Wissen:

Modernisierung von Bestandsanlagen

19.11.2017 | 13 x | von: now | Kategorie: Energieberatung, Gas-Brennwerttechnik, Heizen, Heizungsanlagen modernisieren | Druckansicht Druckansicht

Modernisierung von Bestandsanlagen
Artikel bewerten

Wichtiges zur Modernisierung älterer Heizungen durch Brennwertkessel, Verringerung der Kesselleistung und technischer Randbedingungen

Im Grunde genommen kann jeder in die Jahre gekommene Heizkessel durch einen modernen Gas-Brennwertkessel ersetzt werden. Es sind allerdings einige Randbedingungen einzuhalten oder durch die Modernisierung zu schaffen, damit die hervorragende Effizienz der Brennwerttechnik auch wirklich zum Tragen kommt.
Ältere Warmwasser-Heizungsanlagen wurden für relativ hohe Vorlauftemperaturen konzipiert. Meist wurde mit einer Vorlauftemperatur von 70 bis 90 °C gerechnet und danach die Rohrleitungen und Heizkörper ausgelegt. In der Heizpraxis bedeutet dies, dass bei der niedrigsten Außenlufttemperatur (Planungsgröße meist -14°C) am Standort der Anlage das Heizwasser z.B. mindestens 80°C warm sein muss, damit es überall richtig warm wird.

Schwerkraftheizungsanlage
Modernisierung älterer Heizungen: Schwerkraftheizungsanlage

Wird bei einer solchen Anlage lediglich der alte Kessel gegen einen Brennwertkessel getauscht, kann es bei klirrender Kälte schon mal vorkommen, dass der neue Kessel nicht immer richtig kondensiert. Die Effizienz lässt dann zu wünschen übrig. Es ist jedoch nicht immer strenger Winter. Heizstatistisch gesehen haben wir die meiste Zeit Übergangszeit mit Temperaturen knapp über 0°C, so dass der neue Heizkessel mit deutlich niedrigerer Heizwassertemperatur laufen kann und die meiste Zeit des Jahres behagliche Wärme effizient sichert.

Verringerter Heizwärmebedarf durch Modernisierung des Gebäudes

In vielen Fällen wurden im Laufe der Jahre die wärmetechnische Eigenschaften des Hauses verändert, neue Fenster eingebaut, die Dachwärmedämmung oder/und die Dämmung der Außenwand verbessert. Das hatte eine Verringerung Heizlast des Gebäudes gegenüber dem Ausgangszustand zur Folge. Die vorhandene Heizungsanlage kann bei starkem Frost also auch jetzt schon mit geringeren Vorlauftemperaturen betrieben werden, als dies bei der Planung der Heizung errechnet wurde. Und nicht selten wurden schon beim erstmaligen Einbau der Heizung statt der geplanten Heizkörper größere Heizkörper eingesetzt – aus Angst, dass es beim Kunden nicht richtig warm würde. Sehr viele Altanlagen kommen daher heute mit einer Vorlauftemperatur um 60°C gut, und in der Übergangszeit mit deutlich weniger aus.

Wenn eine ältere Heizungsanlage bei etwa minus 14 °C nicht mehr als 60°C bis 70°C Vorlauftemperatur benötigt, steht dem Einsatz der Brennwerttechnik ohne Heizkörpertausch nichts im Wege.

Doch auch wenn dem nicht so ist: Sie müssen auf die effiziente Brennwerttechnik nicht verzichten. Erste Wahl ist in diesem Zusammenhang die Entscheidung für Wärmedämmmaßnahmen, die Ihnen langfristig zu Gute kommen. Reduzieren Sie zunächst die Heizlast des Gebäudes, setzen Sie später oder begleitend auf Brennwerttechnik.

Rücklauftemperatur für Brennwerttechnik nicht geeignet
Rücklauftemperatur für Brennwerttechnik nicht geeignet

Ein anderer Weg besteht darin ein Brennwertheizgerät auszuwählen, das mit einer Vorwärmung der Verbrennungsluft durch Wärmeübertragung aus dem Abgas arbeitet. Solche Brennwert-Geräte können auch bei einer vergleichsweise hohen Vor- und Rücklauftemperatur des Heizungssystems noch einigermaßen kondensieren.

