlung des KWK-Zuschlages durch den Stromnetzbetreiber.
D
Warmes Wasser im direkten Durchfluss ohne Wartezeit ist das wesentliche Merkmal von Durchlauferhitzern (Durchflusswassererwärmern). Während das Trinkwasser den Durchlauferhitzer durchströmt, wird es auf die eingestellte Temperatur erwärmt. Dazu benötigen diese Warmwassergeräte hohe Wärmeleistungen, um gleichzeitig mit der Entnahme die Wärme an das kalt zufließende Trinkwasser übertragen zu können. Die pro Minute zapfbare Warmwassermenge hängt daher von der Geräteleistung ab. Durchlauferhitzer werden mit Gas oder Strom betrieben. Eingesetzt werden sie vorwiegend dort, wo hoher Warmwasserkomfort erwünscht ist, aber zentrale Warmwasserspeicher und lange Leitungswege unwirtschaftlich wären.
E
Bei der Verbrennung fossiler Energieträger, vor allem Kohle, Öl und Gas, werden Schadstoffe an die Umgebung abgegeben. Dieser Ausstoß von Luftschadstoffen wird im Zusammenhang mit Umwelt- und Klimaschutz als Emission bezeichnet. Die Hauptverursacher von Emissionen sind Kraftwerke mit Energieerzeugung durch fossile Energieträger sowie Industrie, Haushalte und Verkehr. Die in Bezug auf die Menge bedeutendsten energiebedingten Emissionen sind Kohlendioxid (CO?), Schwefeldioxid (SO?), Stickstoffoxide (NOx) sowie Kohlenmonoxid (CO). Kohlendioxid (CO?) zählt ebenso wie Methan (CH?) und anderen Emissionen zu den Hauptverursachern des Treibhauseffekts. Schwefeldioxid (SO?) und Stickstoffoxiden (NOx) wird Versauerungspotenzial zugeschrieben; Kohlenmonoxid (CO) schädigt die Ozonschicht. Im Bereich der Wärmeversorgung von Gebäuden können energiebedingte Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien wie Solarthermie und Biomasse sowie durch den Einsatz energieeffizienter Heiztechnik vermindert werden. Eine weitere Möglichkeit zur Reduzierung von Schadstoffemissionen ist bei Gas-Heizgeräten die Optimierung der Verbrennungsqualität durch die Überwachung des CO-Gehalts im Abgas.
| Der Energieausweis gibt Auskunft darüber, wie viel Energie ein Gebäude pro Quadratmeter im Jahr benötigt. Es gibt zwei Möglichkeiten die Energiemenge zu messen: Eine verbrauchsabhängige und eine bedarfsorientierte. Die Hinweise im Energieausweis zu den Angaben über die energetische Qualität des Gebäudes müssen zeigen, auf welcher Grundlage die Berechnungen erstellt wurden und von wem die Datenerhebung durchgeführt worden ist. Der Verbrauchsausweis gibt den Energieverbrauch auf Grundlage des Verbrauchs der vergangenen drei Jahre für Heizung und gegebenenfalls Warmwasser an. Das Ergebnis des Verbrauchsausweises ist jedoch stark vom individuellen Verhalten der Nutzer abhängig und kann deshalb deutlich schwanken. Der Bedarfsausweis ist hingegen sehr viel genauer. Er enthält Angaben zum Energiebedarf von Gebäuden, die mittels einer Analyse der Bausubstanz und der Heizungsanlage erstellt werden. Bei der energetischen Bewertung von Nichtwohngebäuden wird im Unterschied zu Wohngebäuden eine Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung vorgenommen. Geregelt ist die Ermittlung des Energiebedarfs in der DIN V 18599 Teil 1-10. Der Energieausweis darf nur von eigens dafür qualifizierten Personen ausgestellt werden. |
Der Begriff Energieeffizienz beschreibt einen Zustand, bei dem unter gleichen Rahmenbedingungen mit geringerem Energieeinsatz eine gleichwertige oder höhere Leistung erzielt werden kann. Insbesondere in der Gebäudetechnik wird der Begriff häufig verwendet. Verwendung findet der Begriff beispielsweise, um die Vorzüge einer Gebäudesanierung oder der Modernisierung einer Heizungsanlage zu beschreiben. Besonders energieeffizient sind Konzepte zur Wärme- und Wasserversorgung, die auch die Nutzung erneuerbarer Energien in die Gebäudetechnik mit einbeziehen.
Die Vorschriften für den Energieausweis werden geändert. Der am 6. Februar 2013 vorgelegter Entwurf zur Änderung des Energieeinsparungsgesetzes (EnEG) und zur Änderung der Energieeinsparverordnung (EnEV) wurde von der Bundesregierung beschlossen. Ab dem 1. Mai 2014 bedeutet die neue Verordnung, dass künftig spätestens bei Besichtigungen der Immobilie ein Energieausweis vorliegen muss.Weiter wesentliche Änderungen zur EnEV:
• Die Anhebung der energetischen Anforderungen an Neubauten ab dem 1. Januar 2016 um durchschnittlich 25 Prozent des zulässigen Jahres-Primärenergiebedarfs und um durchschnittlich 20 Prozent bei der Wärmedämmung der Gebäudehülle
• Keine zusätzlichen Verschärfungen der heute geltenden Anforderungen bei Modernisierungen im Gebäudebestand, da zu geringes Energieeinsparpotenzial;
• Einführung der Pflicht zur Übergabe des Energieausweises an den Käufer oder neuen Mieter
• Einführung der Pflicht zur Angabe energetischer Kennwerte in Immobilienanzeigen, insbesondere bei Verkauf und Vermietung. Auf Wunsch des Bundesrates auch Angabe der Energieeffizienzklasse (Klassen A+ bis H).
