Funktion und Arten von Heizkesseln

Ein Heizkessel liefert Wärme für Heizung und Warmwasserbereitung. Möglich wird das, indem er die chemische Energie verschiedener Brennstoffe durch eine Verbrennung in nutzbare Wärme umwandelt. Diese thermische Energie wird dann auf das Heizungswasser übertragen und für die Raumheizung zu allen Heizflächen im Haus transportiert. Wie ein Heizkessel funktioniert, welche Arten man heute unterscheidet und wann alte Wärmeerzeuger ausgetauscht werden müssen, erklären wir in den folgenden Abschnitten.

Abbildung für den Lexikonbeitrag Heizkessel

Funktionsweise eines Heizkessels

Ein Heizkessel ist ein Wärmeerzeuger, der einzelne Wohnungen oder ganze Häuser mit Wärme für die Raumheizung und die Warmwasserbereitung versorgt. Er wird oft in Kellern oder untergeordneten Räumen platziert und befindet sich in der Regel in der Nähe des Brennstofflagers. Ob Heizkessel und Brennstofflager sogar im gleichen Raum untergebracht werden dürfen, hängt von der Menge der eingelagerten Rohstoffe ab. Grenzwerte werden in der Feuerungsverordnung geregelt.

Generell besteht ein Heizkessel aus einem Brennraum, einem Rost oder einem Brenner, einem Wärmeübertrager und einer Abgasanlage. Während der Brenner dafür sorgt, dass die eingesetzten Rohstoffe effizient und sauber im Brennraum verbrennen, gewinnt ein Wärmeübertrager die dabei frei werdende Wärme. Er überträgt sie auf das Heizungswasser, mit dem die thermische Energie dann durch das gesamte Haus transportiert wird. Über eine spezielle Anlage strömen die im Heizkessel entstehenden Abgase zum Schornstein und über Dach nach draußen. Um die Umwelt dabei möglichst wenig zu belasten, sind niedrige Emissionen besonders wichtig.

Arten von Heizkesseln

Je nachdem, welcher Rohstoff zur Beheizung eingesetzt werden soll, stehen Hausbesitzern heute verschiedene Heizkessel-Arten zur Verfügung. Die wichtigsten sind:

  • der Gas-Heizkessel
  • der Öl-Heizkessel
  • der Scheitholzkessel
  • der Pelletkessel

Gas- und Öl-Heizkessel

Gas- und Öl-Heizkessel werden eingesetzt, um Gebäude mit gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen zu beheizen. Sie sind dazu mit speziell konstruierten Brennern ausgestattet, die eine optimale und saubere Verbrennung gewährleisten. Vor allem in Gas-Heizkesseln werden dabei heute oft sogenannte Flächenbrenner eingesetzt, bei denen die Flamme auf einer porösen Oberfläche verbrennt. Neben der geringeren Verbrennungstemperatur – die zum Beispiel den Ausstoß von Stickoxiden reduziert – hat das den Vorteil, dass die Kessel kompakter gebaut werden können. Denn im Gegensatz zum konventionellen Flammbild – zum Beispiel wie bei einem Bunsenbrenner – reicht hier bereits ein kleinerer Brennraum aus.

Besonders effizient sind Gas- oder Ölheizkessel, wenn sie auch den Brennwert nutzen. Dabei wird das Abgas nach der Verbrennung so weit gekühlt, dass der darin befindliche Wasserdampf kondensiert und die mit sich transportierte Wärme abgibt.

Der Scheitholzkessel

Der Scheitholzkessel ist ein Wärmeerzeuger, der speziell für die Verbrennung fester Brennstoffe konstruiert wird. Damit das funktioniert, befindet sich im Brennraum kein Brenner, sondern ein Rost. Auf diesem werden zum Beispiel Holzscheite oder Briketts gestapelt und verbrannt. Besonders sauber und effizient funktionieren die Heizkessel mit dem unteren Abbrand oder der sogenannten Vergasertechnik. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kaminen, bei denen das gestapelte Holz allmählich von oben abbrennt, wird dazu Luft über den Holzstapel nach unten geblasen. Das führt dazu, dass das Holz bei laufender Verbrennung unten ausgast und in einer zweiten Kammer verbrennt.

