Sensibel und haargenau

Das Abgasmessgerät gehört zur Standardausrüstung eines jeden Heizungsbauers. Damit die durchgeführten Messungen aber auch den Vorschriften entsprechen, müssen einige Punkte beachtet werden. Der Autor beschreibt die notwendigen Schritte beim Umgang mit dem Abgasmessgerät.

1. Schritt: Vorbereiten des Abgas-Messgerätes

Grundlegend für den Erhalt der korrekten Messwerte, aber auch den Schutz des Messgerätes, ist die richtige Vorbereitung. Hierfür werden folgende Schritte empfohlen: 

Definition des Sensorschutzes

Zum Schutz der Sensoren vor Überlas­tung bei hohen CO-Konzentrationen können Schwellenwerte definiert werden. Werden sie erreicht, erfolgt eine Abschaltung der Abgaspumpe, sodass kein Abgas mehr ins Messgerät gezogen wird. Bei einigen Messgeräten wie dem „Testo 330-2 LL“, erfolgt bei Überschreiten des Schwellenwerts eine Verdünnung des Abgases mit Frischluft und die Messung muss nicht unterbrochen werden. 

Dichtheitsprüfung

Um zu verhindern, dass Frischluft unbemerkt ins Messgerät gezogen wird und die Messergebnisse verfälscht, sollte vor der Abgasmessung eine Dichtheitsprüfung durchgeführt werden. Die Rauchgassonde wird dabei mit einer Kappe verschlossen, sodass der Durchfluss an der Messgaspumpe nach einer gewissen Zeit gegen null läuft. Ist dies nicht der Fall, liegt eine Undichtigkeit des Gerätes vor. Es sollte dann beispielsweise geprüft werden, ob der Verschluss an der Kondensatfalle richtig verschlossen ist.

Nullung der Gassensoren und des Zugsensors 

Für die Nullung der Sensoren muss sich die Rauchgassonde außerhalb des Abgaskanals, im optimalen Fall an der Frischluft befinden. Das Messgerät saugt die Umgebungsluft über die Rauchgassonde an und leitet sie über die Gassensoren. Diese werden dadurch gespült und die gemessene Gaskonzentration als Nullpunkt gesetzt. Gleichzeitig wird der Drucksensor des Abgasmessgerätes auf den Luftdruck in der Umgebung der Feuerstätte genullt. 

Bei einigen Messgeräten wie dem „Testo 330-2 LL“ kann sich die Sonde auch während der Nullung im Abgaskanal befinden. Hier werden sowohl der Messgasweg als auch der Drucksensor während der Nullung von der Rauchgassonde entkoppelt und die Gaskonzentration bzw. der Luftdruck in der Umgebung des Abgas-Messgerätes für die Nullung verwendet. 

2. Schritt: Bestimmung des ­Abgasverlustes 

Der Abgasverlust ist ein Maß für den Wärmeinhalt der über den Schornstein abgeleiteten Abgase. Je höher der Abgasverlust ist, desto schlechter ist der Wirkungsgrad und damit die Energieausnutzung der Heizungsanlage. Aus diesem Grund ist der zulässige Abgasverlust von Feuerungsanlagen durch die 1. Bundes-Immissionsschutzverordnung (1. BImSchV) begrenzt. Brennwertgeräte sind aufgrund ihrer hohen Effizienz von dieser Messung ausgenommen. Die Tabelle 1 gibt Auskunft darüber, wie hoch der Abgasverlust ausfallen darf.

Die Bestimmung des Abgasverlustes geschieht rechnerisch mit den folgenden Parametern, die durch das Abgasmessgerät gemessen werden:

• Verbrennungslufttemperatur,
• Abgastemperatur,
• Sauerstoff-Gehalt (O2),
• brennstoffspezifische Parameter.

Das korrekte Vorgehen bei der Messung wird im Folgenden beschrieben.

Messen der ­Verbrennungslufttemperatur (VT)

Die meisten Abgas-Messgeräte sind standardmäßig mit einem Temperaturfühler am Gerät ausgestattet. So kann durch das Anbringen des Messgerätes am Brennergehäuse die Verbrennungslufttemperatur in unmittelbarer Nähe der Ansaugstelle des Brenners gemessen werden. 

Bei raumluftunabhängigen Anlagen wird dieser Fühler durch einen separaten Temperaturfühler ersetzt, der direkt in die Zuführung der Frischluft/Verbrennungsluft eingebracht wird.