• Erweiterung der Pflicht zum Austausch alter Heizkessel (Jahrgänge älter als 1985 bzw. älter als 30 Jahre, bisher Kessel älter als 1978). Nicht betroffen sind Brennwertkessel und Niedertemperaturheizkessel, die einen besonders hohen Wirkungsgrad haben.
Was bestimmt die EnEV ?
Neben grundsätzlichen Anforderungen an neu zu errichtende Gebäude, werden auch Fristen für den Austausch veralteter Heiztechnik festgelegt. Die aktuelle Fassung der EnEV gilt seit dem 01.05.2014 und enthält eine Reihe von gegenüber EnEV 2009 verschärften Anforderungen.
Als erneuerbare Energien werden Wärme oder elektrischer Strom bezeichnet, die aus Sonnenlicht, nachwachsenden Rohstoffen oder anderen natürlichen Ressourcen gewonnen werden. Charakteristisch für diese Energien ist ihre unbegrenzte Reproduzierbarkeit. Das führt dazu, dass erneuerbare Energien zur Beheizung oder Warmwasserversorgung von Gebäuden eine besonders wirtschaftliche Variante darstellen. Gleichzeitig schonen erneuerbare Energien die endlichen Ressourcen und erhöhen die Autonomie bei der Energieversorgung. Zwar ist die Anlagentechnik zur Nutzung erneuerbarer Energie in der Anschaffung (noch) etwas teurer als konventionelle Heiztechnik, doch fördert die Bundesregierung ihren Einsatz durch das Marktanreizprogramm mit Zuschüssen und günstigen Darlehen. Außerdem ist der anteilige Einsatz erneuerbarer Energien zur Wärme- oder Stromerzeugung bei Neubauten seit dem 1. Januar 2009 gesetzlich vorgeschrieben. Zukünftig werden also in Neubauten Anlagenteile zur Nutzung erneuerbarer Energien die Regel sein.
Eine Etagenheizung ist eine Heizungsanlage, die Wärme für eine Etage oder eine Wohneinheit mit einer oder mehreren Etagen erzeugt. Häufig kommen dabei Gas-Kombithermen zum Einsatz, die sowohl das im Haushalt benötigte Warmwasser als auch das Heizwasser für den Heizkreislauf erzeugen. Eine sogenannte Umlaufwasserheizung erzeugt dagegen ausschließlich Heizwasser.
F
Für die Wärmeerzeugung mit festen fossilen oder biogenen Brennstoffen wie Stückholz, Scheitholz, Holzbriketts, Braunkohle- und Steinkohlebriketts oder Koks werden Festbrennstoffkessel wie zum Beispiel die Holzheizung oder der Scheitholzkessel eingesetzt.
Fördermittel sind Zuwendungen des Staates, die vergeben werden, um bestimmte politische oder wirtschaftliche Ziele zu erreichen. Um öffentliche Fördermittel zu erhalten, müssen die festgelegten Voraussetzungen im Einzelfall erfüllt werden. Vor dem Hintergrund der Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) werden unterschiedliche Maßnahmen zur Verbesserung der energetischen Qualität eines Gebäudes gefördert. So werden zum Beispiel im Rahmen des Marktanreizprogramms über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) Fördermittel vergeben.
G
Sie beanspruchen wenig Platz, bieten ein ansprechendes Design, sind einfach zu bedienen und arbeiten effizient sowie leise: Gas-Wandheizgeräte benötigen keinen speziellen Heizraum und können im Keller, in der Etage, in Nischen oder im Dachbereich installiert werden. Zusätzlich kann ein indirekt beheizter Warmwasserspeicher angeschlossen werden.
H
Der Heizkessel dient in einer Zentralheizungsanlage als Wärmeerzeuger und kann in verschiedenen Bauformen und Ausführungen konstruiert sein. Der eigentliche Kesselblock erwärmt das umlaufende Heizwasser durch die Brennerflamme und das hindurchströmende Abgas im Inneren des Kessels. Die am häufigsten eingesetzte Variante ist der bodenstehende Kessel mit nebenstehendem Warmwasserspeicher. Abhängig vom Brennstoff und der verwendeten Brennertechnik werden Heizkessel unterschieden in Brennwertkessel, atmosphärische Kessel oder Kessel mit Gebläsebrenner. Heizkessel werden auch häufig mit Solarwärmeanlagen kombiniert, um zusätzlich erneuerbare Energie zu nutzen.