Da die Verbrennung von Holz schlecht regelbar ist und auch nicht spontan gestoppt werden kann, wenn der Wärmebedarf im Haus sinkt, sind hier einige Besonderheiten zu beachten. So schützt eine thermische Ablaufsicherung vor dem Überhitzen. Denn immer dann, wenn die Temperatur im Heizkessel über einen voreingestellten Wert steigt, spült diese kaltes Leitungswasser über einen Wärmeübertrager. Das Wasser wird dabei erhitzt und führt überschüssige Verbrennungsenergie ab. Damit das in der Praxis nicht nötig ist, sollte ein passend dimensionierter Pufferspeicher die Energie auch dann noch aufnehmen können, wenn sie im Heizsystem eigentlich nicht mehr benötigt wird.

Der Pelletkessel

Der Pelletkessel ist eine Sonderform des Festbrennstoffkessels. Denn er arbeitet mit kleinen Holzpresslingen, die automatisch aus einem Lagerbehälter bis zum Brenner transportiert werden. Möglich wird das zum Beispiel über eine Sauganlage – hier werden die Pellets über einen Schlauch aus dem Lager gesaugt – oder eine Förderschnecke. Diese bewegt die Pellets durch eine Drehbewegung, ähnlich einer archimedischen Schraube, die man zum Beispiel von Wasserspielplätzen kennt. Eine Rückbrandsicherung schützt davor, dass das Feuer des Brenners auf das Lager überschlägt.

Pelletkessel bieten mehr Komfort als Scheitholzkessel, erfordern aber dennoch ab und zu ein manuelles Eingreifen. Zum Beispiel dann, wenn die Aschebehälter nach mehreren Wochen einmal zu leeren sind.

Wann müssen Heizkessel ausgetauscht werden?

Generell können Heizkessel betrieben werden, solange sie zuverlässig arbeiten und die Anforderungen der Emissions-Grenzwerte einhalten. Da vor allem alte Konstanttemperaturkessel aber besonders ineffizient sind – sie verbrauchen häufig viel mehr Energie als eigentlich nötig – müssen diese nach der aktuell gültigen Energieeinsparverordnung (EnEV 2014) getauscht werden, wenn sie älter als 30 Jahre sind. Ausnahmen bestehen dabei nur, wenn die Eigentümer eines Gebäudes mit mehr als zwei Wohnungen eine davon bereits vor dem 1. Februar 2002 selbst bewohnt haben. Hier muss der Kesseltausch erst nach einem Eigentümerwechsel innerhalb von zwei Jahren durchgeführt werden.

Worauf sollte man bei einem neuen Heizkessel achten?

Steht der Austausch eines alten Heizkessels an, sollten Hausbesitzer einige Punkte beachten. Die folgende Checkliste gibt einen kurzen Überblick:

  • Die Leistung des Heizkessels sollte unbedingt zum Gebäude passen. Eine Heizlastberechnung kann hier Aufschluss geben.
  • Ein Brennwertkessel bietet eine hohe Effizienz.
  • Die Leistung des Wärmeerzeugers sollte in einem großen Bereich (dem Modulationsbereich) an den Bedarf im Haus angepasst werden können.
  • Installierte Pumpen sollten immer hocheffizient sein.
  • Der Kessel sollte so konstruiert sein, dass die Stillstandsverluste auf ein Minimum reduziert werden. Diese entstehen über die Kesselhülle.
  • Wenn es möglich ist, sollte der Heizkessel im beheizten Bereich aufgestellt werden. So wirken die Verluste des Wärmeerzeugers als Gewinne im Wohnraum.
Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz

Fazit von Alexander Rosenkranz

Heizkessel sind Wärmeerzeuger, die die chemische Energie von Brennstoffen wie Öl, Gas oder Holz bei einer Verbrennung in thermische Energie umwandeln. Diese kann zum Beispiel zur Raumheizung oder zur Warmwasserbereitung genutzt werden. Aufbau und Funktion der Geräte unterscheiden sich, je nachdem welcher Brennstoff eingesetzt wird.

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