Heizkessel: Wo die Wärme für unser Zuhause entsteht

Was ist ein Heizkessel?

Das Herzstück jeder Heizungsanlage ist der Heizkessel. Er sorgt dafür, dass aus den unterschiedlichsten Energieträgern wie Gas, Öl oder Holz überhaupt Wärme wird. Heizkessel arbeiten heute weitaus effizienter, als sie das früher getan haben. Mittlerweile wird dank Brennwerttechnologie auch das letzte Bisschen Energie aus dem Verbrennungsvorgang nutzbar gemacht. Dass die neuesten Heizkessel-Varianten entsprechend mehr kosten, ist klar – ebenso aber auch, dass sich die Investition in absehbarer Zeit rechnet / amortisiert. Ihren CO2-Abdruck verbessern Sie mit einem neuen Heizkessel ohnehin sofort. Bei Klimaworld.com steht Ihnen ein breit gefächertes Angebot an Kessel-Varianten offen.

Ein Heizkessel stand in der Vergangenheit nicht unbedingt für die effizienteste Art der Wärmeerzeugung. Dank des beispiellosen technologischen Fortschritts der letzten Jahrzehnte, hat sich aber auch auf diesem Gebiet enorm viel getan. Heute arbeiten die Anlagen effizienter als jemals zuvor. Neue Technologien machen es möglich, Wirkungsgrade von weit über 90 % zu erreichen. Das senkt den Materialverbrauch und die Kosten gleichermaßen drastisch. Bevor wir uns den unterschiedlichen Kesselvarianten etwas näher widmen, klären wir zunächst noch die grundlegendste aller Fragen: Wie funktioniert so ein Heizkessel überhaupt?

Wie funktioniert ein Heizkessel?

Was ein Heizkessel so macht, ist durchaus bekannt. Er heizt. Und sorgt somit für Wärme in allen möglichen Umgebungen. Wie genau er das macht, darüber wissen dann doch bedeutend weniger Menschen Bescheid. Wie funktioniert er also, der Heizkessel?
Im Grunde ist ein Heizkessel ein Energieumwandler, und erst in zweiter Instanz ein Wärmeerzeuger. Im Inneren eines Heizkessels wird, technisch gesprochen, chemisch gebundene in thermische Energie umgewandelt. Gebunden ist sie in so unterschiedlichen Materialien wie Holz, Pellets, Gas oder Öl. Durch den im Inneren des Heizkessels ablaufenden Verbrennungsvorgang wird die gebundene Energie freigesetzt und in thermische Energie oder Wärmeenergie umgewandelt.
Diese Wärmeenergie wird dazu genutzt, die Brennkammer des Kessels zu erwärmen. Rund um die Kammer sind Rohrleitungen angebracht, in denen sich eine Flüssigkeit befindet. In der Regel handelt es sich dabei um Wasser. Die Brennkammer gibt die Wärmeenergie an das Wasser weiter, welches sie dann dem Heizsystem zuführt. Kurz gesagt: Es wird geheizt.

Welche Arten von Heizkesseln gibt es?

Grundsätzlich unterscheiden sich die diversen Heizkessel-Varianten vor allem hinsichtlich des verwendeten Brennmaterials. Dabei ist meist schon an der Bezeichnung abzulesen, welcher Energieträger im jeweiligen Kessel zur Verfeuerung kommt. Feststoffe, Pellets, Kohle etc. Dass die Varianten meistens noch weitere Untergruppen aufweisen, überrascht dabei nicht. Welche Heizkessel haben wir nun beim Klimaworld für Sie im Angebot?