Für die Brennwertnutzung noch bedeutsamer als die Höhe der Vorlauftemperatur ist die Rücklauftemperatur. Sie entscheidet über die Abkühlung des Abgases und die Kondensatbildung. Denken Sie also bitte daran, dass die Rücklauftemperatur 40°C nicht überschreitet und im Schnitt um 20 Grad unter der Vorlauftemperatur liegen sollte. Dieses Verhältnis lässt sich durch einige Maßnahmen an der Anlage meist problemlos einhalten.

Wichtige begleitende Maßnahme:  Hydraulischer Abgleich

Das Problem: unterschiedliche Heizkörpertemperaturen wegen unterschiedlicher Durchströmung, Abb.: Energieagentur NRW
Das Problem: unterschiedliche Heizkörpertemperaturen wegen unterschiedlicher Durchströmung, Abb.: Energieagentur NRW

Zu den unbedingt erforderlichen Maßnahmen gehört ein hydraulischer Abgleich. Bei den früher üblichen Schwerkraftheizungen war der hydraulischer Abgleich sozusagen elementarer Bestandteil der Planung – sonst hätte der Schwerkraftumtrieb nicht funktioniert. Nach dem Einzug von Umwälzpumpen in die Heizungstechnik ist dieser Vorgang mehr und mehr in Vergessenheit geraten, kann doch durch leistungsstarke Pumpen ein Zwangsumlauf immer herbeigeführt werden. Leider erhöht sich der Stromverbrauch, ergibt sich ein ungünstiges Regelverhalten der Thermostatventile und verringert sich die Temperaturspreizung zwischen Vorlauf- und Rücklauf.

Die Lösung: Abgleich der Durchflussmenge, Abb.: Energieagentur NRW
Die Lösung: Abgleich der Durchflussmenge, Abb.: Energieagentur NRW

Für den Heizungsinstallateur war dies lange Zeit aber kein Grund, den hydraulischen Abgleich wieder zum Standard-Leistungsrepertoire zu machen, es wurde ja warm! Heute ist der hydraulische Abgleich wieder eine Förderungsvorraussetzung, wenn man Geld von der staatlichen Förderbank KfW haben will.

 

Eine 2011 durchgeführte Untersuchung der Verbraucherzentrale zeigt, das fast 80% aller Brennwertanlagen ineffizient betrieben werden, weil der der hydraulische Abgleich nicht oder unzureichend durchgeführt wurde! Damit wurde durchschnittlich auf mindestens 18% des möglichen Brennwertmehrertrages verzichtet. Aber auch an den Anlagen, bei denen ein Abgleich laut Rechnung vorgenommen wurde, zeigte sich das immer noch ungenügende Wissen der Installateure: Die für die optimale Brennwertnutzung erforderliche und mögliche Temperaturspreizung mit niedrigstmöglicher Rücklauftemperatur war nicht eingestellt worden.

Anlagen mit Heizungs-Pufferspeichern

Nicht selten stehen Installateure vor einem Problem, dass sie sich selbst geschaffen haben: Bei Anlagen mit Heizungs-Pufferspeichern für Solaranlagen oder/und Heizkamine mit Wassertaschen und integrierter Warmwasserbereitung lässt sich keine optimale Brennwertnutzung einstellen. Denn bei den meisten dieser Anlagen geht die Temperaturführung des Systems vom Pufferspeicher aus und nicht vom Rücklauf. Die Regelungstechnik sorgt für eine Mindesttemperatur im Pufferspeicher da sonst das Heizwasser für die Warmwasserbereitung zu kalt wäre. Eine Lösung liegt manchmal darin, einen niedrigeren Ausspeisepunktes des Heizungsrücklaufes aus dem Pufferspeicher zu wählen oder ggf. eine hydraulische Schaltung zu benutzen, bei der der Heizkreisrücklauf vorrangig in den Heizkessel und nicht in den Pufferspeicher geführt wird. Der Installateur muss – ganz allgemein gesagt – versuchen, ein möglichst niedriges Temperaturniveau für den Rücklauf zum Brennwertkessel zu finden.

