Modulation: Regulierung der Heizleistung 

Geht es in der Heizungstechnik um die Modulation, sprechen Experten von der stufenlosen Regulierung der Brennerleistung. Im Idealfall ist es damit möglich, die Leistung einer Heizung immer genau auf den aktuellen Wärmebedarf abzustimmen. Das sorgt für einen effizienten Brennstoffeinsatz, niedrige Emissionen und darüber hinaus auch für geringe Heizkosten. Aber wie funktioniert die Modulation einer Heizung und von welchen Kenngrößen hängt die aktuelle Heizleistung eigentlich ab?

Modulation der Heizung: Definition und Kennwerte

Wie einleitend beschrieben, verbirgt sich hinter dem Begriff „Modulation“ die Regulierung eines Brenners. Dieser kann seine Leistung dabei stufenlos anheben oder absenken, um den Wärmebedarf im Haus genau zu decken. Arbeitet ein Brenner nicht modulierend, gerät er häufig ins Takten. Er gibt oft zu viel Wärme ab und schaltet sich daher bereits kurz nach dem Start wieder aus. Bei alten Anlagen kann das in der milden Übergangszeit alle zehn Minuten der Fall sein. Das Problem: Die Heizung verschleißt schneller. Sie verbraucht mehr Energie und erzeugt einen höheren Schadstoffausstoß.

Großer Modulationsbereich für optimale Leistungsanpassung

Wie gut eine Heizung modulieren kann, hängt vom Modulationsbereich ab. Dieser schwankt zwischen der maximalen Brennerleistung und der unteren Modulationsgrenze. Bei Gasthermen sind Bereiche von etwa 3,5 kW bis über 20 kW möglich. Um von der höheren Effizienz profitieren zu können, muss die Heizlast allerdings am oberen Ende des Modulationsbereichs liegen. Benötigt ein Haus im Auslegungsfall zehn kW und die untere Modulationsgrenze der Heizung beträgt neun kW, arbeitet die Anlage nahezu wie ein einstufiges Gerät. Sie kann ihre Leistung nicht weit genug herunterregeln und gerät häufig ins Takten.

Was ist Modulation?
© panthermedia.net / Faithie

Alte Kessel optimieren: So funktioniert es auch ohne Modulation 

Viele alte Kessel arbeiten auch heute noch ohne modulierenden Brenner. Um diese zu optimieren, kommen zum Beispiel Pufferspeicher zum Einsatz. Die Behälter nehmen überschüssige Energie auf und geben Sie zeitversetzt an das Haus ab. Die Heizung arbeitet somit auch bei zu hoher Leistung länger. Sie taktet weniger und läuft schonender sowie sparsamer. Wichtig ist aber auch eine optimale Einstellung der Technik. Dabei kommt es vor allem auf die Ein- und Ausschaltpunkte der Brenner an. Erfahrene Experten kennen die passenden Einstellungen und finden einen Kompromiss zwischen ruhiger Betriebsweise und zu hohen Vorlauftemperaturen.

Wer eine neue Heizung kauft, sollte darauf achten, dass diese nicht überdimensioniert ist. Sicherstellen lässt sich das mit einer individuellen Heizlastberechnung, die Experten vor der Gerätewahl durchführen.

Die Modulation verschiedener Heizungsarten im Vergleich

Ölkessel, Gasheizthermen, Wärmepumpen und sogar Pelletkessel arbeiten heute mit Brennermodulation. In der Umsetzung und den Modulationsbereichen gibt es dabei jedoch große Unterschiede, wie die folgende Tabelle zeigt.

Heizungsart Modulation Typischer Modulationsbereich
Gasheizung modulierend Anpassen des Gas-Luftgemisches an den tatsächlichen Wärmebedarf im Haus. 1:6 bzw. 16 bis 100 Prozent der Leistung
Öl-Brennwertkessel modulierend Anpassung des Öldurchsatzes und der Verbrennungsluft ermöglicht die Brennermodulation. Wichtig zu wissen: Da der Öldurchsatz bei Düsen nach unten begrenzt ist, arbeiten Öl-Brennwertkessel erst ab etwa 5 kW modulierend. 1:4 bzw. 25 bis 100 Prozent der Leistung
Modulierende Wärmepumpe Inverter-Wärmepumpen passen die Drehzahl der Verdichter an den Wärmebedarf an, um die Leistung gleitend zu regulieren. 1:5 bzw. 20 bis 100 Prozent der Leistung
Pelletheizung modulierend Die Modulation erfolgt auch hier über die zugeführte Brennstoffmenge. Ein Sensor misst die Zusammensetzung der Abgase, um die Verbrennungsluft optimal zuführen zu können. 1:3 bzw. 30 bis 100 Prozent der LeistungContent

Modulation: Diese Einflussgrößen bestimmen die Leistung

Woher weiß bei der Heizung für Gas- oder Öl-Brennwert ein modulierender Brenner, welche Leistung gerade nötig ist? Die Antwort liefert in diesem Fall die Heizungsregelung. Diese überwacht die Raum- oder Außentemperaturen, um die Kesselleistung optimal an den aktuellen Bedarf anpassen zu können. Die Einflussgröße hängt also von der Regelungsart ab. Bei einer:

  • raumtemperaturgeführten Regelung entscheidet die tatsächliche Temperatur in einem Führungsraum über die aktuelle Kesselleistung
  • witterungsgeführten Regelung entscheiden die aktuelle Außentemperatur sowie die voreingestellte Heizkurve (Funktion, die jeder Außentemperatur eine Vorlauftemperatur zuweist) über die aktuell benötigte Heizleistung.

Darüber hinaus gibt es auch Mischformen, bei denen Außen- und Raumtemperaturen für die Modulation herangezogen werden. So ist es zum Beispiel bei der witterungsgeführten Regelung mit Raumtemperaturaufschaltung. Wieder andere Systeme vergleichen die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf des Heizungswassers, um die passende Kesselleistung zu bestimmen. Sinkt die Temperaturdifferenz, nehmen die Verbraucher keine Wärme mehr ab und die Heizung kann ihre Leistung herunterregeln.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz
Fazit von Alexander Rosenkranz
Bei der Modulation geht es um die Anpassung der Brennerleistung einer Heizung, die dabei von der aktuell benötigten Heizlast im Haus abhängt. Arbeiten Wärmepumpen, Pelletkessel sowie Gas- oder Öl-Brennwertkessel modulierend, laufen sie schonender, effizienter und sparsamer. Während die Regulierung der Heizung in der Regel über die Anpassung des Brennstoffdurchsatzes erfolgt, hängt der mögliche Modulationsbereich sehr stark von der Heizungsart ab.
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