Funktionsweise

Bei der Verbrennung der (kohlen-)wasserstoffhaltigen Brennstoffe entsteht wasserdampfhaltiges Abgas. In Brennwertkesseln kühlt man das Abgas soweit ab, sodass die Wasserdampfanteile des Abgases kondensieren. Durch die Nutzung der Kondensationswärme tritt eine deutliche Verbesserung des verbrennungstechnischen Wirkungsgrades ein. Ein zusätzlicher Gewinn in Bezug auf den Wirkungsgrad liegt in der Tatsache, dass die Abgastemperaturen und somit die Abgasverluste erheblich niedriger ausfallen als bei konventioneller Feuerung, bei der, um Kondensatbildung im Abzug zu verhindern, die Abgastemperatur rund 120 °C nicht unterschreiten sollte, während Brennwertfeuerungen mit 60 °C betrieben werden können.

Je höher der Wasserstoffanteil eines Brennstoffes ist, desto höher ist die Menge an Wasserdampf, die nach der Verbrennung des Brennstoffs im Abgas enthalten ist. Insbesondere bei Brennstoffen mit hohem Wasserstoffanteil ist es also wichtig, dass die im Abgas enthaltene Kondensationswärme genutzt wird. Brennwertkessel vermögen je nach energetischer Qualität und je nach Betriebsbedingungen einen mehr oder weniger großen Anteil der Kondensationswärme zu nutzen. In Nicht-Brennwertkesseln kann die Kondensationswärme nicht genutzt werden, dadurch entsteht ein sogenannter latenter Abgasverlust (bisher nicht im Schornsteinfegerprotokoll ausgewiesen) von ca. 6 Prozent bei Heizöl EL und ca. 11 Prozent bei Erdgas.

Die Brennwertnutzung wird häufig dadurch erreicht, dass die Eintrittstemperatur des Heizungswassers in den Heizkessel („Rücklauftemperatur“) so weit abgesenkt wird, dass der Taupunkt des Abgases an den Wärmeübertragerflächen unterschritten wird. Dies kann je nach Konstruktion im Kessel selbst oder auch in einem separaten Wärmeübertrager geschehen. Problematisch ist dabei, dass die Kondensationsflüssigkeit oft sehr aggressive Stoffe (Schwefelsäure bei Heizöl) enthält, die den Wärmeübertrager zerstören können. Ein weiteres Prinzip der Brennwertnutzung ist die Verbrennungsluftvorwärmung. In diesem Fall tritt die Kondensation in einem nachgeschalteten Wärmetauscher (Voll-Brennwerttechnik) und/oder im Luft-Abgas-System auf und sorgt für eine Vorwärmung der Verbrennungsluft.