Brennwertgeräte haben einen etwas anderen Aufbau im Vergleich zu
herkömmlichen Wärmerzeugern. Wichtigstes Bauteil ist hierbei der
Wärmetauscher der die im Abgas enthaltene Wärme nutzt und an das
Heizungswasser überträgt.
Um eine länger Haltbarkeit und einen geringen Verschleiß durch das leicht
aggressives Kondensatwasser (sprich Korrosion) zu erzielen, besteht der
Wärmetauscher von Brennwertgeräten meist aus Edelstahl oder einem
Aluminium-Silizium Gussgemisch.
Eine möglichst hohe Energieausbeute ist das Ziel der Brennwerttechnik.
Zusätzlich zu dem normalen Heizwert (Hi) wird auch die Kondensationswärme,
der s.g. Brennwert (Hs) des Abgases genutzt die bei der Verbrennung frei
wird.
Die “Differenz” zwischen Heizwert und Brennwert ist vom jeweiligen
Brennstoff abhängig. Bei Erdgas kann zu dem Normnutzungsgrad ein Brennwert
von 11% hinzugerechnet werden und somit wäre ein theoretischer Wirkungsgrad
von 111% zu erreichbar.
Bei einigen Geräten kann mit speziellen Bauteilen ein Wirkungsgrad von
109-110% erzielt werden, da die Abgastemperatur bis auf die Höhe der
Rücklauftemperatur herabgekühlt wird.
Ausschlaggebend für die Ausnutzung des Brennwertes ist die Temperatur des
Heizsystems. Je niedriger die Systemtemperatur umso höher ist der
Wirkungsgrad, da die Abgastemperatur besser ausgenutzt und übertragen werden
kann.
Zum Brennwert kommt es nur wenn der Taupunkt (auch abhängig vom
Brennstoff: Heizöl bei 48°C und bei Erdgas 58°C) erreicht wird. Je höher
dieser liegt desto besser ist die Brennwertnutzung.
Da die Systemtemperatur bei Fußbodenheizungen sehr niedrig ist, ist die
Brennwertnutzung höher als bei Systemen in denen z.B. Stahlradiatoren
angebunden sind, denn diese benötigen meist eine viel höhere
Systemtemperatur um die Heizlast abzudecken.
Die niedrige Rücklauftemperatur bei Systemen mit Fußbodenheizung bewirkt
das das Abgas effizienter die Wärme abgibt während das Rücklaufwasser durch
den Wärmetauscher fließt “durch” den die Abgase geleitet werden.
Dadurch wird das Heizungswasser schon vorgewärmt und es muss weniger
Energie aufgebracht werden um die benötigte Vorlauftemperatur zu erreichen.
FAZIT: Je niedriger die Rücklauftemperatur umso höher die
Brennwertnutzung und der Wirkungsgrad. Somit kann eine Reduzierung der
Rücklauftemperatur von 45°C auf 30°C eine Erhöhung des Wirkungsgrades von
bis zu 5% bewirken.
Bei Brennwertgeräten fällt durch die Unterschreitung des Taupunktes
vermehr Kondensat an. Ungefähr liegt die Kondensatwassermenge bei 1,5 Liter
wenn 1m³ Gas verbrannt wird und bei Heizöl 0,8 Liter Kondensat bei 1 Liter
verbrannten Heizöl; bei diesen Werten handelt sich schon um eine nahezu
optimale Ausnutzung.
Bezugnehmend auf das Kondensat ist zu beachten das es leicht säuerlich
und somit aggressiv ist. Bei Brennwertgeräten die mit normalen Heizöl EL
Standard betrieben werden ist es nötig das Kondensat vor der Einleitung in
den Kanal über eine Neutralisationsanlage zu führen. Diese Neutralisation
entfällt bei Heizöl EL schwefelarm, da dieses nur einen sehr geringen
Schwefelanteil hat und sich somit keine schwefelige Säure bildet. Genauso
unproblematisch ist die Ableitung des Kondensats bei Gasbrennwertgeräten.