Messen der Abgastemperatur (AT)

Über das Thermoelement in der Rauchgassonde wird die Abgastemperatur gemessen. Dafür wird die Rauchgassonde durch die Messöffnung in den Abgaskanal geführt. Der Abstand der Messöffnung zum Kessel sollte mindestens den zweifachen Durchmesser des Abgaskanals haben. Durch ständige Temperaturmessung wird der Punkt mit der höchsten Abgastemperatur gesucht (der sogenannte Kernstrom) und die Sonde dort platziert. 

Hinweis

Durch Ablagerung von Kondensat auf dem Temperatursensor kann es zu einem schlagartigen Absinken der Abgastemperatur kommen.

Messen der O2-Konzentration

Das Abgas wird mit einer Pumpe über die Rauchgassonde angesaugt und in den Messgasweg des Abgasanalysegeräts geleitet. Dort wird es über die Gas-Sensoren (Messzellen) für O2 und CO geleitet und die jeweilige Gaskonzentration bestimmt. Der O2-Gehalt wird auch verwendet, um daraus die CO2-Konzentration im Abgas zu berechnen.

Praxis-Tipp

Überraschend hohe O2-Werte können durch Undichtigkeit des Messgerätes hervorgerufen werden, weil Frischluft angezogen wird und das Abgas verdünnt. Zur Prüfung sollte eine Dichtheitsprüfung des Messgerätes durchgeführt werden.

Ermittlung des Abgasverlustes (qA)

Aus diesen gemessenen Werten berechnet das Messgerät den Abgasverlust (qA). Dieser muss nach Arbeiten am Brenner unter den Grenzwerten aus Tabelle 1 liegen.

3. Schritt: Messung des Kaminzugs

Bei der Messung des Kaminzugs wird die Differenz zwischen dem Druck innerhalb des Abgaskanals und dem Druck des Aufstellraumes ermittelt. Dies erfolgt wie bei der Bestimmung des Abgasverlusts im Kernstrom des Abgaskanals. Wie bei Schritt 1 beschrieben, muss der Drucksensor des Messgerätes vor der Messung genullt werden. 

4. Schritt: Messung der CO-Konzentration

Die Überprüfung des CO-Wertes lässt Rückschlüsse auf die Qualität der Verbrennung zu und dient der Sicherheit des Anlagenbetreibers. Bei Verstopfung der Abgaswege würden beispielsweise bei atmosphärischen Gasheizgeräten die Abgase über die Strömungssicherung in den Heizraum gelangen und dies zu einer Gefährdung des Betreibers führen. Daher muss nach Arbeiten am Brenner die Kohlenmonoxid-Konzentration (CO) im Abgas überprüft werden.

Die Messung darf frühestens zwei Minuten nach Inbetriebnahme des Brenners durchgeführt werden, da erst dann der erhöhte CO-Gehalt während des Anfahrens der Anlage auf den normalen Betriebswert abgesunken ist. Bei unbekannten Ölfeuerungen sollte zuerst eine Rußmessung mit einer Rußpumpe vorgenommen werden, damit das Abgasmessgerät nicht durch hohe Rußanteile unnötig belastet wird.

Die Grenzwerte für den CO-Gehalt bei Gasfeuerstätten sind in der KÜO (Kehr- und Überprüfungsordnung) bezogen auf unverdünntes Abgas festgelegt (Tabelle 2). Die Messung erfolgt wie bei der Bestimmung des Abgasverlusts im Kernstrom des Abgaskanals. Da das Abgas dabei allerdings mit Frischluft verdünnt ist, rechnet das Abgasmessgerät den CO-Gehalt auf unverdünntes Abgas um und zeigt den Wert als COunverdünnt an. 

Für Ölfeuerungen legt die 1. BImSchV den Grenzwert für die CO-Konzentration mit <1300 mg/kWh fest (entspricht etwa 1170 ppm). Diese Einheit kann am Messgerät vor der Messung eingestellt werden. 

5. Schritt: Pflege des Messgerätes

Nach der Messung sollte die Rauchgassonde bei eingeschalteter Messgaspumpe aus dem Abgaskanal entnommen werden. Dadurch wird die saubere Umgebungsluft über die Gas-Sensoren geleitet und spült diese. 

Anschließend sollte das bei der Messung angefallene Kondensat aus der Kondensatfalle und dem Schlauch der Rauchgassonde entfernt werden. 

Autor: Lutz Kettenhofen, Produktmanagement Vertrieb Deutschland – Division Gas & Partikel bei Testo AG, Lenzkirch

Bilder: Testo

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