Die Heizkurve bezeichnet den Zusammenhang zwischen der Vorlauftemperatur des Heizkreises und der Außentemperatur. Das Verhältnis von Außen- zu Vorlauftemperatur wird über die Steilheit festgelegt. Bei der Inbetriebnahme einer Heizungsanlage wird die Heizkurve auf die erforderliche Steilheit eingestellt. Bei größerem Heizwärmebedarf ist die Wärmeabgabe durch die Heizkörper entsprechend größer, sodass das Heizungswasser stärker abkühlt. Je kälter also die Außentemperatur ist, desto größer muss die Vorlauftemperatur sein. Die Spreizung ergibt sich aus der Systemauslegung. Mit zunehmender Außentemperatur wird der Unterschied zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur geringer. Die Heizkurve bildet das dafür erforderliche Regelungsverhalten ab.amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Heizkörper haben die Aufgabe die Wärme einer Warmwasser-Zentralheizungsanlage an den Raum abzugeben und dabei ein behagliches und gesundes Raumklima herzustellen. Zu den Raumheizkörpern zählen die verschiedenen Arten der Guss- und Stahlradiatoren, Plattenheizkörper, Konvektoren sowie Sonderbauformen beispielsweise im Bad als Handtuchtrockner. Die Raumheizkörper geben ihre Wärme durch Konvektion (Wärmemitführung) und/oder Wärmestrahlung ab und sollten nach Möglichkeit unterhalb des Fensters angeordnet sein. Aus optischen Gründen sollte die Baulänge des Heizkörpers einschließlich Regelarmatur (Thermostat) der jeweiligen Fensterbreite entsprechen.
Die Sonne erwärmt über den Absorber im Kollektor, die darin zirkulierende Solarflüssigkeit. Diese wird über eine Umwälzpumpe (Kollektorpumpe) in der Solarstation zum Speicher transportiert. Die Wärmespeicherung kann über einen Kombispeicher oder über einen Pufferspeicher in Kombination mit einer Trinkwasserstation oder aber einen bivalenten Speicher mit Pufferspeicher erfolgen.
Eine Hocheffizienzpumpe ist eine besonders Strom sparende Pumpe, die in einer Heizungs- oder Solaranlage als Umwälzpumpe oder in einem Warmwasserleitungsnetz als Zirkulationspumpe eingesetzt werden kann. Während einstufige Heizungspumpen jährlich 575 kWh Strom verbrauchen, begnügen sich moderne Hocheffizienzpumpen mit sparsamen 138 kWh im Jahr. Eine Hocheffizienzpumpe reduziert den Stromverbrauch somit um bis zu 76 Prozent.
Hybridtechnologie („Misch“-Technologie) oder Hybridsysteme sind Heizanlagen, die aus mehreren werkseitig aufeinander abgestimmten Energiequellen (z. B. Gas-Wärmeerzeuger und Solaranlage) mit integrierter Optimierungsregelung bestehen. Die intelligente Regelung steuert automatisch das Zusammenspiel der unterschiedlichen Wärmeerzeuger so, dass immer so viel regenerative Energie wie möglich erzeugt und nur so viel fossile Energie wie nötig verbraucht wird. Ein Pufferspeicher speichert die Wärme aus den einzelnen Wärmeerzeugern auf Vorrat, so dass immer genügend Wärmeenergie zur Verfügung steht. Ein Hybridsystem kann als eine Baueinheit (z. B. Brennwertgerät mit integrierter Wärmepumpe) oder als getrennte Baueinheiten (z. B. ein Brennwertgerät und eine Solaranlage) angeboten werden. Ein Hybridsystem spart Energiekosten und macht unabhängiger bei der Wärmeversorgung.
Hybridsysteme können aus folgenden Komponenten bestehen:
• Öl- oder Gas-Brennwertgerät und Wärmepumpe (plus wassergeführter Kaminofen)
• Öl- oder Gas-Brennwertgerät und Solaranlage (plus wassergeführter Kaminofen)
• Öl- oder Gas-Brennwertgerät und wassergeführter Kaminofen
• Gas-Brennwert-Hybridgerät und Solaranlage
• Wärmepumpe, Kaminofen und Photovoltaiksystem zur Eigenstromerzeugung
• Gas-Brennwert-Kompaktheizzentrale, Solaranlage und Kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung
• Wärmepumpe, Solaranlage, Photovoltaiksystem und Kontrollierte Wohnraumlüftung
• Wärmepumpe, Kaminofen, Kontrollierte Wohnraumlüftung und Photovoltaiksystem
Durch einen hydraulischen Abgleich werden die Druckverhältnisse und Volumenströme in einer Heizungsanlage oder einem Warmwasser-Zirkulationssystem eingestellt. Ziel ist es, bei jedem angeschlossenen Verbraucher den gleichen Widerstand herbeizuführen und ihn mit genau der Wassermenge zu versorgen, die er benötigt. Sind die hydraulischen Verhältnisse in einem System nicht ausgeglichen, können erhebliche Nachteile hinsichtlich der gleichmäßigen Wärmeverteilung und der Geräuschentwicklung auftreten. Insgesamt führt ein fehlender oder mangelhafter hydraulischer Abgleich zu einem wesentlich höheren Verbrauch von Wärme und Strom. Bei der Förderung von Maßnahmen zur energetischen Gebäudesanierung, zum Beispiel durch eine Modernisierung der Heizungsanlage, schreibt der Staat deshalb die Durchführung eines hydraulischen Abgleichs vor. Bei Neubauten werden die hydraulischen Verhältnisse bereits in der Planung berücksichtigt und durch geeignete Maßnahmen (z. B. voreinstellbare Heizkörperventile) gewährleistet. Aber auch im Gebäudebestand kann ein hydraulischer Abgleich mit verhältnismäßig geringem Aufwand von einem Fachhandwerksunternehmen durchgeführt werden. Üblich sind zum Beispiel die Einregulierung durch einstellbare Rücklaufverschraubungen oder nachträglich montierte Strangregulierventile.
