Bestandteil (fast) jeder Heizungsanlage
Abgastechnik – Komponenten und ihre Einsatzbereiche
Gas, Öl, feste Brennstoffe, Kombinationen mit Solarthermie – zu solchen Heizungsanlagen gehören immer Komponenten aus der Abgastechnik. Welche Bandbreite hier zur Verfügung steht und für welchen Einsatzbereich sie verwendet wird, beleuchtet der folgende Beitrag.
Abgase aus der Verbrennung von fossilen oder nachwachsenden Rohstoffen müssen sicher abgeleitet werden. Das gilt für die kleine Installation bei privaten Bauherren ebenso wie bei größeren Objekten im Nichtwohngebäudebereich. Bei Ein- und Zweifamilienhäusern wird im Neubau und im Bestand gern auf Komplettpakete der Heizungshersteller zurückgegriffen. Deren gerätegebundenen Abgassysteme bestehen heutzutage in der Regel aus Kunststoff und werden bei dichter Bausubstanz raumluftunabhängig installiert. Diese Lösungen eignen sich allerdings nur für Öl- oder Gas-Brennwertfeuerstätten mit niedrigen Abgastemperaturen; die Grenze liegt meist bei 120°C.
Oft genug werden aber auch Anlagen modernisiert oder neu eingebaut, die nicht diesem Konzept entsprechen. Dann ist zu entscheiden, welche Abgasanlage dem Sicherheitsanspruch und dem bestmöglichen Betrieb am ehesten entspricht. Zusätzlich zu diesen Aspekten können auch Gesichtspunkte wie Effizienz bzw. Brennstoffkosten, Reinigungsmöglichkeiten oder Geräuschentwicklung von Bedeutung sein.
Welches Material findet sich in der Praxis?
Ein traditionelles Material in der Abgastechnik ist Keramik. Ihr Vorteil liegt darin, dass sie eine gute Säurebeständigkeit und aufgrund ihrer Masse eine recht gute Schalldämmung in das Gebäude hin aufweist. Keramikrohre werden meist im Neubau eingesetzt, bei der Sanierung hängt die Nutzung stark von den Platzverhältnissen ab. Ihr Nachteil besteht in der zeitaufwendigen Montage; eventuell ist aufgrund des Gewichts eine Winde erforderlich. Keramiksysteme sind je nach Zulassung für Öl- und Gasfeuerstätten sowie Festbrennstoffe für trockenen und kondensierenden Betrieb geeignet. Aluminium wurde in der Vergangenheit ebenfalls für die Abgastechnik eingesetzt. Heute findet sich das Material – wenn überhaupt – nur noch im Bestand.
Das am häufigsten eingesetzte Material ist heutzutage Edelstahl. Das hat verschiedene Gründe: Der Werkstoff ist stabil, korrosionsbeständig und trotzdem leicht. Außerdem kann er zu passgenauen Elementen geformt werden. Aus Edelstahl lassen sich bei Bedarf auch Sonderteile fertigen, was bei den meisten anderen Werkstoffen nicht möglich ist.
An Edelstahl-Abgasanlagen können heute alle Arten von Feuerstätten angeschlossen werden. Je nach Einsatzort unterscheiden sie sich hinsichtlich Abgastemperatur, Feuchte und maximalem Unter- bzw. Überdruck.
Einwandig für die Sanierung
Einwandige metallische Abgassysteme werden meist zur Querschnittverminderung in bestehende Schächte eingezogen. Hierzu stehen z.B. auch ovale Ausführungen für besonders beengte Platzverhältnisse bereit. Sichere Verbindungstechnik – etwa durch metallisch dichtende, konische Steckverbindungen – Schutz vor Feuchtigkeit und vielfältige Einsatzbereiche (von der Regelfeuerstätte bis zur Motoranlage) zeichnen qualitativ hochwertige Produkte aus. Je nach Beschaffenheit werden Abgastemperaturen von bis zu 600°C verkraftet.
Etwas schwieriger wird die Umsetzung, wenn kein Schornstein oder nur ein teilweise vorhandener Rest zur Verfügung steht. Dann gibt es die Möglichkeit, auf Leichtbauschächte zurückzugreifen. Ein solches Schachtsystem ist platzsparend in Trockenbauweise zu installieren und benötigt aufgrund des geringen Gewichts in der Regel kein zusätzliches Fundament. Es kann sogar als Luft-Abgas-Anlage (die Verbrennungsluft wird über das System zugeführt) ausgelegt oder mit einem Installationsschacht ergänzt werden. Wurde nur der über das Dach ragende Teil eines alten Kamins abgetragen, lässt sich ein neuer Stülpkopf aufsetzen, der alle Anforderungen an die Sicherheit erfüllt.
