Betriebssicherheit durch dreischaliges Luft-/Abgassystem

Neue Dachdurchführung schützt vor Kondensat und Eisbildung

Dipl.-Ing. Peter Eigl*

Derzeit gilt die Systemeinheit Gastherme mit konzentrischer Luft-/Abgasführung als eines der wirtschaftlichsten Heizsysteme am Markt. Das Unternehmen Wolf GmbH hat die Dachdurchführung dieses Systems verbessert und das konzentrisch im Zuluftrohr angeordnete Edelstahl-Abgasrohr mit einem wärmedämmenden Schutzrohr ummantelt. Diese Entwicklung steigert die Energieeffizienz, verbessert die Betriebssicherheit und garantiert einen sauberen und störungsfreien Betrieb der Gastherme, insbesondere bei ungünstigen Witterungsbedingungen.

Prinzipieller Aufbau des innovativen Luft-/Abgassystems mit dreischaliger Dachdurchführung.

Der raumluftunabhängige Betrieb von Gasthermen mit konzentrischer Luft-/Abgasführung erfreut sich einer wachsenden Beliebtheit. Für diese Systemlösung sprechen zunächst die Einsparungen bei den Bau- und Montagekosten. Durch die Wahl eines Luft-/Abgassystems entfallen außerdem bestimmte Sicherheitsmaßnahmen, die immer dann notwendig sind, wenn Gasthermen mit konventionellen Abgasführungen gleichzeitig mit Dunstabzugshauben, Bad- oder WC-Lüftung und Kamin- oder Kachelofen betrieben werden. Auch auf die unbeliebten, weil schallübertragenden Zuluftöffnungen in Fenstern, Türen oder Wänden kann bei einem Luft-Abgassystem verzichtet werden. In Küchen und Bädern aufgestellt, verhindert die raumluftunabhängige Betriebsweise, dass die Brennkammer durch Küchendunst, Körpersprays oder Dämpfe verschmutzt und die Geräte vorzeitig verschleißen.

Vergleich der Abgastemperaturen zwischen zweischaligem und dreischaligem Luft-/Abgasrohr während eines EIN/AUS-Brennerintervalls, bezogen auf -5°C Außentemperatur und 55°C Taupunkttemperatur.

Energieeinspargesetze führen zu Innovationsdruck

Viele der gesetzlichen Verordnungen zur Energieeinsparung und Emissionsminderung haben in der Folge zu einer aufwendigeren und meist auch effizienteren Technik bei Gasthermen geführt. Die damit verbundene Reduzierung der Abgastemperaturen führte allerdings bei nicht kondensierenden Gasthermen zu unerwünschten Taupunktunterschreitungen auf der Abgasseite, wie beispielsweise

Kondensation im Abgasrohr beim Anfahren aus dem kalten Zustand; dadurch Gefahr, dass Kondensat in die Gastherme zurückfließt,

Auskühlung des Abgasrohrs in Betriebspausen, insbesondere im Bereich über dem Dach,

Erosion, bzw. Inkrustation im Abgasrohr durch unkontrollierte Kondensation in der Anfahrphase,

Austrag von Erosionsprodukten über die Abgasrohrmündung,

Eisbildung am Ende des Abgasrohres bei Außentemperaturen unter dem Gefrierpunkt.

Schnitt durch das dreischalig aufgebaute Luft-/Abgassystem. Deutlich erkennbar der wärmedämmende Ringspalt zwischen dem Abgasrohr und dem zusätzlichen Wärmeschutzrohr.

Der Markt verlange deshalb nach einem kostengünstigen und montagefreundlichen System, um solche Störungen künftig wirkungsvoll zu verhindern. Die Wolf GmbH fand die Lösung in einer konzentrischen Dachdurchführung mit isoliertem Edelstahl-Abgasrohr aus titanstabilisiertem Chrom-Nickel-Stahl (V4A). Bei dieser dreischalig aufgebauten Dachdurchführung ist das Edelstahl-Abgasrohr mit einem zusätzlichen Wärmeschutzrohr umhüllt und damit wirkungsvoll vor Auskühlung durch die kalte Außenluft geschützt. Der Ringspalt zwischen Abgas- und Wärmeschutzrohr ist konstruktiv so abgedichtet, dass keine Durchströmung der zylinderförmigen, wärmeisolierenden Luftsäule stattfinden kann. Durch die gute Isolier- und Wärmespeicherwirkung des ringförmigen Luftpolsters wird die Wärmeenergie aus der Betriebsphase über die Zeit des Stillstandes hinweg im Edelstahl-Abgasrohr gespeichert. Insbesondere im kältesten Teil der Abgasleitung, also dem Bereich über dem Dach, bleibt das Abgasrohr durch das zusätzliche Wärmeschutzrohr relativ heiß, wodurch ein hoher Schutzeffekt gegen die ungewollte Kondensation erreicht wird.