Feststoffbrennkessel

Das zentrale Merkmal des Feststoffbrennkessels steckt bereits im Namen. Zum Zwecke der Wärmeerzeugung werden feste Brennstoffe verfeuert. Die sind entweder fossiler oder biogener Herkunft. Folgende Brennstoffe können zum Einsatz kommen:

• Scheitholz
• Stückholz
• Holzbriketts
• Braunkohlebriketts
• Steinkohlebriketts
• Koks

Die Nutzung von Kohle geht allerdings immer weiter zurück.
Im Gegensatz zu Gas- oder Ölkesseln sind Sie bei einem Feststoffbrennkessel selbst für die Zufuhr des Brennstoffs verantwortlich. Die Geräte arbeiten ausschließlich im Volllastbetrieb, weshalb im Zusammenhang mit einem Festbrennstoffkessel immer auch ein entsprechend großer Pufferspeicher installiert werden muss, in dem die Wärmeenergie, die aktuell nicht benötigt wird, sozusagen „zwischengelagert“ werden kann.

Pelletkessel

Als Brennmaterial kommen kleine Presslinge, die sogenannten Pellets zum Einsatz. Hergestellt werden sie aus Holzresten, die gänzlich frei von Bindemitteln oder Zusätzen sind. Der Nachschub erfolgt über Systeme wie Förderschnecken oder Sauger, welche Pellets aus einem eigenen Lagerraum in den Kessel transportieren. An kleineren Modellen ist direkt ein Tank angebaut, den Sie selbst befüllen müssen. Im Vergleich zu Feststoffkesseln fällt bedeutend weniger Asche an.
Die Steuerung des Pellet-Nachschubs erfolgt dabei über eine Lambdasonde. Die misst den Sauerstoffgehalt im Brennraum oder im Abgaskanal und regelt aufgrund der ermittelten Werte, wie viel Pellets zugeführt werden.

Holzvergaser

Bei dieser speziellen Variante des Stückholkessels erfolgt die Verbrennung in zwei getrennten Kammern. Die erste Kammer ist der Schauplatz der sogenannten Vorverbrennung. Dabei wird das Holz getrocknet und auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Holzgas austritt. Dieses Gas wird im weiteren Verlauf in die zweite, untere Kammer – die sogenannte Wirbelbrennkammer – gesaugt. In dieser herrschen Temperaturen von bis zu 1.100 °C. Dadurch verbrennen auch die ansonsten schwer entzündlichen Komponenten des Holzes.
Holzvergaser erreichen beeindruckende Wirkungsgrade ab 90 % aufwärts und sind umwelt- sowie geldbeutelfreundlich gleichermaßen.

Kohlekessel

Funktioniert wie ein Holzvergaser, einziger Unterschied ist der verwendete Brennstoff. Die Kohlen werden so gut wie restlos verbrannt, nur sehr wenige Bestandteile entweichen ungenutzt durch den Schornstein. Anders als bei einem normalen Kohlekessel werden also nicht nur die Kohlen, sondern auch die aus ihnen austretenden Gase verbrannt. Das ergibt Wirkungsgrade von rund 85 %.
Weiterer Vorteil: Die Kohlevergaserkessel sind eine in der Anschaffung vergleichsweise günstige Alternative. Die Preise liegen teilweise unter 2.000 Euro und übersteigen in der Regel die 3.000 Euro-Marke nicht. Angesichts der sehr sparsamen Nutzung des Heizguts, amortisiert sich die Anschaffung eines Kohlevergasers also sehr schnell.

Hackschnitzelkessel

Erinnern von ihrer Funktionsweise her an Pelletkessel. Der Nachschub erfolgt automatisch, gesteuert von Sensoren. Neben den klassischen zerkleinerten Holzstücken können in manchen Anlagen noch weitere Brennstoffe verfeuert werden. Dazu zählen beispielsweise:

• Holzpellets und Agropellets,
• Pellets aus Gras, Stroh, Sonnenblumenschalen, Papier usw. von verschiedener Granulierung und Qualität
• Holzspäne
• Sägespäne
• Briketts
• Nussschalen
• Obstkerne sowie Briketts aus Stroh
• Stroh in Form von Häckseln etc.