K
Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entsteht Kohlendioxid. Es gilt als einer der Hauptverursacher für den Treibhauseffekt und ist damit ein bedeutender Faktor für die globale Klimabelastung. CO2 ist aber auch ein natürlicher Bestandteil der Luft und ein wesentlicher Stoff für das Wachstum von Pflanzen und Bäumen. Die Aufgabe des Klimaschutzes ist, die CO2-Emissionen zu verringern. Durch konsequente Energiesparmaßnahmen und die Verwendung kohlenstoffarmer Brennstoffe wie Erdgas können diese Emissionen reduziert werden. Die Energieeinsparverordnung begrenzt den zulässigen Energiebedarf für Gebäude. Einen wesentlichen Beitrag zur CO2-Reduktion kann auch der Einsatz energieeffizienter Heiztechnik wie Gas-Brennwerttechnik und erneuerbarer Energien wie Solarthermie, Wärmepumpen oder auch Kraft-Wärme-Kopplungs-Systemen leisten.
Heizung und Warmwasser in einem: Kombigeräte sind mit integrierter Warmwasserbereitung nach dem Durchlaufprinzip ausgestattet. Das ermöglicht hohen Heiz- und Warmwasserkomfort auf kleinstem Raum.
Beim Betrieb von Heizkesseln entsteht Kondenswasser, wenn der bei der Verbrennung gebildete Wasserdampf unter die Taupunkttemperatur abgekühlt wird.
L
Geräte für raumluftunabhängige Betriebsweise (z. B. Gas- und Öl-Brennwertgeräte) werden mit systemzertifizierten Luft-/Abgasführungen installiert. Die flexiblen Anwendungsmöglichkeiten dieser Systeme ermöglichen verschiedene Installationen an vorhandenen Schornsteinzügen, aber auch Lösungen ohne einen Schornstein.
M
Ein Membran-Ausdehnungsgefäß hat den Zweck temperaturbedingte Volumenschwankungen in Warmwasser-Heizungsanlagen, Sole- oder Solarkreisläufen auszugleichen. Ohne Ausdehnungsgefäß oder bei einem Defekt würde ständig Wasser über das Sicherheitsventil aus der Anlage entweichen. Bei Abkühlung des Heizwassers entsteht Unterdruck im System. Dabei würden die Stoffbuchsen in den Ventilen und die lösbaren Verbindungen Luft in die Leitungen ansaugen.
Das hätte zur Folge, dass häufig Wasser in den Kreislauf nachgefüllt werden müsste, wodurch die Korrosionsgefahr deutlich ansteigt. Um den sicheren und langlebigen Betrieb einer Anlage zu gewährleisten, sollte ein MAG einmal im Jahr auf Funktionsfähigkeit überprüft werden.
Moderne Wärmeerzeuger arbeiten modulierend. Dies bedeutet, dass während des Betriebs die Brennerleistung stufenlos an die tatsächlich benötigte Wärmeleistung angepasst wird. Die eingesetzte Energie wird damit sparsamer genutzt.
Zur Wärmeerzeugung wird bei monovalenter Betriebsweise nur ein Heizsystem bzw. ein Energieträger eingesetzt. Dies ist der Fall, wenn ein Wärmeerzeuger den gesamten Wärmebedarf allein decken kann und wenn keine weitere Energieart (z. B. Solar) zusätzlich eingesetzt wird. Bestimmte Heizsysteme benötigen die Unterstützung durch einen zweiten Wärmeerzeuger, um so als bivalentes System auch bei sehr kalten Außentemperaturen noch für behagliche Raumtemperaturen sorgen zu können.
N
Als Nennwärmeleistung wird die von einem Heizgerät abgegebene, für das Heizsystem tatsächlich nutzbare Wärmeleistung bezeichnet. Die abgegebene Nennwärmeleistung ist gegenüber der zugeführten Leistung um die Energieverluste verringert, die durch Energieumwandlung entstanden sind. Die Nennwärmeleistung ist ein wichtiger Kennwert für die Planung der Heizungsanlage. Anhand der für das Gebäude errechneten Wärmeleistung aus der Wärmebedarfsberechnung wird die Leistung des Heizgerätes bestimmt.
Bei Niedertemperatur-Heizwertgeräten handelt es sich um mit Gas oder Öl betriebene Wärmeerzeuger, die mit niedrigeren Systemtemperaturen als Standardheizkessel sowie ohne Brennwertnutzung arbeiten. Der Wärmetauscher besteht aus Grauguss oder Stahl. Niedertemperaturkessel können mit atmosphärischen oder Gebläse-Brennern ausgerüstet sein. Die Abgasabführung erfolgt bei Niedertemperatur-Heizwertgeräten über einen Schornstein. Im Kessel und im Schornstein darf keine Kondensation des Abgases erfolgen, sodass Maßnahmen zur Vermeidung der Taupunktunterschreitung erforderlich sind.
Der Normnutzungsgrad wird nach DIN 4702 Teil 8 ermittelt und enthält u. a. Messungen bei fünf typischen Leistungsstufen, um einen Nutzungsgrad zu ermitteln, der dem realen Nutzungsverhalten eines Wärmeerzeugers entspricht.