Geht die Gastherme im Rahmen ihres EIN/AUS-Intervalls nach einigen Minuten wieder in Betrieb, ist die Temperatur des doppelschaligen Edelstahl-Abgasrohres noch so hoch, dass eine Taupunktunterschreitung unter normalen Bedingungen sicher vermieden wird. Gleichzeitig werden durch das zusätzliche Mantelrohr die Auskühlverluste des Heizsystems verringert. Ebenso wird bei extrem kalter Witterung die gefürchtete Eisbildung durch Kondensataustrag im Mündungsbereich des Abgassystems weitgehend unterbunden. Durch die Taupunktvermeidung bleibt das Abgasrohr zudem frei von Inkrustationen und Ablagerungen und erreicht damit auch eine höhere Lebensdauer.

Durch die spezielle Gestaltung der Abgasmündung wird der Induktionseffekt verstärkt. Klagen über störende Gerüche durch Verbrennungsgase können dadurch vermieden werden.

Kein Abgasgeruch im Dachgeschoss

Zur Optimierung des Systems "Gastherme und Luft-/Abgasführung" wurde außerdem der Witterungsschutz über der Abgasmündung sowie die Ansaughaube für die Verbrennungsluft neu abgestimmt. Der neue Witterungsschutz ist strömungstechnisch so ausgebildet, dass die Induktionswirkung zwischen ausströmendem Abgas und der umgebenden Luft erhöht wird, also das aus dem Abgasrohr austretende Abgas auf kürzestem Wege durch die Außenluft verdünnt wird. Klagen über störende Verbrennungsgase bei geöffneten Dachfenstern wird damit vorgebeugt.

Die Anschlüsse dieser innovativen Dachdurchführung sind so abgestimmt, dass alle Wolf-Gasthermen der GG-Baureihe problemlos nachgerüstet werden können. Das Luft-/Abgassystem korrespondiert außerdem mit allen Wolf-Zubehörkomponenten für das Dach, z.B. mit der Universalpfanne oder einer speziellen Dachplatte für Schiefereindeckung bzw. Biberschwanzziegel.

Insbesondere stellt die Ausführung mit umlaufender flexibler "Schürze" eine zeitsparende Lösung für das Schrägdach dar. Mit einer Fläche von 50 x 50 cm können auch großflächige Dachsteine jetzt komplett ersetzt werden, sodass das aufwendige Zuschneiden entfällt. Die große Fläche dieser farbbeschichteten Dachplatte erleichtert gleichzeitig die Positionierung der Dachdurchführung, weil auch größere Toleranzen ausgeglichen werden.

Gas-Heizwerttherme TGU/TGG von Wolf mit Anschlussmöglichkeit an Luft-/Abgasrohr.

Zertifizierte Systemeinheit

Das konzentrische Luft-/Abgassystem ist gemeinsam mit den dazugehörenden Gasthermen als Systemeinheit nach der EG-Gasgeräterichtlinie zertifiziert und durch eine mit einer CE-Produkt-Identnummer gekennzeichnet. Eine Zertifizierung durch das deutsche Institut für Bautechnik (DIBT) ist in diesem Fall nicht erforderlich. Zwei aktuelle Modellreihen sind zertifiziert:

Standard-Baureihe GG-2EK - …S mit CE-0085BL0125

Standard-Baureihe GG-2EK- …S mit CE-0085AU0027 und die Topline-Baureihe TGG-… mit CE-0085AU0027

Diese Zertifizierungen gelten auch für Österreich und sind Grundlage für eine zusätzliche ÖVGW-Zulassung.

*) Dipl.-Ing. Peter Eigl, Entwicklung, Wolf GmbH, Mainburg

B i l d e r : Wolf GmbH, Mainburg

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