Um die Brennwertnutzung einer Anlage festzustellen, wird eine ermittelte Kondensatmenge in Beziehung zum entsprechenden Energieverbrauch (Ölzähler, Gaszähler) eines Messzeitraumes gesetzt. In Verbindung mit den Vor- und Rücklauftemperaturen ist dann eine Ursachenanalyse einer nicht optimalen Brennwertnutzung möglich.

BrennCon Typ A
BrennCon Typ B
ConSoft GmbH
Zwischen den theoretischen Herstellerangaben und der Praxis der konkreten Anlage können deutliche Unterschiede auftreten. Dabei kann es so einfach sein, den Brennwert-Effekt praxisnah zu messen. Dazu benötigt man im ersten Schritt zwei Werte:
  • die Menge des angefallenen Kondensats
  • die Menge des im gleichen Zeitraum verbrauchten Brennstoffes
Kein Problem beim Brennstoff: sehr präzise zeigt der Gaszähler den Verbrauch an, bei ölbetriebenen Brennwertgeräten gibt es entweder einen Ölverbrauchszähler oder der jeweilige Tankinhalt wird über die Füllhöhe des Tanks ermittelt.
Ab sofort kein Problem beim Messen der Kondensatmenge mit BrennCon (nicht mehr lieferbar).
Bislang war es schwierig. Da das Kondensat üblicherweise nur tröpfend anfällt und alle normalen Wasserzähler mit so kleinen Mengen "unterfordert" sind, wurden aufwendige und teure Spezialmessgeräte benutzt. Diese Lücke schließt jetzt das BrennCon-Gerät. Mit einem zum Patent angemeldeten pfiffigen Mechanismus wird sehr genau die Kondensatmenge gemessen.

Es gibt zwei Gerätevarianten, die erste bis zu einer Menge von 5 Litern pro Stunde (entspricht ungefähr 50 kW), eine zweite für eine Menge bis 60 Litern pro Stunde. Diese wird erforderlich, wenn eine Kondensathebepumpe vor dem Messgerät installiert werden mußte, da dann die Pumpenfördermenge entscheidend wird.

Durchflussmesser - BIO-TECH e.K

Langezeitmessung / Brennwert-Check
Einbau des Wöhler Kondensatzählers
Quelle: Wöhler Technik GmbH

Brennwert-Check

Der Brennwert-Check ist ein Teil eines Heizungschecks. Mit dem Check kann festgestellt werden, ob und in welchem Maße eine Heizung vor Ort tatsächlich im Brennwertbetrieb arbeitet. Bei der Brennwertnutzung wird der im Abgas enthaltene Wasserdampf zusätzlich auskondensiert, um ihm nutzbare Energie zu entziehen. Der Brennwert-Check muss während der Heizperiode (Oktober bis April) vorgenommen werden. Dabei sollte an den Messtagen die Nutzung der Heizung im normalen Betrieb erfolgen. Der Warmwasseranteil sollte entsprechend abgeschätzt und berücksichtigt werden. Besser wäre es, während der Messzeit die Warmwasserbereitung nicht einzuschalten, um einen realen Wert für den Heizbetrieb zu erhalten.
Das Messgerät misst über einen Zeitraum von mehreren Tagen incl. ein Wochenende die im Betrieb angefallene Kondensatmenge. Ein Kondensatmengenzähler wird zwischen dem Kondensatablaufschlauch der Heizung und dem Abfluss eingesetzt und über ein USB-Kabel mit dem Messgerät verbunden.
Die ermittelte Kondensatmenge wird in Beziehung zum entsprechenden Energieverbrauch (Ölzähler, Gaszähler) des Messzeitraums gesetzt. Das Messgerät zeigt als Ergebnis den spezi?schen Kondensatanfall in g/kWh an. Auf der Grundlage des spezi?schen Kondensatanfalls ist es möglich zu beurteilen, ob die Brennwertheizung eine schlechte, mittelmäßige oder gute Brennwertnutzung aufweist. Ein Protokollausdruck zeigt den aufgeführte Bestwert, der für eine Heizungsanlage des überprüften Typs möglich ist. Die Wöhler PC-Software (DC-Serie) erleichtert die Ergebnisanalyse des Brennwert-Checks. Hier wird der Ergebniswert in eine Vergleichsskala eingetragen, die die Qualität der Brennwertnutzung deutlich macht.
Außerdem erfasst das Gerät über Temperatursensoren die Vorlauf- und Rücklauftemperatur, deren Verlauf wird nach der Messung im Display grafisch angezeigt. Dadurch ist eine Ursachenanalyse einer nicht optimalen Brennwertnutzung möglich.

