Kessel ist der Sammelbegriff für in der Regel bodenstehende Wärmeerzeuger, die von einer Feuerung erzeugte Wärme auf ein Heizmedium übertragen. Moderne Kessel sind das Ergebnis von über 100 Jahren Forschung und Entwicklung. Der Werkstoff für die Wärmeübertragungsflächen ist meist Stahlblech oder -guß, neuerdings auch Edelstahl oder Aluminium-Siliziumguß. Absolut entscheidendes Merkmal ist der Wärmeübergang des Kessels vom Rauchgas zum Wärmeträger, der vom Werkstoff und der Konstruktion abhängt und durch den sogenannten Wirkungsgrad beschrieben wird. Dieser Wirkungsgrad beschreibt den tatsächlich genutzten Anteil des Brennstoffes. Der nicht genutzte Anteil verschwindet durch den Kamin und in den Heizraum.
Standardkessel werden in der Regel mit einer konstanten Temperatur betrieben. Sie wurden bis ca. 1980 eingebaut und erreichen Wirkungsgrade von oft nur ca. 60-70% bei 200-220°C Abgastemperatur. Sie sind nicht nur technisch veraltet, sondern dürfen auch in neuen Anlagen nicht mehr eingebaut werden. Von diesem Kesseltyp sind mittlerweile nur noch wenige im Einsatz.
Gute Niedertemperaturkessel erreichen aufgrund besserer Werkstoffe, Konstruktionen und Regelungen Wirkungsgrade von bis zu ca. 95% bei rund 130-150°C Abgas. Das ist zwar wesentlich besser als ein Standardkessel, aber es gehen immer noch rund 15% an Energie verloren. Aus diesem Grund ist die Neuinstallation von Niedertemperaturkesseln bis auf wenige Ausnahmen inzwischen ebenfalls verboten. In vielen Gebäuden sind aber immer noch Kessel diesen Typs installiert.
Mit Brennwertnutzung lassen sich Wirkungsgrade bis zu ca. 106-110% [1] bei 30-60°C Abgas erreichen. Dies stellt das maximal Mögliche dar und ist inzwischen Stand der Technik. Bodenstehende Gas-Brennwertkessel werden ab ca. 100kW Leistung eingesetzt, darunter werden in der Regel wandhängende Geräte von der Größe etwa eines Kühlschranks installiert. Bei den Ölkesseln sind die Brennwertgeräte über ca. 60kW oft bewährte Niedertemperaturkonstruktionen mit nachgeschaltetem, meist keramischem Wärmetauscher, darunter kommen meist neu konstruierte Wärmetauscher aus Edelstahl oder Aluminium-Silizium-Gusswerkstoffen wie bei den Gasgeräten zum Einsatz.
Wichtig für den optimalen Betrieb von Brennwertgeräten ist eine möglichst niedrige Rücklauftemperatur aus der Anlage, wie sie z.B. bei großzügig ausgelegten Heizkörpern und Fußbodenheizungen gegeben ist. Hohe Rücklauftemperaturen wie z.B. aus Einspritzschaltungen oder knapp ausgelegten Lüftungsanlagen sind tödlich für den Brennwert und müssen hydraulisch saniert werden.
Buderus bietet Ihnen z.B. im Internet einen Brennstoffrechner an, mit dem sich die bei einer Kesselerneuerung zu erwartenden Einsparungen abschätzen lassen.
[1] Wirkungsgrade über 100% kommen zustande, weil die Nutzwärme nur auf die trockene Abkühlung des Rauchgases bezogen wird. Durch die latente Wärmenutzung, das ist die Kondensation des Wasserdampfes im Rauchgas ergeben sich dann höhere Werte als 100%.
Die niedrigen Abgaswerte der neuen Kessel erfordern, beim Heizkesseltausch ein kondensatunempfindliches Abgasrohr in den vorhandenen Kamin einzuziehen. Denn die niedrigen Temperaturen lassen das Abgas kondensieren, konventionell gemauerte Kamine würden sonst versotten (durchfeuchten) und zusammenbrechen. Das neue Abgassystem besteht bei Brennwertkesseln in der Regel aus Kunststoff, gelegentliche auch aus Edelstahl mit Dichtungen. Bei Öl-Brennwert und größeren Gas-Brennwertkesseln kann es zudem erforderlich sein, das abzuleitende Abgas-Kondensat zu neutralisieren, damit die Abwasserleitungen keinen Schaden nehmen.
Feuer ist die Grundlage jeder Zivilisation. Denn ohne Feuer sind unsere Breitengrade nicht bewohnbar. Jeder Kessel benötigt deshalb einen Brenner. Er wandelt den eigentlichen Brennstoff in heisses Rauchgas um. Dabei wird Energie frei, die auf das Heizmedium (meist Wasser) übertragen wird. Wichtig dabei ist u.a. Störungsunempfindlichkeit, geringe Geräuschentwicklung, Wartungsfreundlichkeit und ein geringer Schadstoffausstoß, insbesondere bei CO und NOx.
Es gibt klassische Anbaubrenner und vom Hersteller bereits im Kessel integrierte Modelle, sogenannte Unit-Brenner. Die Anbaubrenner werden meist an Niedertemperaturkesseln, die Unit-Brenner in den neuen Gas- und Öl-Brennwertgeräten eingesetzt. Stand der Technik sind bei Ölbrennern sogenannte Blaubrenner, die durch Vorvergasung des Öls praktisch keinen Ruß mehr produzieren. Durch den Betrieb mit schwefelarmem Öl, wie es mittlerweise überall ausgeliefert wird, ist der Schadstoffausstoß vergleichbar mit Gasbrennern. Oft sind diese auch bereits für Pflanzenöle einsetzbar.
Der Brenner ist das höchstbelastete Gerät jeder Heizungsanlage. Er muss pro Jahr ca. 2500-3500 Betriebsstunden mit ca. 15.000 - 35.000 Starts aushalten. Bei einem KFZ würde das einer Fahrleistung von ca. 150.000 km pro Jahr bei Kaltstarts alle 6 km entsprechen! Qualität und eine regelmäßige Wartung des Gerätes ist hier also entscheidend.