Brennpunkt 68/11 - Erdöl-Vereinigung

werden, obwohl – um bei dem einen Kilogramm Heizöl zu bleiben –
vom Brenner nur 11,86 kWh erzeugt werden können.
Es versteht sich von selbst, dass ein Heizkessel nicht mehr Energie
produzieren kann, als ihm zugeführt wird. Die Angabe eines Wirkungsgrades
von über 100% hängt mit der Epoche zusammen, in
der die Norm für diese Berechnungen festgelegt wurde. Zum damaligen
Zeitpunkt war die Kondensationstechnik bereits bekannt,
wurde aber in der Regel nicht angewandt. In der Folge legte man
die Normen auf der Basis des Heizwerts H i und nicht auf derjenigen
des Brennwerts H s fest – was leider bis heute der Fall ist.
Wie kommt es, dass Brennwertkessel für Erdgas immer
einen höheren Wirkungsgrad aufweisen als diejenigen
von Ölfeuerungen?
Wenn man aufgrund des höheren Wirkungsgrades annimmt, die
Kondensationstechnik sei beim Erdgas leistungsfähiger als beim
Heizöl, so ist dies nicht korrekt. Ein konkretes Beispiel zeigt dies
auf. Die nachstehende Berechnung basiert auf einem Heizkessel,
der im ersten Fall mit einem Öl- und im zweiten Fall mit einem
Gasbrenner arbeitet.
Heizöl
Annahme: Der Verlust liegt bei 2% durch die Verbrennung und 2%
in den Abgasen. Der Brenner verbraucht 10 Liter/h. Auf der Basis
des Heizwerts H i (1 Liter = 10 kWh) ergibt dies 100 kWh, mit dem
Brennwert H s gerechnet sind es 106 kWh (1 Liter = 10,6 kWh).
Bei einem Verlust von insgesamt 4% werden demnach rund 102 kWh
an die Heizungsanlage abgegeben. Daraus errechnet sich auf der
Basis des Heizwerts H i folgender Wirkungsgrad:
102 kWh
Wirkungsgrad auf Basis des Heizwerts H i = = 102%
100 kWh
Diese Angabe von 102% findet sich auf den Verkaufsunterlagen der
Hersteller wieder.
In Wirklichkeit müsste die gesamte Kalkulation auf der Basis des
Brennwerts H s erfolgen:
102 kWh
Wirkungsgrad auf Basis des Brennwerts H s = = 96%
106 kWh
Erdgas
Bei der Berechnung mit Erdgas entstehen im Heizkessel dieselben
Verluste. Es werden also ebenfalls 102 kWh an die Heizungsanlage
abgegeben. Die Energiemenge, die dem Brenner auf der Basis des
Heizwerts H i zugeführt wird, beträgt in diesem Fall rund 96 kWh
(rund 11 % Differenz zwischen Brennwert H s und Heizwert H i beim
Erdgas).
Die Berechnung des Wirkungsgrades auf der Basis des Heizwerts H i
ergibt in diesem Fall:
102 kWh
Wirkungsgrad auf Basis des Heizwerts H i = = 106%
96 kWh
In den Verkaufsunterlagen der Hersteller erscheint derselbe, aber
mit einem Gasbrenner ausgestattete Heizkessel mit einem Wirkungsgrad
von 106%. Daraus könnte man schliessen, dass der
Heizkessel mit Gasbrenner gegenüber demjenigen mit Ölbrenner
effizienter arbeitet, obwohl die zugeführte Energiemenge und die
an das Heizsystem abgegebene Energie identisch sind.
Brennraum eines Ölbrennwertkessels.
Bei der korrekten Berechnung auf der Basis des Brennwerts H s
hingegen ergibt sich für beide Systeme dasselbe Resultat:
102 kWh
Wirkungsgrad auf Basis des Brennwerts H s = = 96%
106 kWh
Daraus lässt sich schliessen, dass diese Heizanlage, unabhängig
vom verwendeten Brennstoff, dieselbe Energieeffizienz aufweist.
Der Brennwert H s ist in Zukunft die einzige
verlässliche und vergleichbare Berechnungsbasis
Wirkungsgrad
H s
Wirkungsgrad H i
Heizöl Erdgas
79 84,4 87,6
80 85,5 88,7
81 86,6 89,8
82 87,6 90,9
83 88,7 92,0
84 89,8 93,1
85 90,8 94,2
86 91,9 95,3
87 93,0 96,4
88 94,0 97,6
89 95,1 98,7
90 96,2 99,8
91 97,2 100,9
92 98,3 102,0
93 99,4 103,1
94 100,4 104,2
95 101,5 105,3
96 102,6 106,4
97 103,7 107,5
98 104,7 108,6
99 105,8 109,8
100 106,9 110,9
Wie lässt sich diese Tabelle einsetzen? Ein Beispiel: Wenn der Wirkungsgrad
bei einer Ölheizung auf der Basis des Heizwerts H i mit
97,2% und bei einer Gasheizung mit 100,9% angegeben ist, so entspricht
dies in beiden Fällen einem Nutzungsgrad von 91%.
Daraus lässt sich ableiten, dass Heizöl gegenüber dem Erdgas
weder über einen besseren noch über einen schlechteren Wirkungsgrad
verfügt, auch wenn dieser Eindruck manchmal entsteht. Man
kann also nur hoffen, dass die Wirkungsgrade künftig ausschliesslich
auf der Basis des Brennwerts H s angegeben werden. Damit wäre
die Voraussetzung geschaffen, um die effektive Leistungsfähigkeit
des Brennkessels zu beurteilen, unabhängig von der Art des Brennstoffs.
Und es hätte den Vorteil, dass die Systeme sowohl von Fachleuten
als auch von den Endkunden auf einer transparenten, vergleichbaren
Grundlage beurteilt werden können. ●
Brennpunkt – Nr. 68/ Februar 2011
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Foto: Viessmann