Gaszentralheizungen

Brennstoffdaten und Infos über Erdgas

Heizwert und Brennwert von Erdgas

Heizwert 8,2 bis 11,1 kWh/m³

In Deutschland unterscheidet man regional zwischen mehreren Erdgas-Sorten nach dem Brennwert ho (kWh/m³):

Osthannover (LL):   ho = 9,0
Holland (Eltern) (L): ho = 10,3
Verbund (D) (L):     ho = 10,3
Russland (H):         ho = 11,0
Nordsee Troll (H):   ho = 11,4
Nordsee NPT (H):    ho = 12,0
Verbund (d) (H):     ho = 11,1

Diese Gase werden gemischt zu zwei Qualitäten, dem H-Gas und dem L-Gas.

Erdgas der Gruppe H

(H-Gas, auch High-Gas) kommt meistens aus den GUS-Staaten sowie aus der Nordsee, der Erdgasfelder von Norwegen, Niederlande und Dänemark.

Erdgas der Gruppe H hat einen Methan-Anteil, der zwischen 86 und 93 Vol.-% liegt, und einen Brennwert zwischen 11,0 und 11,1 kWh/m³.

Erdgas der Gruppe L

Dem gegenüber verfügt L-Gas (Low-Gas) über einen geringeren Methangehalt.

Der Stickstoff-(N2) und Kohlendioxid-Anteil (CO2) liegt bei diesem „saurem Gas" L-Gas etwas höher als bei H-Gas.

Der Brennwert beträgt in d. R. zwischen 8,2 und 8,9 kWh/m³.

L-Gas kommt verstärkt im norddeutschen Raum zum Einsatz. So verfügt das Bundesland Niedersachsen über eigene Erdgas-Quellen.

Auch über die Niederlande wird L-Gas importiert.

Quelle: Bund der Energieverbraucher www.energieverbraucher.de

Gaspreisvergleich > www.gas-billiger.de/

Messung und Abrechnung

Umrechnung Kubikmeter in Kilowattstunden

Die Gaszähler im Keller messen das Gasvolumen in Kubikmeter (m³).

Abgerechnet wird aber die gelieferte Energiemenge (kWh). Denn das Preisblatt nennt den Tarif je Kilowattstunde.

Wie man korrekt von Kubikmeter in Kilowattstunden umrechnet, schreibt ein Arbeitsblatt mit der Bezeichnung "G 685" vor.

Die Prüfer schauen nach, ob die Gasversorger die darin niedergelegten Regeln einhalten.

Für diese Umrechnung spielen zwei Faktoren (Umrechnungsfaktoren) ein Rolle:

1) Zustandszahl "Z"

bezeichnet die physikalischen Lieferbedingungen (Druck und Temperatur).

2) Brennwert "H"

Energieinhalt je Kubikmeter (kWh/m³).

Multipliziert man das am Gaszähler gemessene Volumen (m³) mit den Faktoren Z und H, dann erhält man als Ergebnis die gelieferte Energiemenge (kWh).

In den Gasabrechnungen wird der Umrechnungsfaktor, also das Produkt aus den Faktoren Z und H, angegeben.

Umrechnungsbeispiel: 1 m³ = 11,5 kWh.

Brennwertmessung

Der Brennwert ist äußerst sensibel: Er ändert sich täglich, ja sogar minütlich.

Der Grund dafür liegt im Gas selbst, denn es stammt aus verschiedenen Ländern und Gasfeldern mit jeweils unterschiedlichen Brennwerten.

Man unterscheidet Gas mit hohem Brennwerten (H-Gas) zwischen 11 und 12 kWh/m³ (Nordsee, Russland, Dänemark) und Gas mit niedrigem Brennwerten (L = low) mit 9 bis 10 kWh/m³ (Deutschland, Niederlande).

In der Praxis liefert der Versorger einen Mix aus verschiedenen Feldern, Leitungen und Speichern.

Die Gasabrechnung führt deshalb den so genannten Abrechnungs-Brennwert für die Abrechnungszeitspanne auf.

Für Sondervertragskunden erfolgt dies einmal pro Monat, für Haushaltskunden einmal im Jahr.

Der monatliche Wert errechnet sich arithmetisch aus dem Mittel der gemessenen Einzelwerte des Brennwertes.