Eine Hackschnitzelheizung benötigt in der Regel ein großes Lager für das Brennmaterial. Die Ascheentwicklung ist vergleichsweise hoch, weshalb das komplette System von Zeit zu Zeit gereinigt und gewartet werden muss.

Kombikessel

Wer flexibel heizen und nicht von nur einem Brennstoff abhängig sein will, der sollte sich näher mit einem Kombikessel befassen. In einer derartigen Anlage lassen sich problemlos alle möglichen Brennstoffe verfeuern. Ganz egal ob Holz, Kohle, Pellets, Hackschnitzel oder wie auch immer geartete Briketts. Dieser Umstand erlaubt Ihnen, auf aktuelle Preisentwicklungen zu reagieren oder die Wärmeproduktion an Ihre Bedürfnisse anzupassen.
Charakteristisch für einen Kombikessel ist die Verbindung eines per Hand zu bestückenden (z.B. Scheitholz) und eines automatisch nachgefüllten Brennstoffes (z. B. Pellets). Der Switch auf die Automatik erfolgt dabei maschinell gesteuert.

Öl-Brennwertkessel

Die Brennwerttechnologie holt auch noch das letzte bisschen Wärmeenergie aus dem Brennmaterial heraus. Bei konventionellen Heizkesseln ist es so, dass die heißen Abgase als Nebenprodukt einfach über den Schornstein abgeleitet werden. Eine Brennwertheizung kühlt diese Abgase nochmals, die bei der Kondensation entstehende Wärme wird nochmals genutzt. Ergebnis ist ein unvergleichlich hoher Wirkungsgrad, der rein rechnerisch sogar über 100 % liegen kann. Genauere Infos zu Brennwertkesseln lesen Sie weiter unten bei "Was ist ein Brennwertkessel".
Bei einem Öl-Brennwertkessel ist das ursprüngliche Brennmaterial eben Heizöl. Es wird in die Brennkammer eingesprüht und dort entzündet.

Gastherme

Die Funktionsweise von Gasthermen ist einfach: Sobald der Warmwasserhahn betätigt wird, fließt Wasser durch den Durchlauferhitzer, dies erkennt das Gerät automatisch und das Hauptgasventil wird geöffnet. Je nach Modell der Gastherme erfolgt die Zündung der Gasflamme durch eine ständig brennende, kleinere Flamme oder durch eine Piezozündung. Genutzt werden Gasthermen für die Warmwasserbereitung und/oder das Erzeugen von Heizwärme.
Der Variantenreichtum ist mittlerweile enorm. Neben reinen Warmwasser- oder Heizthermen gibt es Kombigeräte. Dazu kommen Brennwertthermen oder Flüssiggasthermen (um nur einige zu nennen).
Die Gastherme ist üblicherweise ein wandhängendes Gerät mit mittlerweile sehr hohem Wirkungsgrad. Sie überzeugt mit hohem Heizkomfort, niedrigen Anschaffungskosten, kompakten Abmessungen, flüsterleisem Betrieb und sehr guter Effizienz.

Hallenheizung

„Normal“ dimensionierte Heizkessel stoßen bei großen Räumen oder Hallen schnell an ihre Grenzen und liefern nicht das gewünschte Ergebnis. Für Werkstätten und Industriehallen braucht es also spezielle Heizungstypen. Die Hallenheizung kann aufgrund ihres Funktionsprinzips auch als Warmluftheizung bezeichnet werden. Eine zentrale Heizung erzeugt die Wärme und verteilt sie über verzweigte Rohrsysteme und Lüftungen in die jeweiligen Räume/Hallen.
Alternativ existieren mittlerweile auch Anlagen, die nicht mit Warmluft, sondern mit Strahlungswärme arbeiten. Die funktionieren mit Deckenstrahlplatten, welche die Luft erwärmen, ohne Zirkulation zu erzeugen.
Als Brennstoff kommen alle möglichen Materialien zum Einsatz, wobei Holz und Pellets nicht nur billiger sind als Öl oder Gas, sondern auch. Die Möglichkeit mit Kohle zu heizen, besteht ebenfalls.

