Wie energiesparend sind moderne Heizkessel?

Von den über 31 Millionen beheizten Wohnungen in Deutschland sind ca. 75 % älter als 25 Jahre. 95 % der Heizwärme werden in diesen Wohnungen verbraucht. Dies mach eins deutlicht: Bei den Anstrengungen für eine sparsame Energieverwendung und für einen wirksamen Umweltschutz im Bereich der Haushalte steht vor allem der Gebäudebestand im Mittelpunkt. Denn ältere Gebäude weisen eine aus heutiger Sicht oft unzureichende Wärmedämmung und eine teilweise veraltete Heiztechnik auf.

Da die Kosten für Wärmedämm-Maßnahmen bei älteren Wohngebäuden (Fenster, Außenwände, Dach, Keller) im Allgemeinen sehr erheblich sind, stellt sich aus wirtschaftlicher Sicht häufiger die Aufgabe, zunächst mit einem begrenzten finanziellen Aufwand die bestehende ältere Heizungsanlage zu sanieren. Heizkessel werden in der Regel etwa 20 Jahre genutzt. Deshalb kommt es bei ihnen nicht nur auf eine gute Leistung, auf Zuverlässigkeit und auf eine lange Lebensdauer an, sondern auch darauf, dass sie energiesparend sind. Denn die Betriebskosten übersteigen die Anschaffungskosten – über die Lebensdauer gerechnet – bei weitem.

Bei der Beurteilung von Kesseln zur Erzeugung von Heizwärme und zur Warmwasserbereitung ist von Bedeutung, welchem Typ die jeweiligen Kessel zuzuordnen sind:

Standardkessel: Heizkessel, bei denen die mittlere Betriebstemperatur durch die Auslegung beschränkt sein kann bzw. konstant hoch gehalten wird. Diese Kessel haben keine gute Energieeffizienz: Ihre Jahres-Nutzungsgrade liegen im Mittel bei etwa 60 bis 70 %.

Niedertemperatur-Heizkessel: Heizkessel, die bei Bedarf kontinuierlich auch mit niedrigen Vorlauf- Eintrittstemperaturen (bis herunter zu 35 bis 40 °C) betrieben werden können. Niedertemperatur-Heizkessel sind deshalb wesentlich energieeffizienter als Standardkessel. Bei modernen Niedertemperaturkesseln kann mit mittleren Jahresnutzungsgraden von etwa 90 bis 93 % gerechnet werden.

Brennwertkessel: Heizkessel, die für die Auskondensation eines Großteils des in den Abgasen enthaltenen Wasserdampfes konstruiert sind; damit kann neben der „fühlbaren“ Wärme (temperaturabhängige Enthalpie) der Abgase auch ein erheblicher Teil der „latenten“ Wärme (Kondensationsenthalpie) für die Wärmebereitstellung genutzt werden; die Abgase können bis hinab zu 35 bis 40 °C entwärmt werden. Brennwertkessel sind damit sehr effizient: Mit ihnen können bei richtiger Auslegung Jahres-Nutzungsgrade von etwa 100 bis 106 % erreicht werden. (Diese Werte können deshalb über 100 % liegen, weil in Deutschland bei den Wirkungsgrad- und Nutzungsgradangaben nicht auf den Brennwert, sondern auf den Heizwert bezogen wird.)

Moderne Heizkessel wie Niedertemperatur-Heizkessel und Brennwertkessel, bei denen die Heizwassertemperatur dem aktuellen Bedarf angepasst wird (gleitende Vorlauftemperatur), können Energie sparen, da bei einer Absenkung der Kesselwassertemperatur die Abgas-, Strahlungs- und Bereitschaftsverluste stark zurückgehen. Ein Heizkessel wird daraufhin ausgelegt, dass bei der tiefsten auftretenden Außentemperatur der Wärmebedarf vollständig gedeckt werden kann. Deshalb braucht der Heizkessel nur an den wenigen sehr kalten Tagen im Jahr seine volle Leistung – und damit hohe Vorlauftemperaturen. In der übrigen Zeit werden nur geringere Anteile der maximalen Wärmeleistung benötigt. Über das Jahr betrachtet werden in Deutschland rund zwei Drittel der Heizarbeit bei Außentemperaturen oberhalb von 0 °C benötigt.

Bei einer Heizkessel-Auslastung von 0 bis 50 Prozent werden insgesamt etwa 85 bis 90 Prozent der Jahres-Heizarbeit erbracht. Dies ist hinsichtlich der Effizienz von Heizkesseln von großer Bedeutung: Während ältere Heizkessel auch bei geringerem Heizwärmebedarf ihre konstant hohe Kesselwassertemperatur halten müssen (Standardkessel) und damit gleich bleibend hohe Verluste verursachen, passen moderne Heizkessel (Niedertemperatur-Heizkessel und Brennwertkessel) ihre Temperatur dem Bedarf an; damit erreichen sie wesentlich geringere Bereitschaftsverluste.

Da stoßen die meisten Systeme aber schon an ihre Grenzen. Weitere Einsparungen sind kaum zu realisieren. Hier können zum Teil neue Technologien, die einen geringen finanziellen Aufwand benötigen, für den Verbraucher interessant werden.