Für die jährliche Berechnung wird der Brennwert mengengewogen ermittelt.

Dabei werden die monatlichen Schwankungen des Einspeise-Brennwertes und der Einspeisemengen berücksichtigt.

Brennstoffdaten und Infos über Flüssiggas

Gasqualität

Flüssiggas sollte als Mindeststandard die DIN-Norm 51 622 erfüllen.

Diese regelt das Mischverhältnis von Propan und Butan. Ist beispielsweise der Butananteil zu hoch, kann es zu Problemen mit der Heizanlage kommen.

Uns ist allerdings kein Anbieter bekannt, der die DIN-Norm nicht erfüllt. Man sollte sich dies auch schriftlich geben lassen.

Eigenschaften von Flüssiggas

Dichte des Gases

bei 15°C 0,51 kg/l ; bei 0°C 1 bar 2,011 kg/Nm³

Dichteverhältnisse gegen Luft (Luft=1) 1,55

Spezifisches Volumen flüssig von 1 kg Flüssiggas

bei 0°C 1,88 l ; bei 15°C 1,96 l

Volumen von 1 kg Gas (bei 1 bar)

bei 0°C 508 l ; bei 15°C 535 l

Dampfdruck in bar Überdruck

bei 20°C 7,353 bar ; bei 0°C 3,703 bar ; bei -10°C 2,424  bar

Siedepunkt in °C

bei 1,013 bar -42°C

Verdampfungswärme bei ºC

0,105 kW/kg

Heizwert Hu bei 0°C 1 bar (Normzustand)

Propan 12,87 kWh/kg  ; 25,99  kWh/m³

Butan 12,70 kWh/kg

Brennwert Ho bei 0°C 1 bar (Normzustand)

Propan 14 kWh/kg ; 28,123 kWh/m³

Butan 13,77 kWh/kg

Flammentemperatur in °C

mit Luft 1.925°C ; mit Sauerstoff 2.850°C

Zündtemperatur mit Luft 510°C 

Zündgrenzen (Explosionsgrenze) mit Luft in Vol.-% Gas 2,1-9,5

Umrechnungsdaten für Flüssiggas (Propan C3H8)

1 l = 6,57 kWh, 1 l = 510 g = 0,51 kg,

1 kg = 12,87 kWh,

1 m³ gasförmiges Flg. bei 10°C am Zähler = 3,93 l = 2,07 kg (bei 5°C)

Flüssiggaspreise > www.energienetz.de

Quelle: Bund der Energieverbraucher www.energieverbraucher.de

Biogas

Problem: Wird z. Z. leider immer noch nur bei Verstromung mit gleichzeitiger Abwärmenutzung (KWK) als regenerative Energie anerkannt, nicht für den gesamten Wärmemarkt.

Gaskessel

Niedertemperatur (NT)-Gaskessel und wandhängende NT-Gasthermen

werden heute durch die Entwicklung der sparsameren  Brennwerttechnik kaum noch in Deutschland eingesetzt.

NT-Kessel, besonders aus Guss, sind allerdings sehr langlebig (>20 Jahre).

Montage in d. R. im Keller mit Anschluss an einen Hausschornstein.

Dachheizzentrale

Montage der Gastherme auf dem Dachboden (frostfrei) mit kurzer Abgasleitung (max. 3 m) direkt durch das Dach.

Sehr platzsparende Variante, auch wenn kein Keller oder Heizraum vorhanden ist.

 !  Bei Dachheizzentralen sind einige Besonderheiten bzgl. Versicherungsschutz zu beachten.

Kombination

von Gasheizungen mit erneuerbaren Energien  (Solar, Holz, etc.) ist zu empfehlen.

Brennwerttechnik

Brennwertkessel bilden das Optimum heutiger Heizkesseltechnik bei der Nutzung fossiler Brennstoffe.

Sie sind eine Weiterentwicklung der Niedertemperaturkessel und erzielen gegenüber diesen deutlich geringere Schadstoffemissionen und eine um bis zu 11% bessere Ausnutzung des Brennstoffs.

Dies wird erreicht, indem ein Teil des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes im Brennwertkessel kondensiert wird.

Gas-Brennwertkessel und wandhängende Brennwert-Gasthermen

Ca. 10-12% höherer Wirkungsgrad gegenüber NT-Gaskessel.

