Der Einheizer 2012

Unser jährlicher Kommentar zum Stand der inzwischen 100jährigen Branche.
 
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Die Themen 2012:
  1. Richtige Sanierung?
  2. Hydraulische Weiche
  3. Wärmetauscher
  4. Strom und Heizung
  5. Erneuerbare...

Effizienz!

Auch das Wort ist überall. Ich denke, der Ursprung geht auf die neoklassische Ökonomielehre zurück: 'Alles beseitigen, was nicht voll und ganz seinen Zweck erfüllt'. Da wäre zuerst mal die heute herrschende Wirtschaftsdogmatik selbst, denn zu einem sozialen Miteinander taugt die Denkweise gar nicht - sie schafft nur Krieg. Auf energieverbrauchende Maschinen angewandt mag die Denkweise sinnvoll sein.
Andersrum gedacht heißt es eigentlich: Den Verbrauch einschränken. Dass man dabei schon mal auch auf Gewohnheiten (auch auf liebgewordene Denkgewohnheiten!) verzichten muss, merkt man später. Entscheiden heißt verzichten.
      Dazu führe ich im Folgenden ein paar Beispiele an, die bei den heutigen Heizungssanierungen eine große Rolle spielen: den Hydraulischen Weichen, Wärmetauschern und Wärmepumpen.
 
An dem späten Erscheinungstemin des Kommentars merken Sie vielleicht, dass wir dieses Jahr wieder gut zu tun hatten. Es scheint was Wahres dran zu sein, dass die Leute ihr Geld lieber in reale Verbesserungen der permanent Geld schluckenden Beheizungen zu stecken, als es in obskuren Fonds zu versenken, die versprechen, in der virtuellen Finanzwelt Geld vermehren, aber keine Werte schaffen.
Effizienzverbesserung ist eine langfristige Wertverbesserung!
 
...in der Presse:
In den VDI-Nachrichten ist im Februar eine schöner Artikel über unsere Arbeit von Peter Trechow erschienen:
Sparen ist Einstellungssache oder als pdf hier.

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Richtige Sanierung?

Ich habe in letzten Jahren immer wieder erlebt, das die Beratung vor der Sanierung gewissen Modestömungen unterliegt, statt den Nutzer gezielt nach seinen Bedürfnissen und Gewohnheiten zu fragen und genau dafür die passende Kombination anzubieten.
Das Ergebnis ist dann immer wieder, dass...

  1. nur ein neuer Brennwertkessel eingebaut wird und die Abnehmer werden vernachlässigt .
  2. Mischer an Brennwertkesseln werden mit den neuen Regelungen besinnungslos weiter betrieben.
  3. Die in den 70er Jahren in Einfamilienhäusern so beliebte Mischung von Heizkörpern und Bodenheizung (auch eine Mode) wird weiter betrieben, ohne die gravierenden Nachteile auch nur anzudeuten. Die dort notwendige Systemtrennung wird oft unterlassen, der Wärmetauscher falsch angeschlossen betrieben.
  4. Wärmepumpen werden als Kesselersatz eingebaut und können dann nur mit großen (Direkt-)Stromeinsatz der Zusatzheizung über die kalten Tage die Räume auf Niveau halten.
  5. Großkesselanlagen werden (immer noch) überdimensioniert, mit hydraulischer Weiche eingebaut und so Effienzpunkte verschenkt, was sich in einigen 1000€/a niederschlägt. Jedes Jahr! Und jedes Jahr mehr.

Technischer Hintergrund:

Heute ist es Stand der Technik, (bezogen auf den Brennwert) eine Jahres-Anlageneffizenz von mindestens 92% zu ereichen. Einrohrheizungen sind etwas schlechter, Bodenheizungen deutlich besser. Das ist der Nutzungsgrad - gemessen wird er durch den Quotienten Gaszähler/Wärmezähler.
Der deutsche Mittelwert liegt immer noch irgendwo bei miesen 70%.
 
