Studie Emissionen – Raumwärme ... - IWO-Österreich

56 Literaturarbeit: Emissionen Raumwärmeerzeugung
4.2 Öl-Brennwertfeuerungen
Für Erdgas hat sich die Brennwerttechnologie am Kesselmarkt bereits seit mehreren Jahren
etabliert, für Öl hingegen steht die breite Marktnutzung erst am Anfang, erst in den letzten
Jahren konnte die Brennwerttechnologie bei Verfeuerung von Heizöl technologisch realisiert
werden.
Derzeit sind in Österreich bereits etwa 1.000 Öl-Brennwertkessel installiert und so gut wie
jeder Hersteller hat Öl-Brennwertkesseln in seine Produktpalette aufgenommen.
4.2.1 Prinzip der Brennwertnutzung
Bei der Verbrennung entsteht, durch den im Brennstoff enthaltenen Wasserstoff, Wasserdampf.
Die darin enthaltene Restwärme wird bei herkömmlichen Heizgeräten ungenutzt an
die Umwelt abgegeben, während sie durch die Brennwerttechnik genutzt wird. Die Abgase
werden durch niedrige Kesselrücklauftemperatur gezielt abgekühlt, so dass der Wasserdampf
kondensiert und die im Wasserdampf enthaltene Wärme neben der fühlbaren Wärme
der Abgase auf das Heizmedium übertragen wird. Neben der Nutzung der latenten Wärme
kommt es zusätzlich zu einem Energiegewinn durch tiefere Abgastemperaturen.
Die Kondensation kann entweder durch größere Wärmetauscherflächen, durch Optimierung
der Wärmeübertragung aufgrund des Designs oder auch mit Hilfe der Abgaskühlung durch
Vorwärmung der dem Brenner zugeführten Verbrennungsluft herbeigeführt werden.
Entscheidenden Einfluss bei der Brennwertnutzung hat der Lambdawert. Während bei herkömmlicher
Kesseltechnologie durch Zuführung zusätzlicher Luft in den Abgasstrom (teilweise
auch nach dem Kessel oder durch Luftklappen beim Kamin) eine Kondensatbildung wegen
der Gefahr von Korrosion oder Kaminversottung gänzlich unterbunden werden soll, wird
für die Brennwertnutzung genau das Gegenteil angestrebt. Um die Kondensationstemperatur
möglichst hoch zu halten, soll die Verbrennung nahe einem Lambdawert von eins stattfinden.
4.2.1.1 Effizienz
Die Effizienz von Öl-Brennwertanlagen wird über den Norm-Nutzungsgrad (DIN 4702 Teil 8)
beschrieben. Beim Normnutzungsgrad handelt sich dabei um den Durchschnitt von fünf
zeitlich gewichteten Wirkungsgraden bei unterschiedlicher Kesselauslastung. Der Jahres-
Nutzungsgrad hingegen ergibt sich durch eine Messung einer installierten Anlage, wobei die
gleiche Anlage je nach Rahmenbedingungen unterschiedliche Ergebnisse aufweisen kann.
Bei der Brennwerttechnik ergeben sich Wirkungsgrade von mehr als 100%. Der Grund liegt
darin, dass einerseits der Energieinhalt des Wasserdampfes mit berücksichtigt wird und
andererseits die Effizienz des Kessels nicht auf den Heizwert sondern auf den Brennwert
des Heizöls bezogen wird. Beim Einsatz von HEL im Brennwertkessel ergibt sich, im Vergleich
zum Einsatz im Niedertemperaturkessel ein bis zu 10% höherer Normnutzungsgrad.
Dieser zusätzliche Energiegewinn resultiert zu ungefähr gleichen Teilen aus der Kondensation
der Abgase (Brennwertnutzung) und aus den tieferen Abgastemperaturen.