Ein für Brennwerttechnik zugelassener Schornstein ist unbedingt erforderlich

Der einzige Nachteil von Brennwertgeräten gegenüber NT-Kesseln aus Guss ist die geringere Standzeit (ca. 10 bis 12 Jahre).

Eine Neuheit sind Kessel mit hohem Modulationsverhältnis.

(siehe unten unter Neuheiten)

Trinkwassererwärmung mit Brennwertgeräten

Bei Kombination mit einem indirekt beheizten Speicher ist auch im Sommer eine wirtschaftliche WW-Bereitung möglich.

Der Wasserinhalt des Speichers wird über Wärmetauscher und einem speziellen Heizkreis erwärmt.

Je niedriger die Rücklauftemperatur vom Speicher zum Wärmeerzeuger /Brennwertgerät) ist, desto mehr Abgaswärme kann das Heizwasser übernehmen.

 !  Interessante Fachbeiträge über Brennwerttechnik

     > Grundlagen Brennwerttechnik

 Begriffe

Definition Brennwert

Man unterscheidet bei allen Brennstoffen zwei Werte für die nutzbare Wärmemenge: Heizwert und Brennwert.

Beim Heizwert wird nur die fühlbare Wärme berücksichtigt, die sich als Temperaturerhöhung messen lässt.

Beim Brennwert ist die Wärme eingeschlossen, die im Wasserdampfanteil der Abgase versteckt ist (latente Energie). Diese lässt sich nicht als Temperaturerhöhung messen.

Kondenswasser

Brennwertgeräte kühlen den im Abgas enthaltenen Wasserdampf so weit ab (bis zum Taupunkt), dass er sich niederschlägt und dabei Wärme freisetzt (Kondensationswärme). Diese Flüssigkeit ist das Kondenswasser.

Taupunkt

ist der Temperaturwert, auf dem die Abgase mindestens abgekühlt werden müssen, damit der Wasserdampf kondensiert.

Niedrige Rücklauftemperatur

Je niedriger die Rücklauftemperatur (< 50°C) vom Heizsystem zum Wärmeerzeuger ist, desto mehr Abgaswärme kann das Heizwasser übernehmen.

Nutzungsgrad

gibt an, welcher Anteil der eingesetzten Energie für das Heizsystem nutzbar ist. Er berücksichtigt die Abstrahlung des Kessels und die Stillstandsverluste in den Betriebspausen.

Je höher der Nutzungsgrad ist, desto niedriger ist der Energieverbrauch, die Heizkosten und die Umweltbelastung.

Nutzungsgrad größer 100%???

Da der Brennwert früher nicht genutzt werden konnte, wird der Nutzungsgrad üblicherweise auf den Heizwert des Brennstoffes bezogen.

Diesen Bezugspunkt hat man für Brennwertgeräte beibehalten, um sie besser mit herkömmlichen Kesseln vergleichen zu können.

Aus diesem Grund können Brennwertheizungen bei optimaler Abstimmung mit dem Heizsystem (Fußbodenheizung etc.) auf Nutzungsgrade bis zu 108 % bei Öl kommen (bei Heizöl etwas weniger).

 Höchste Brennwertnutzung auch bei der Trinkwarmwasserbereitung

 Abgassysteme für Brennwertgeräte

Bei Dachheizzentralen werden die Abgase durch ein Doppelrohr direkt durch das Dach geführt und gleichzeitig dem Gerät Verbrennungsluft zugeführt.

Diese Schornsteine sind in Neubauten oft bereits Standard.

Luft-Abgas-System

Anwendung bei Mehrfamilienhäusern, da mehrere Geräte an eine Abgasanlage angeschlossen werden können.

Hinweise für für den Einsatz von Brennwertkesseln

Mindestumlaufmenge an Heizwasser

Einige Brennwertgeräte benötigen eine Mindestumlaufmenge, um ein Überhitzen des Kessels (Kochen) zu vermeiden.

Diese wird meist über ein Überströmventil sichergestellt.

Da so dem kalten Rücklauf warmes Vorlaufwasser zugemischt wird, sinkt die Kondensationsleistung und damit der Vorteil der Brennwerttechnik.

Gewählt werden sollte ein Kessel, der ohne Mindestumlaufmenge auskommt.

