Funktion und Arten von Heizkesseln

Der Heizkessel und seine Funktionsweise

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 Heizungskessel 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
  
• 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 das Dach nach draußen. Um die Umwelt dabei möglichst wenig zu belasten, sind niedrige Emissionen besonders wichtig.

Heizkessel - Die verschiedenen Arten

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  Gasheizkesseln  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 Flammenbild – 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 an das Heizungswasser im Rücklauf abgibt.

Scheitholzkessel - Der Heizkessel für Scheitholz

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 Heizgeräten, 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 Heizungskessel 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 - Ein Heizkessel für Pellets

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. Letztere 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.

Moderne Brennwertkessel statt Heizwertkessel

Unabhängig vom eingesetzten Brennstoff handelt es sich bei den heutzutage eingesetzten Heizkesseln so gut wie immer um Brennwertkessel. Und das aus gutem Grund. Die  Brennwerttechnik  nutzt die Rohstoffe zur Verbrennung besonders gut. Im Gegensatz zum Heizwertkessel, der bis auf wenige Ausnahmen nicht mehr verbaut werden darf, nutzt ein Brennwertkessel zum Beispiel für Öl oder Gas die zugeführten Brennstoffe fast vollständig. Langfristig macht schont dies nicht nur den eigenen Geldbeutel, sondern hat auch ökologisch Sinn.  

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 Besitzer diese Heizkessel nach 30 Jahren tauschen. So schreibt es das aktuell gültige Gebäudeenergiegesetz (GEG) vor. 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.

Heizkessel erneuern oder austauschen: Worauf ist zu 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  Heizungspumpen  sollten immer hocheffizient sein.
• Der Heizungskessel sollte so konstruiert sein, dass die Stillstandsverluste auf ein Minimum reduziert werden. Diese entstehen unter anderem 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.