Argumente zu den Punkten...
  1. Das passiert einfach, weil der betreffende 'Fachmann' keine Ahnung hat, dass (und wie) die dahinterhängende Anlage den Nutzungsgrad und damit die Jahreseffizienz bestimmt. Dazu mehr...
  2. Hinter Mischern hängende Abnehmer haben an Brennwertkesseln nichts zu suchen, weil sie die Volumenströme im Kessel verändern und so den optimalen Arbeitspunkt verschlechtern. Sie erfordern ebenso eine permanente Temperaturerhöhung des Systems, die bei den Reglereinstellungen nicht bemerkt wird und die Stillstands- und Strahlungsverluste erhöht.
  3. Zur Systemtrennung lesen Sie bei Korrosion weiter. Die Wärmetauscher werden hier unten behandelt.
  4. Bei einer Sanierung kann gut der alte Kessel für seltene Spitzenleistungen stehen bleiben und die Wärmepumpe kostengünstig die Hauptheizzeit von 96% übernehmen.
  5. Der Gipfel der Fehlberatung sind dann Doppelkesselanlagen, wo hochwertige Brennwertkessel mit (einzeln 98% Wirkungsgrad) über eine hydraulische Weiche an Mischer geschaltet werden - ein Wahnsinn der Verschwendung. Die Gesamtanlage erreicht dann nur noch 70...75% Effizienz.
Alle Heizis bemühen sich redlich, den Brennwert so gut es geht zu vernichten :-)
Diese bösen Behauptungen beweisen wir jetzt.
 
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Hydraulische Weiche

Das Schema und die altbackenen Gründe für den Einbau einer hydraulischen Weiche kann man gerne in Wikipedia nachlesen. Selbst hier wird zugegeben:
Problematisch kann der Einsatz einer nicht richtig eingeregelten hydraulischen Weiche in Verbindung mit einem Brennwertkessel sein, da hier das Rücklaufwasser aufgewärmt und somit der Brennwerteffekt zunichte gemacht wird. Um dies zu verhindern, werden von den Herstellern der Brennwertgeräte spezielle 'Weichenregler' angeboten.

Dass dieser Regler den Brennwert der tollen Kessel möglich machen, ist reines Wunschdenken - ein Hersteller schreibt in seinen Installationsunterlagen:
Durch Einsatz einer hydraulischen Weiche in Verbindung mit einer gleitenden Kesselwasserregelung wird der Effekt der Rücklauftemperaturanhebung minimal sein, eine deutliche Verschlechterung des Jahreswirkungsgrades tritt nicht ein.
Soweit die Theorie, das Wunschdenken...
 
Im Zuge unsere Sanierungen kamen uns 3 ideale Objekte in NRW über den Weg, die diese "Tatsache" sehr schön beweisen :-) Die Auswertungen geschahen im gleichen Zeitraum und die Objekte liegen dicht nebeneinander.

Objekt 1
5 Häuser 3geschossig, 8700m² mit Einrohrheizung werden mit einer 2004 sanierten Doppelkesselanlage beheizt.
Es wurden 2 unterschiedlich große remeha 310 eco-Gas über eine hydraulische Weiche mit 2 Pumpen zusammen geschaltet und die alte Verteilung mit 5 Pumpen und Mischern an 5 uralten Centras ZG55 bestehen gelassen. Kesselregelung: remeha-Kaskade. Manuelle Pumpenabschaltung im Sommer. Die Versorgung der 5 Häuser geht gezählt über je 1 Fernleitung.
Probleme dort sind Unterversorgung der letzten Wohnungen. Es besteht kein hydraulischer Abgleich der Abnehmer.
Nach Auswertung der Gas- und Wärmezähler wurde hier in den Jahren 2008-2010 eine Effektivität der Gasausnutzung von 75,6% erreicht. (Min/Max: 72,5/78,5%)
Objekt 2
2 Häuser, 7275m² (Hochhaus und Reihenhäuser) mit Einrohrheizung werden mit einer 2005 sanierten 575kW-Doppelkesselanlage beheizt.
Es wurden 2 unterschiedlich große remeha 310 eco-Gas über eine hydraulische Weiche mit 2 Pumpen zusammen geschaltet und die alte Verteilung mit 3 Pumpen bestehen gelassen. Kesselregelung: remeha-Kaskade. Die Mischer wurden stillgelegt und (angeblich) passende Pumpen eingebaut. Manuelle Pumpenabschaltung im Sommer. Die Versorgung aller Bereiche ist gezählt, die Reihenhäuser werden über 1 Fernleitung versorgt.
Probleme dort sind Unterversorgung der obersten Wohnungen. Es besteht kein hydraulischer Abgleich der Abnehmer.
Nach Auswertung der Gas- und Wärmezähler wurde hier in den Jahren 2008-2010 eine Effektivität der Gasausnutzung von 80% erreicht. (Min/Max: 78,3/83%).
Durch einfaches Vergleichen finden wir jetzt:
  • Eine hydraulische Weiche am Brennwertkessel reduziert trotz Weichenregler(!) die mögliche 92%-Effizienz auf bis zu 75%.
  • Verzichtet man auf die Mischerregelung dahinter und versorgt alle Abnehmer einigermaßen passend, erhöht man die Effizenz schon um ca. 5 %Punkte. (Im Objekt 2)