Mischer

4-Wege-Mischer sollten nicht eingesetzt werden, da sie ähnlich dem Überströmventil dem kalten Rücklauf warmes Vorlaufwasser zumischen und so die Kondensationsleistung reduzieren.

Modulierende Brenner kommen meistens ohne Mindestumlaufmenge aus.

Die Leistungsanpassung erlaubt zudem längere Brennerlaufzeiten und senkt damit den Schadstoffausstoß. Sie bringt jedoch nur eine Verbesserung, wenn neben der Gasmenge auch die Luftmenge reduziert wird.

Strömungswiderstand des Brennwertkessels

Um den Stromverbrauch der Umwälzpumpen zu reduzieren, sollte auf einen möglichst geringen inneren Strömungswiderstand des Brennwertkessels geachtet werden.

Standgeräte sind in diesem Fall eher geeignet als Wandgeräte.

Kesseldämmung

Die Kesseloberfläche sollte möglichst gut gedämmt sein.

Brennergebläse

Der Brenner sollte ein Gebläse mit elektronisch geregeltem Gleichstrommotor haben, das spart Strom.

Bypassschaltungen

Noch vom Altkessel vorhandene Bypassschaltungen wie Überströmventil und 4-Wege-Mischer müssen stillgelegt werden, damit dem kühleren Rücklaufwasser kein heißes Vorlaufwasser beigemischt wird.

Wärmeübertragungssystem

Um die Vorteile der Brennwerttechnik voll ausnutzen zu können, ist der Einsatz von Fußboden- und Wandheizungen oder auch Heizleisten (Strahlungsheizungen) mit niedrigen VL-Temperaturen optimal.

Vor dem Einbau ist zu prüfen:

Die Eignung des Heizsystems durch den Heizungsbauer. Hierzu werden Ausführungs- und Montageunterlagen benötigt.

Der Bezirksschornsteinfegermeister prüft die Eignung des vorhandenen Schornsteines für den Einbau einer Abgasleitung.

Das häusliche Abwassersystem muss auf kondensatbeständige Werkstoffe geprüft werden, durch die Bauakte oder eine Ortsbesichtigung.

Der Heizungsfachbetrieb oder das örtliche Tiefbauamt geben Auskunft, wie die Kondensateinleitung im jeweiligen Wohnort geregelt ist.

Probleme aus der Praxis (Beispiele)

Neuheiten

Kompaktes Gasbrennwertgerät mit Schichtenspeicher

Leistungsgrößen

15 oder 25 kW

Integrierter Schichtenspeicher

Wasservolumen 110 l

Funktionsprinzip

Wird Wasser an der Oberseite  des Speichers entnommen, strömt kaltes Trinkwasser durch eine spezielle Vorrichtung an der kältesten Stelle des Speichers ein, ohne dass sich das unterschiedlich warme Wasser vermischt.

Durch die integrierte Trinkwasserpumpe wird ein Plattenwärmetauscher mit dem kalten Wasser aus der unteren Zone des Schichtenspeichers durchströmt und so die Nachwärmung durch den Brenner eingeleitet.

Das Warmwasser wird oben in den Schichtenspeicher eingeleitet und steht zusätzlich zu der vorhandenen Warmwassermenge sofort bereit.

Vorteile

Hohe Warmwasserleistung bei bei gleich bleibenden Raumbedarf.

Es wird der Komfort eines herkömmlichen 200 l Wasserspeichers erreicht.

Die Brennwerttechnik kann auch während der Warmwasserladung genutzt werden.

Durch die kompakten Maße kann das Gerät auch in den Wohnbereich integriert werden.

> Schema

Gasbrennwert- Wandkessel mit einen Modulationsverhältnis von 1:10

  Bericht 7.1.03

Stufenlos gleitender Gasbrennwert-Wandkessel mit hohen Normnutzungsgrad von 109 % und herausragend breiten Modulationsverhältnis von 1:10 ( z. B.: kleinstes Gerät moduliert von 900 W bis 9 kW).

Durch den wasserummantelten Feuerungsraum bis zu 30% weniger Energieverbrauch.

Für wesentlich mehr Informationen stehen wir Ihnen mit einer persönlichen Fachberatung jederzeit gerne zur Verfügung.

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