Kesselzubehör

Mit einem Heizkessel allein ist es nicht getan. Für einen reibungslosen und vor allem sicheren Betrieb ist Zubehör ebenso essenziell. Dazu gehören beispielsweise:

• thermische Ablaufsicherungen für den Überhitzungsschutz des Heizkessels
• Kesselsicherheitsgruppen zur druckseitigen Absicherung und Entlüftung geschlossener Heizungsanlagen
• Sicherheitswärmetauscher zur Nachrüstung bestimmter Festbrennstoffkessel

Daneben gibt es unterschiedliche Pelletbehälter, Förderschnecken sowie Saugzuggebläse als Schornsteinunterstützung, falls der neue Festbrennstoffkessel, Holzvergaserkessel etc. nicht genug Zug bekommt. Feuerzugsketten für ältere Festbrennstoffkessel ohne Gebläse, auch Temperaturfühler für Pufferspeicher zur perfekten Steuerung Ihres Heizkessels finden Sie hier im Kesselzubehör.

Des Weiteren werden die Kessel nach Ihrer Arbeitsweise unterschieden. Neben dem Konstanttemperaturkessel und dem Niedertemperaturkessel gibt es noch den Brennwertkessel. Die jüngste Variante des Kessel-Trios ist auch die effizienteste. Worin die Unterschiede liegen, wird im Folgenden erklärt.

Worin besteht der Unterschied zwischen Konstanttemperaturkessel und Niedertemperaturkessel?

Konstattemperaturkessel, auch Standardkessel genannt, sind die ältesten noch in Verwendung stehenden Gas- und Ölheizungen in Deutschland. Ihr typischstes Merkmal: Die konstant hohe Temperatur zwischen 70 und 90° C. Die wird auch durch beispielsweise bessere Dämmung nicht gedrückt. Regulierungsmöglichkeiten gibt es nicht. Derartige Kessel produzieren immer die gleiche Menge an Wärme, auch wenn diese gar nicht benötigt wird. Sie arbeiten extrem ineffizient und nutzen lediglich 68% der Brennstoffenergie. Eingebaut wurden diese Anlagen bis in die Mitte der 1980er-Jahre. Heute stellen Sie keine gangbare Alternative mehr dar. 
Niedertemperaturkessel (NT-Kessel) sind die Nachfolger der Standardkessel und arbeiten weitaus effizienter. Bis zu 87% der Brennstoffenergie werden zur Wärmeerzeugung genutzt. Sie richten die Produktion am Bedarf aus und arbeiten auch mit Temperaturen von bis zu 35° C.
Die modernste Variante der Heizkessel ist der Brennwertkessel. Da sich der nicht aufgrund des genutzten Brennstoffs, sondern durch die Funktionsweise von Konstant- und Niedertemperaturkessel unterscheidet, wird er in einem eigenen Absatz gesondert behandelt.

Was ist ein Brennwertkessel?

Die nächste Entwicklungsstufe nach einem Niedertemperaturkessel ist der Brennwertkessel. Beide sind sich in ihren Grundfunktionen recht ähnlich. Brennwert- und Niedertemperaturkessel passen ihre Leistung an den tatsächlichen Bedarf an, beide bieten die Möglichkeit, eine Absenkzeit einzustellen. Also eine Zeit, in der der Heizkessel nur mit minimalem Aufwand arbeitet. Das ist meist in den Nachstunden der Fall.
Der große Unterschied des Brennwertkessels zum Standardkessel: Ein Brennwertkessel nutzt zusätzlich die Wärmeenergie der entstehenden Abgase. Durch die Brennwerttechnik erreichen diese Geräte eine Effizienz von bis zu 98%. Das bei der Nutzbarmachung der Abgaswärme anfallende Kondenswasser wird über einen eigenen Anschluss ins Abwassersystem geleitet. Wird rein die Effizienz als Bewertungsgrundlage der aktuellen Heizkesselgeneration herangezogen, ist es nicht überraschend, dass der Brennwertkessel, in welcher Ausführung auch immer, aktuell der wohl beste Heizkessel ist.