P
Moderne Pelletsheizkessel nutzen als Brennstoff Holzpellets. Dies sind Holzpresslinge aus naturbelassenem Restholz, die ohne Zusätze oder chemische Bindemittel hergestellt werden. Die Holzpellets werden dem Heizkessel aus einem Pellet-Lagerraum automatisch zugeführt. Dies erfolgt durch Raumaustragungssysteme wie Schnecken- oder Saugförderung, alternativ kann die Beschickung mit Pellets auch manuell über einen zusätzlichen Vorratsbehälter erfolgen. Beim Betrieb des Pellet-Heizkessels werden die erforderlichen Mengen an Brennstoff und Verbrennungsluft automatisch durch eine Lambdasonde reguliert. Bei der Verbrennung von Holzpellets fallen nur geringe Mengen Asche an, die zum Beispiel zur Gartendüngung verwendet werden können.
Um Trinkwasser einerseits schnell und gleichzeitig während des Durchfließens zu erwärmen, werden Plattenwärmetauscher eingesetzt. Dies sind aus Edelstahlplatten gefertigte Blocks, durch die das zu erwärmende Wasser und das Heizwasser in getrennten Kammern fließen und so eine Wärmeübertragung stattfindet. Ein Anwendungsbeispiel sind Schichtladespeicher, die das Trinkwasser über einen externen Plattenwärmetauscher erwärmen und in den oberen Speicherbereich laden.
Ein Pufferspeicher ist ein mit Wasser gefüllter Wärmespeicher. Er dient dazu, Differenzen zwischen erzeugter und verbrauchter Wärmeleistung auszugleichen. Dieser Ausgleich ermöglicht es, Systemkomponenten zur Wärmeerzeugung weitgehend unabhängig vom Verbrauch zu betreiben – zugunsten eines besseren Betriebsverhaltens und Wirkungsgrads. So wird zum Beispiel die tagsüber von den Kollektoren absorbierte Wärme der Sonneneinstrahlung im Pufferspeicher bevorratet, wodurch sie auch abends und nachts genutzt werden kann. Niedrigenergiehäuser müssen daher kaum noch konventionell beheizt werden. Außerdem werden Heizungspufferspeicher häufig mit Pellet-Heizungen eingesetzt, die ihren optimalen Wirkungsgrad unter Volllast bringen, sich schlecht runterregeln lassen und bei häufigem An- und Abschalten an Effizienz verlieren. Wärmepumpen können ohne Pufferspeicher auskommen – profitieren aber mit Speicher von einer verbesserten Jahresarbeitszahl.
Pufferspeicher mit integrierter Trinkwassererwärmung werden auch Kombispeicher genannt (Tank in Tank-Lösung). Erfolgt die Trinkwassererwärmung im Durchflussprinzip, spricht man auch von einem Frischwasserspeicher.
R
Bei raumluftabhängiger Betriebsweise entnimmt der Wärmeerzeuger die Verbrennungsluft direkt aus dem Raum. Dazu muss sichergestellt sein, dass dem Raum die nötige Luftmenge über Zuluftöffnungen zugeführt wird. Die Luftzuführung kann durch eine Öffnung in der Außenwand des Aufstellraums (mind. 150 cm²) erfolgen. Alternativ ist die Verbrennungsluftversorgung über mehrere miteinander verbundene Räume möglich (sog. Verbrennungsluftverbund). Die Außenluft wird dabei über planmäßig undichte Fugen von Fenstern und Außentüren zugeführt. Die Innentüren innerhalb des Raumluftverbunds müssen mit Türschlitzen oder Lüftungsgittern versehen sein und dürfen auch keinen Fall abgedeckt werden.
Bei raumluftunabhängiger Betriebsweise wird die für die Verbrennung benötigte Luft dem Heizkessel direkt aus dem Freien zugeführt und nicht dem Aufstellraum entnommen. Sog. Luft-Abgas-Systeme sind Rohr-in-Rohr-Konzepte: Im Innenrohr wird das Abgas ins Freie geleitet und in dem Ringspalt zwischen äußerem und innerem Rohr wird die Verbrennungsluft dem Gerät zugeführt.
Über einen Raumtemperaturregler werden die individuellen Heizzeiten und die persönlichen Wunschtemperaturen eingestellt. Damit wird der gewünschte Wärmekomfort zuverlässig geregelt. Die eingestellten Schaltzeiten steuern den Betrieb des Brenners, dessen Leistung durch Modulation automatisch dem jeweiligen Wärmebedarf angepasst wird.
Der kluge Kopf jeder Heizung: Die Regelung garantiert den bedarfsgerechten und wirtschaftlichen Betrieb Ihrer Heizungsanlage. Bei einer witterungsgeführten Regelung wird die Heizleistung über einen Außenfühler automatisch den Außentemperaturen angepasst.