Alternative: Doppelwandige Abgasanlagen
Ist kein alter Schacht mehr zu nutzen und der Bau eines neuen z.B. aus Platzgründen nicht gewünscht, empfiehlt sich der Einsatz einer doppelwandigen metallischen Abgasanlage. Sie ist dreischalig konstruiert – Innenrohr, Dämmung, Außenrohr – und kann sowohl innen als auch außen montiert werden. Darüber hinaus lassen sich mit ihnen individuelle Lösungen gestalten, denn Edelstahl steht in zahlreichen Oberflächenvarianten und Farben zur Verfügung. Auch frei stehende Anlagen, die einen Tragmast zur sicheren Anbindung der doppelwandigen Abgasführung aufweisen, können konzipiert werden.
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Wichtige Komponenten der Abgastechnik
Bei zahlreichen Heizungsanlagen kommen weitere Komponenten der Abgastechnik zum Einsatz. Sie erfüllen in der Regel einen ganz bestimmten Zweck, der mit den eingangs genannten Faktoren Sicherheit, Energieeffizienz und Geräuschentwicklung einhergeht. Die wichtigsten Bauteile werden hier kurz vorgestellt:
Schalldämpfer
Der Name ist Programm – diese Bauteile sollen störende Geräusche mindern. Das betrifft vor allem größere (Mehr-)Kesselanlagen. Damit die Dämpfung exakt auf die Wärmeerzeuger und die Abgasanlage abgestimmt werden kann, empfiehlt sich im Vorhinein eine zertifizierte Schallmessung. Aufgrund der Daten über die störenden Frequenzen können so die Schalldämpfer entsprechend ausgelegt werden. Verschiedene Modelle, etwa Tiefton-, Aktiv- oder Mündungs-Schalldämpfer, stehen hier zur Verfügung.
Nebenlufteinrichtungen
Nebenlufteinrichtungen, auch Zugbegrenzer genannt, bewirken einen konstanten Auftrieb im Schornstein, in dem Unterdruck herrscht. Durch die Beimischung von Luft verbessern sie zudem das Startverhalten bei Gebläsebrennern und durchlüften die Abgasanlage während der Betriebspausen des Wärmeerzeugers, sodass weniger Feuchtigkeit anfällt. Durch die Optimierung der Betriebsbedingungen wird eine deutlich messbare Energieeinsparung erzielt und die Langlebigkeit des Abgassystems positiv beeinflusst. Es stehen verschiedene Modelle zur Verfügung: etwa selbsttätige, zwangsgesteuerte und kombinierte Zugbegrenzer sowie Bauteile für Abgasanlagen im Überdruck.
Rauchsauger
Eine weitere Möglichkeit, Zugprobleme durch ungünstige Witterungsverhältnisse im Schornstein zu beheben, stellen Rauchsauger dar. Die Modelle Injekt oder Diajekt vom Unternehmen Kutzner & Weber beispielsweise werden auf die Kaminmündung montiert und erzeugen durch das elektrische Gebläse einen Zug im Schornstein. Manche Rauchsauger können so eingestellt werden, dass sie nur bei Bedarf aktiv sind. Selbst bei Stromausfall bleibt die Abgasanlage dann offen.
Wärmetauscher
Unter dem Aspekt Energieeinsparung werden vor allem bei größeren Anlagen Wärmetauscher installiert. Dies betrifft z.B. industrielle Unternehmen, Großbäckereien oder auch landwirtschaftliche Betriebe mit Biomasseheizungen, bei denen so der Wirkungsgrad der Gesamtanlage deutlich erhöht wird. Diese Komponenten entziehen den Abgasen die noch vorhandene Wärme und führen sie internen Kreisläufen zu. Je nach Einsatzort werden verschiedene Modelle eingesetzt, die im Bestand und im Neubau montiert werden können.
Feinstaubfilter
Diese Bauteile dienen der Emissionsminderung bei Holzfeuerstätten, speziell des Feinstaubs. Da die Grenzwerte in der geltenden Bundesimmissionsschutz-Verordnung (1. BImSchV) inzwischen verschärft wurden, werden Biomasse verbrennende Wärmeerzeuger verstärkt mit dieser Technik auszurüsten sein. Für diesen Bereich gibt es Feinstaubfilter für kleine, mittlere und große Nennwärmeleistungen. Sie nutzen z.B. das elektrostatische Prinzip, nach dem die Feinstaubpartikel durch eine Elektrode aufgeladen und aus dem Abgas entfernt werden.
Autor: Günter Fischer, Leiter für Vertrieb und Produktmanagement bei Kutzner + Weber in Maisach