D11 Verbrennungsheizung: Gas, Öl und Holz

Thema

Ein Verbrennungskessel wandelt die chemische Energie eines Brennstoffs in nutzbare Wärme um. Allerdings wird nicht die gesamte Energie als Wärme genutzt: Ein Teil geht verloren, hauptsächlich durch die heißen Verbrennungsgase, die durch den Schornstein entweichen. Der Wirkungsgrad des Kessels entspricht genau dem Verhältnis der genutzten Energie zu den Energieverlusten. Brennwertkessel erreichen besonders hohe Wirkungsgrade, da sie einen Teil der Wärme zurückgewinnen, die sonst im Wasserdampf der Verbrennungsgase verloren ginge – Wärme, die ein herkömmlicher Kessel ungenutzt durch den Schornstein entweichen lässt. Verschiedene Brennstoffe setzen sehr unterschiedliche Energiemengen pro Massen- oder Volumeneinheit frei und emittieren auch sehr unterschiedliche Mengen an Kohlendioxid pro freigesetzter Energieeinheit. Brennholz aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern gilt als nahezu emissionsfrei, da die beim Verbrennen freigesetzte Kohlenstoffmenge im Wesentlichen der Menge entspricht, die der Baum während seines Wachstums aufgenommen hat. Allerdings entstehen bei der Verbrennung Partikel, die sorgfältig verbrannt werden müssen, um die im Abschnitt „Lüftung“ beschriebene Raumluftqualität nicht zu beeinträchtigen.

Die Abführung dieser Verbrennungsgase erfolgt, sofern nicht mechanisch erzwungen, durch natürlichen Zug: Heiße Gase sind weniger dicht als die kalte Außenluft und steigen daher von selbst auf. Der Zug verstärkt sich mit zunehmender Temperaturdifferenz zwischen den Gasen und der Außenluft sowie mit der Höhe des Schornsteins – dasselbe Prinzip der aufsteigenden heißen Luft, das bereits im Abschnitt „Schornsteineffekt“ dieses Katalogs beschrieben wurde.

Dieses Modul, das mit der Umwandlung chemischer Energie in Wärme unter unvermeidlichen Verlusten beginnt, zeigt daher abschließend, dass ein wesentlicher Teil der Effizienz eines Verbrennungssystems von der Rückgewinnung von Wärme abhängt, die andernfalls ungenutzt durch denselben Schornstein entweichen würde, durch den die Gase abgeführt werden.

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