Warmwasserspeicher stellen warmes Wasser auf Vorrat und in ausreichender Menge bereit. Für die zentrale Trinkwassererwärmung oder Gruppen-Trinkwassererwärmung stellen Rohrschlangenspeicher die grundlegende Bauform von Speicherwassererwärmern dar. Im unteren Speicherbereich befindet sich ein Wärmetauscher in Form einer spiralförmigen Rohrschlange. Die Rohrschlange kann aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff (z. B. Edelstahl), emailliertem Stahl oder Kupfer bestehen. Das Trinkwasser wird durch indirekte Beheizung erwärmt und ist nach einer bestimmten Aufheizzeit mit der gewünschten Temperatur verfügbar. Die Aufheizzeit wird bestimmt durch die Speichergröße, die verfügbare Wärmeleistung und die eingestellte Warmwassertemperatur. Die Wärmeübertragungsleistung der Rohrschlange ist auf die Beheizung durch Wärmeerzeuger wie Heizkessel oder Wandheizgeräte abgestimmt.
Sie werden in Rohrleitungssystemen eingesetzt, um eine unter bestimmten Betriebsbedingungen mögliche Umkehr der Strömungsrichtung zu unterbinden. Als Rückflussverhinderer fungieren Rückschlagklappen, Rückschlagventile und Schwerkraftbremsen.
S
In einem Schichtladespeicher erfolgt die Einschichtung des warmen Wassers entsprechend seiner Temperatur in unterschiedlicher Höhe. Dies wird durch die besondere Konstruktion des Schichtladespeichers und den Einsatz der Wärmetauscher realisiert. Damit steht bereits nach einer kurzen Aufheizzeit im oberen Speicherbereich Warmwasser mit Nutztemperatur zur Verfügung. Durch das Schichtladeverfahren entstehen auch beim Nachladen des Speicherinhalts keine starken Verwirbelungen und die Temperaturschichtung im Speicher bleibt konstant. Der Vorteil: schnell warmes Wasser, energieeffizient und sparsam.
Sicherheitsgruppe
Eine Sicherheitsgruppe schützt den Warmwasserspeicher vor zu hohem Druck und besteht aus folgenden Bauteilen: Sicherheitsventil (schützt den Trinkwassererwärmer vor zu hohem Druck), Prüfstutzen, Absperrventil, Druckminderer (regelt den Druck im Trinkwassersystem), Rückflussverhinderer (verhindert, dass erwärmtes Trinkwasser in das Trinkwassernetz kalt zurückströmt), Manometeranschluss und Ablauftrichter.
Heizung
Heizung verstehen
Heiztechniklexikon
Begriffe S
Sicherheitstemperaturbegrenzer
Heizgeräte und Warmwasserspeicher, die mit einer elektrischen Zusatzheizung ausgestattet sind, werden zum Schutz vor Übertemperatur mit einem Sicherheitstemperaturbegrenzer ausgerüstet. Bei Heizkesseln und Wandheizgeräten verhindert ein Sicherheitstemperaturbegrenzer das Überschreiten der vorgegebenen Maximaltemperatur. Durch das Auslösen des Sicherheitstemperaturbegrenzers wird der Brenner abgeschaltet und der Wärmeerzeuger verriegelt. Der Brenner wird nicht wieder automatisch gestartet, sodass das Heizgerät nur manuell bzw. nach Behebung einer evtl. vorliegenden Störung wieder in Betrieb gesetzt werden kann.
In einem geschlossenen Behälter steigt der Druck, wenn das darin enthaltene Wasser erwärmt wird. Sicherheitsventile schützen Warmwasserspeicher und Heizkessel gegen das Überschreiten des höchstzulässigen Betriebsdruckes. Bei Speicherwassererwärmern wird das Sicherheitsventil im Kaltwasserzulauf installiert. Kleinere, wandhängende Warmwasserspeicher werden über eine Sicherheitsgruppe mit integriertem Sicherheitsventil angeschlossen. Wird der Ansprechdruck erreicht, öffnet das Sicherheitsventil und baut so den Überdruck wieder ab. In Solarthermie-Anlagen leitet ein Sicherheitsventil im Fall einer Betriebsstörung Solarflüssigkeit in einen Auffangbehälter ab.
Eine Solaranlage besteht aus Solarkollektoren, Warmwasserspeicher, Solarstation und Regelung. Ergänzt wird sie um einen weiteren Wärmeerzeuger wie z. B. ein Öl-Brennwertgerät. Die Solarkollektoren geben die Sonnenwärme an ein Solarfluid ab. Sobald die Temperatur im Kollektor höher ist als im integrierten Warmwasserspeicher, transportiert eine Hocheffizienzpumpe das erwärmte Solarfluid durch Rohrleitungen zum Warmwasserspeicher. Ein Wärmetauscher im Speicher u¨berträgt die Wärme auf das Trinkwasser – so ist Sonnenenergie auch verfügbar, wenn die Sonne nicht scheint.Die Größe der Anlage hängt davon ab, ob sie nur Wasser erwärmen oder auch die Heizung unterstu¨tzen soll und wie viele Personen im Haushalt wohnen. Die nötige Kollektorfläche fu¨r die Trinkwassererwärmung beträgt ca. 1 bis 1,5 m2 pro Person.Etwa 4 bis 6 m2 Kollektorfläche decken bis zu 60 % des Energiebedarfs zur Trinkwassererwärmung in einem Einfamilienhaus ab.Mit ca. 10 m2 Kollektorfläche und Kombispeicher kann eine Solaranlage die Wohnraumbeheizung unterstu¨tzen. Der Wärmekomfort ist dabei immer gesichert, denn bei mangelnder Sonneneinstrahlung heizt das Brennwertgerät nach. Eine Solaranlage kann praktisch auf jedem Haus installiert werden: als Aufdach-, Fassadenmontage oder Dachintegration. Ob als reine Trinkwasserlösung oder kombinierte Trinkwasser- und Heizungsunterstu¨tzung, bei Neubau oder Modernisierung.