Brennwert-Check

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Der Brennwert-Check wird in 3 Schritten durchgeführt:
1. Über einen Zeitraum von mehreren Tagen wird die im Betrieb angefallene Kondensatmenge (mittels Kondensatmengenzähler) von einem Messgerät gemessen. Sinnvoll ist dabei auch die Wochenenden mit einzubeziehen.
2. Die ermittelte Kondensatmenge wird zur Auswertung der Messung in Beziehung zum entsprechenden Energieverbrauch des Analysezeitraums gesetzt. Das Ergebnis zeigt den spezifschen Kondensatanfall in g/kWh an. Die Langzeitmessung garantiert dabei die Verlässlichkeit des Resultats. Zusätzlich werden über Temperatursensoren die Vorlauf- und Rücklauftemperatur erfasst. Deren Verlauf wird ebenfalls grafisch (Kurven) dargestellt, was zur Ursachenanalyse einer nicht optimalen Brennwertnutzung von Nutzen ist.
3. An Hand des spezifschen Kondensatanfalls ist es mir nun möglich zu beurteilen, ob die Brennwertheizung eine schlechte, mittelmäßige oder gute Brennwertnutzung aufweist. Werkzeuge zur Beurteilung und Darstellung des Ergebnisses sind u.a. der auf dem Protokollausdruck aufgeführte Bestwert, der für eine Heizungsanlage des überprüften Typs möglich ist. Zudem wird der Ergebniswert in eine Vergleichsskala eingetragen, welche die Qualität der Brennwertnutzung deutlich macht. Die Auswertung gibt zudem Hinweise auf ggf. vorhandenes Verbesserungspotential.
Quelle: me. Thomas Kuntke (Schornsteinfegerbetrieb Kuntke)

Abgastaupunt in Abhängigkeit vom CO2-Gehalt (Gas ca. 56 °C, Öl ca. 47 °C)

Quelle: ConSoft GmbH

Kondensat-pH-Werte - Erdgas 3,5 - 5,5 - Heizöl EL 1,8 - 3,7 - Heizöl schwefelarm 2,3 - 4,5

 

Damit die latente Wärme aus den Ab- bzw. Rauchgasen genutzt werden kann, müssen diese unter den Taupunkt des jeweiligen Brennstoffes abgekühlt werden. Der Wasserdampf (chemisch gebundenen Wasserstoffatome) und andere kondensierbare Stoffe (VOC "volatile organic compound" - kohlenstoffhaltige Stoffe), die sich bei der Verbrennung im Ab- bzw. Rauchgas bilden, sind von der Brennstoffart, Verbrennungsluft und der relativen Luftfeuchte abhängig.
Aus den Kondensatmengen, die bei der Verbrennung von Erdgas (max. 1,4 kg/m3), Heizöl EL (max. 0,8 kg/Liter) und Holz-Pellets (ca. 0,5 l/kg) theoretisch entstehen können, werden in der Praxis ca. 40 - 60 % genutzt.
Durch die Inhaltsstoff (Kohlendioxid, Stickstoffoxide, Schwefeloxide), die sich bei der Verbrennung in den Abgasen bilden, entstehen durch eine Verbindung mit dem kondensierenden Wasserdampf Säuren (salpetrige Säure, Salpetersäure, Kohlensäure, schwefelige Säure bzw. Schwefelsäure). Die schwefelige Säure und Schwefelsäure entstehen nur beider Verbrennung von schwefelhaltigem Brennstoff (Standard-Heizöl EL). Die säurehaltigen Kondensate werden vor der Einleitung in das Abwassersystem durch Neutralisationseinrichtungen geführt.

Die Verluste der latenten Wärme in Konstant- und NT-Heizkesseln betragen bei der Verbrennung von Brenngasen (Erdgas, Propan, Butan) bis ca. 11 % und bei Heizöl EL bis ca. 6 %.
Wasserdampftaupunkte
- Erdgas (höherer Wasserstoffgehalts) bei ca. 56°C
- Heizöl bei ca. 47°C
- Holzverbrennung je nach Feuchtegehalt ca. 20 - 60 °C
Wenn der Ab- bzw. Rauchgastaupunkt im Kessel, Abgas- bzw. Rauchrohr und Schornstein unterschritten wird oder werden kann, dann müssen die Bauteile flüssigkeitsdicht und korrosionsbeständig sein. Dies gilt besonders bei schwefelhaltigen Brennstoffen.
Voll-Brennwertkessel - Stefan Kasselmann
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