Funktionsweise Brennwertkessel:
Beim Brennwertkessel wird jene Wärme genutzt, die entsteht, wenn Wasserdampf kondensiert. Die beim Verbrennungsvorgang anfallenden Abgase enthalten eben diesen Wasserdampf. Das aus dem Heizkreislauf rückfließende Wasser und die für den Verbrennungsvorgang benötigte Luft kühlen die Abgase gemeinsam ab. Die entstehende Kondensationsenergie wird an einen Wärmetauscher übertragen, der es an das rücklaufende Heizwasser weitergibt. Dieses wird somit schon vorerwärmt, bevor es überhaupt wieder zum Brennraum kommt. Der dort zur Erwärmung benötigte Energiebedarf sinkt somit.

Wieviel kostet ein Heizkessel?

Der Preis eines neuen Heizkessels variiert abhängig von der Kesselart. An der Wand hängende Gasheizkessel, auch Gastherme genannt, sind ab 1.300 Euro erhältlich, bodenstehende Geräte kosten zwischen 3.000 und 5.000 Euro.
Für einen neuen Ölheizkessel müssen Sie zwischen 2.500 und 6.000 Euro einplanen.
Holzpelletkessel kosten zwischen 3.500 und 12.000 Euro. Soll es ein Scheitholz- oder Holzvergaserkessel sein, müssen Sie mit Preisen zwischen 4.000 und 12.000 Euro rechnen.
Die Preise für Brennwertkessel werden ebenso maßgeblich vom verwendeten Brennstoff beeinflusst. So sind Öl-Brennwertkessel (4.000 bis 9.000 Euro) und Gas-Brennwertkessel (1.500 bis 8.000 Euro) ähnlich teuer. Für einen Pellet-Brennwertkessel müssen Sie vergleichsweise tief in die Tasche greifen. Die Anlagen kosten zwischen 17.000 und 25.000 Euro.
Bei allen angeführten Preisen sind Installations-, Betriebs- und Wartungskosten noch nicht enthalten.

Wann müssen Heizkessel ausgetauscht werden?

Mit der Energiesparverordnung 2014 (EnEV 2014) wurde festgelegt, dass der überwiegende Großteil der Heizkessel nach 30 Jahren ausgetauscht werden muss. Im neuen Gebäudeenergiegesetz (GEG) wurde eine Austauschpflicht für entsprechende Anlagen mit Beginn 2020 festgelegt. Das betrifft alle Anlagen, die weder auf Niedertemperatur- noch auf Brennwerttechnik setzen. Dabei gilt das Datum der ersten Inbetriebnahme (Abnahme durch den Bezirksschornsteinfeger). Nachzulesen ist dieser Zeitpunkt in der Abnahmebescheinigung der Heizanlage, die beim Schornsteinfeger zu finden sein sollte.
Ausnahme:
Die Austauschpflicht gilt nicht für Hauseigentümer (Ein- und Zweifamilienhäuser), die selbst seit dem 1. Februar 2002 in besagtem Haus wohnen. Existieren in dem Gebäude mehr als zwei Wohnung oder wurde es nach dem 1. Februar 2002 erworben/geerbt, besteht die Ausnahme nicht.

Bei den 30 Jahren handelt es sich allerdings um den gesetzlich geregelten Maximalzeitraum. In der Realität lohnt sich ein Austausch meist schon viel früher. Da die Heiztechnik sich im Laufe der Jahre stetig verbessert und effizienter wird, sparen Sie mit einem neuen Heizkessel viel Geld und heizen außerdem. In der Regel ist der Zeitpunkt für die Anschaffung eines neuen Heizkessels meist nach ca. 20 Jahren gekommen.

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