Um zwischen Kollektor und Solarspeicher die Wärme zu transportieren, zirkuliert im Solarkreislauf eine Wärmeträgerflüssigkeit. Diese nimmt im Absorber die eingestrahlte Sonnenwärme auf. Für sicheren Betrieb auch im Winter muss die Solarflüssigkeit jedoch frostsicher sein, sodass der Solarkreislauf nicht einfach nur mit Wasser befüllt werden darf. Deshalb wird hierfür ein ökologisch unbedenkliches Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel verwendet.
Solarkollektoren wandeln die Sonneneinstrahlung in nutzbare Wärmeenergie für Warmwasserversorgung und Heizungsunterstützung um. Im Solarkollektor wird die Sonnenenergie vom Absorber aufgenommen, der die Strahlungswärme an den Solarkreislauf weitergibt. Der Solarkreislauf, der von Solarflüssigkeit (Wärmeträgerflüssigkeit aus Wasser-Glykol-Gemisch) durchströmt wird, transportiert die Wärme vom Kollektor zum Solarspeicher.
Solarwärmeanlagen nutzen die Strahlungswärme der Sonne (solar = die Sonne betreffend, von der Sonne ausgehend), um Wasser zu erwärmen. Über einen Solarkreislauf wird die Sonnenwärme vom Kollektor zum Solarspeicher transportiert. Reicht die gewonnene Solarenergie nicht aus, wird das Wasser über ein konventionelles Heizgerät nacherwärmt. Die Nutzung der Sonnenenergie zur Erwärmung von Wasser wird als Solarthermie bezeichnet; für die Erzeugung von Solarstrom steht der Begriff Photovoltaik.
Die Heizwärme zum Aufheizen eines indirekt beheizten Speicherwassererwärmers wird durch eine Speicherladepumpe zum Wärmetauscher des Warmwasserspeichers transportiert. Bei Wärmeanforderung durch den Temperaturfühler des Trinkwassererwärmers wird die Speicherladepumpe von der Heizungsregelung angesteuert.
Die Speicherladepumpe befindet sich bei Rohrschlangenspeichern separat in der Rohrleitungsinstallation zwischen Wärmeerzeuger und Speicher.
Warmwasser auf Vorrat in ausreichender Menge und mit der richtigen Temperatur bereitzustellen, ist die Aufgabe eines Speicherwassererwärmers. Im Gegensatz zum Warmwasserspeicher wird das Trinkwasser durch den separaten Wärmeerzeuger im Behälter erwärmt und ist nach einer gewissen Aufheizzeit verfügbar. Die Aufheizzeit hängt ab von der Speichergröße, der Wärmeleistung und der eingestellten Warmwassertemperatur.
T
Temperaturregler regeln Heizungsanlagen. Sie sorgen dafür, dass die definierte Raumtemperatur in allen versorgten Räumen konstant bleibt. Optimal eingesetzt und eingestellt, tragen sie zu einem energiesparenden Heizbetrieb bei: So ändern moderne Regler die Vor- und Rücklauftemperatur bei Warmwasserheizungen abhängig vom tatsächlichen Bedarf. Auf diese Weise vermeiden sie nicht nur eine Überversorgung, sondern reduzieren gleichzeitig auch Verteilungsverluste und erhöhen die Energieeffizienz der Wärmeerzeuger – zum Beispiel von Gas-Brennwertgeräten, Wärmepumpen oder Solarthermie-Anlagen. Die Möglichkeit der zeitlichen Steuerung sorgt für weitere Energieeinspareffekte – zum Beispiel durch Nachtabschaltung, Nachtabsenkung oder Ferienbetrieb (Abwesenheitsbetrieb).
Thermostate werden für die individuelle Raumtemperaturregelung an Heizkörpern eingesetzt. Um die Raumtemperatur konstant zu halten, regulieren sie den Durchfluss von Radiatoren und Konvektoren mithilfe eines dehnbaren Thermofühlelementes und eines Ventils. Die Beheizung mit Thermostaten ist sehr bequem, da sie das einmal eingestellte Temperaturniveau selbsttätig halten. Solange die gewünschte Raumtemperatur vorherrscht, bleibt das Ventil geschlossen. Das spart eine Menge Wärmeenergie und somit Heizkosten. Zudem brauchen Thermostate keinen Strom. Noch sparsamer und komfortabler sind programmierbare Thermostate. Mit ihnen lassen sich noch einmal weitere 10 Prozent Heizenergie einsparen, da sie exakt auf den tatsächlich benötigten Tagestemperaturbedarf programmiert werden können.
Trinkwasser für den menschlichen Gebrauch muss frei sein von Krankheitserregern, geschmacklich neutral, kühl, farb- und geruchlos. Zudem soll es einen Mindest- bzw. Maximalgehalt an gelösten mineralischen Stoffen enthalten. Bei der Erwärmung und Speicherung von Wasser können sich jedoch Keime und Bakterien im Trinkwasser bilden, die die menschliche Gesundheit beeinträchtigen. Deshalb sind Vaillant Warmwasserspeichersysteme so ausgestattet, dass sie das erwärmte Wasser dauerhaft auf einem wirtschaftlichen und hygienisch einwandfreien Temperaturniveau halten, um das Bakterienwachstum wirkungsvoll und energieeffizient zu verhindern. Durchlauferhitzer und Kochendwassergeräte bieten hinsichtlich des Erhalts der Trinkwasserhygiene ebenfalls beste Voraussetzungen für einen sicheren und hygienisch unbedenklichen Betrieb.