Anlagen mit mehreren Heizkreisen

Eine ähnliche Problematik weisen Anlagen mit mehreren Heizkreisen auf, z.B. ein Fußboden- und ein Radiatorenheizkreis. Da ein Brennwertkessel nicht mehrere Temperaturen gleichzeig bereitstellen kann, aber für die Heizkreise unterschiedliche Temperaturniveaus benötigt werden, müssen dem Kessel Mischeinrichtungen nachgeschaltet sein. Bei der Temperaturbereitstellung orientiert sich die Regelung des Heizkessels an der höchsten Temperatur, also der erforderlichen Vorlauftemperatur des Radiatorenheizkreises. Für den Fußbodenheizkreis muss dann kühleres Rücklaufwasser in den Vorlauf gemischt. Hier steht der Installateur vor der Aufgabe eine Temperaturanhebung des Rücklaufes der Fußbodenheizung vor dem Heizkessel möglichst zu unterbinden.

Anlagen mit Überströmventilen

Einen weiteren großen Einfluss auf die Effektivität der Brennwertanlage haben Überströmventile. Sie dienen dem Abbau eines zu hohen Druckes im Heizungssytem, der z.B. durch geschlossene Heizkörperventile entsteht. Überströmventile sind allerdings eine Reliquie aus der Zeit ungeregelter Umwälzpumpen. Wird der Kessel also ausgetauscht, dann sollte die neue geregelte Hocheffizienzpumpe bereits im Gerät installiert sein oder/und die separaten Pumpen müssen gegen solche ausgetauscht werden. Bei der Gelegenheit wird auch gleich das Überströmventil deaktiviert.

Anlagen mit Rücklauftemperaturanhebung oder Mischer

Ein schwerwiegender Fehler gemacht, wenn eine Rücklauftemperaturanhebung beibehalten oder ein 4-Wegemischer eingebaut bleibt. Maßnahmen der Art, bei denen dem kühlen Rücklaufwasser wärmeres Vorlaufwasser zugemischt wird, können und sollten unterbleiben.

Abgasableitung

Schornsteinsanierung mittels flexiblen Edelstahlrohr für Brennwertetchnik
Schornsteinsanierung mittels flexiblen Edelstahlrohr für Brennwertetchnik

Die Abgase des Brennwertheizgerätes kann nicht ohne weiteres in einen vorhandenen Schornstein eingeleitet werden. Zunächst muss geprüft werden, ob die vorhandene Abgasleitung druckdicht, feuchteunempfindlich und säurebeständig ist.
Es ist in jedem Fall ratsam sich für eine raumluftunabhängige Betriebsweise zu entscheiden.

 

Zusammenfassung

  • Jede Bestandsanlage kann auf Brennwerttechnik umgerüstet werden.
  • Heizkörper sind kein Problem, sie sind oft größer dimensioniert bzw. durch energetische Sanierung „größer gemacht“ worden
  • Heizkörper und Rohrleitungen können meist bleiben, „dicke Rohre“ und Gussradiatoren stören nicht, im Gegenteil (viel Wasser)
  • Heizkessel mit niedriger unterer Leistungsgrenze auswählen
  • Umstellung auf geschlossene Anlage wichtig (Überdruck, Gasaustrieb, keine Sauerstoffzufuhr)
  • Überströmventile deaktivieren
  • Keine Rücklauftemperaturanhebung (Kondensatminderung)
  • Vier-Wegemischer auf Drei-Wegemischer umstellen
  • Einrohr-Heizungen auf Zweirohr-Betrieb umstellen (Dreiwege-Ventile entfernen)
  • Normalpumpen gegen selbstregelnde Pumpen tauschen
  • Hydraulischen Abgleich durchführen (lassen)
  • Anlage raumluftunabhängig betreiben
  • Wenn Puffer, dann nur gute Schichtenspeicher verwenden
  • Reglung auf Nutzungsbedingungen und Hausverhalten einstellen
  • Alles gut dämmen

Ergänzende Beiträge

Sinnvolle Pufferspeicher? Mehr zur Notwendigkeit, zu speziellen Bauweisen sowie den Vor- und Nachteilen der Pufferspeicher in Heizungsan...
Kondensatbildung und Entsorgung Alles über die Entstehung von Kondensat in Brennwertkesseln, die Ableitung in die Kanalisation und die ggf. er...
Heizung und Modernisierung Eine Heizung benötigen wir in unseren Breiten in jedem Haus. Auch einem Passivhaus muss, wenn auch nur wenig, ...
Brennwertkessel für Gas Alles zu Konstruktion, Betriebsbedingungen, Abgasführung, Leistungsmodulation, Wirkungsgrad der Brennwertkesse...

Schreiben Sie einen Kommentar