W
Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank, nur dass sie nicht kühlt, sondern wärmt:
Die in der Umgebungsluft, im Erdreich (Sole) oder im Grundwasser gespeicherte natürliche Wärme wird mit dem Heizsystem zu einem geschlossenen Kreislauf verbunden. Über einen Wärmetauscher gibt der Wärmeträger auch minimale Wärme an das gasförmige Transportmittel (Kältemittel) des Wärmepumpen-Kreislaufes weiter. So können auch niedrige Temperaturen zum Heizen genutzt werden: das Kältemittel nimmt die Umgebungswärme auf und verdampft. Ein Verdichter komprimiert den Dampf und erhöht den Druck, die Temperatur steigt. Die gewonnene Wärme gibt der Dampf am Verflüssiger an die Heizung ab: der Dampf kühlt ab und wird wieder flüssig. Ein Entspannungsventil reduziert den Druck zurück auf das ursprüngliche Niveau – und der Kreislauf beginnt von vorne, denn jetzt ist das Kältemittel wieder kälter als z.B. der Boden und kann neue Wärme aufnehmen.
Die entstandene Energie besteht zu ca. drei Vierteln aus kostenloser Umweltwärme und nur zu ca. einem Drittel aus elektrischer Energie für den Verdichter.
Reversible Wärmepumpen können bei sommerlicher Hitze zu „Kältepumpen“ umfunktioniert werden und Räume auch kühlen.
Eine Wärmepumpe kann mit einem Gas- oder Öl-Heizkessel kombiniert sowie mit regenerativen Energien erweitert werden.
Ö
Ökodedesign-Richtlinie
Ab 2015 sind die EU-Mitgliedsstaaten aufgefordert die Ökodesign-Richtlinien (ErP = Energy-related Products) für Wärmeerzeuger und Speicher umzusetzen. Innerhalb der Europäischen Union müssen Wärmeerzeuger und Speicher ab September 2015 bestimmte Anforderungen an die Energieeffizienz erfüllen – das verlangt eine Umsetzung der sogenannten Ökodesign-Richtlinie für energieverbrauchende und energieverbrauchsrelevante Produkte (ErP). Die europaweite Verordnung gilt für Öl- und Gas-Heizkessel, Wärmepumpen, Blockheizkraftwerke und Speicher. Darüber hinaus müssen Produkte und Systeme mit einer Leistung bis 70 kW mit einem Energieeffizienzlabel gekennzeichnet werden, das man von Elektrogeräten wie Waschmaschinen, Kühlschränken, Wäschetrocknern oder Fernsehgeräten kennt. So können Sie als Verbraucher anhand der unterschiedlichen Farben und Buchstaben auf einen Blick die Energieeffizienz der Produkte erkennen. Aufgrund der neuen Umsetzungsmaßnahme dürfen folgende Produkte vom 26.September 2015 an in Europa nur noch in den Verkehr gebracht werden, wenn Anforderungen an Effizienz, Schallleistungspegel und Wärmeschutz (bei Speichern) eingehalten werden:
• fossil betriebene Heizkessel und Wärmepumpen bis 400 kW Leistung
• Blockheizkraftwerke bis 50 kW elektrische Leistung
• Warmwasser- und Pufferspeicher bis 2 000 Liter Volumen
Begleitend hierzu müssen Wärmeerzeuger bis 70 kW Leistung und Speicher bis 500 Liter ab dem 26. September 2015 mit einem Energieeffizienzlabel gekennzeichnet werden. Diese Label folgen dem insbesondere von Haushaltsgeräten bekannten „A bis G“-Prinzip mit einer optischen Kennzeichnung durch unterschiedliche Farben. Sie bewerten die Einzelprodukte. Darüber hinaus müssen Systemkombinationen (z.B. Systeme, die aus einem Heizkessel, einem Speicher und einer Solaranlage bestehen) ebenfalls gelabelt werden.
Brennwertgeräte nutzen zusätzlich die im Wasserdampf des Abgases enthaltene Wärme, die ansonsten durch den Schornstein verloren geht. Der Abgasverlust wird dadurch geringer, und somit verbraucht die Heizung weniger Energie. Dazu wird im Heizkessel der im Abgas enthaltene Wasserdampf verflüssigt, indem das Abgas über einen zweiten Wärmetauscher geführt wird, der vom Heizwasser-Rücklauf durchströmt wird. Die damit zusätzlich gewonnene Energie wird als nutzbare Wärme an das Heizwasser abgegeben. Die Öl-Brennwerttechnik ermöglicht eine effiziente Energieausnutzung des Brennstoffs Öl. Die Abgase aus Ölfeuerungen müssen dazu auf eine Temperatur unterhalb 47° C abgekühlt werden. Zur effektiven Nutzung des Brennwerts soll die gesamte Heizungsanlage für niedrige Systemtemperaturen (niedrige Vorlauf-/Rücklauftemperaturen) ausgelegt sein.