Objekt 3: der Zwilling zu Objekt 2
2 Häuser, 7273m² (Hochhaus und Reihenhäuser) mit Einrohrheizung werden mit einem (überdimensionierten) 880kW-NT-Kessel und 2-stufigem Gasbrenner von 1996 beheizt. Keine hydraulische Weiche!
Verteilung mit Mischern mit 3 Pumpen an 3 uralten Centra ZG55. Kesselregelung = Kesselthermostat! Manuelle Abschaltung im Sommer. Die Versorgung aller Bereiche ist gezählt, die Reihenhäuser werden über 1 Fernleitung versorgt.
Probleme dort sind Unterversorgung der obersten Wohnungen. Es besteht kein hydraulischer Abgleich der Abnehmer.
Nach Auswertung der Gas- und Wärmezähler wurde hier in den 4 Jahren 2008-2011 eine Effektivität der Gasausnutzung von 78% erreicht. (Min/Max: 74,5/82,5%) . Also nur 2 Punkte schlechter als Objekt 2.
Sanieren? Mit einer hydraulischen Weiche kann's nur schlechter werden!
Wir werden die Kessel von Objekt 1 und 2 trennen und die passenden Bereiche abgeglichen mit den Einzelkesseln versorgen. Die erreichte Effizienz (oder Einsparung) können Sie dann in den nächsten Jahren hier erfahren. Es geht heute pro Jahr um 9000€. In 5 Jahren geht es um 18000€/a. Das beantwortet gleich die Frage: Was kostet Sie eine 'fachmännische' Sanierung?
 
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Wärmetauscher

Da mir jetzt das dritte Mal in diesem Jahr ein falsch montierter Wärmetauscher beim Kunden untergekommen ist, wird es Zeit, dazu etwas zu schreiben.

Technischer Hintergrund:

Wärmetauscher in Heizungen werden im Gegenstrom betrieben, weil sie nur dann die merkliche Differenzierung der Temperaturen zulassen. Den Anschluss im Gleichstrom merken Sie dann, wenn auf der Primärseite im Rücklauf einfach keine niedrigen Temperaturen zu erreichen sind. Diese Fehlmontage kommt leider häufig vor und man muss genau messen, um sie zu entdecken.
Plattenwärmetauscher haben unterschiedliche Widerstände auf der Primär- und Sekundärseite. Normalerweise ist der Volumenstrom auf der Primärseite wesentlich kleiner als auf der Sekundärseite. Um ein gutes Wärmeaustauschverhalten mit einer turbulente Strömung im WT zu erreichen, werden die Kanäle auf der Primärseite bei Plattentauschern kleiner ausgeführt als auf der Sekundärseite. Dadurch sind natürlich auch die Widerstände auf beiden Seiten stark unterschiedlich. Wird nun ein Plattentauscher umgekehrt montiert, ist zwar die Primärdurchflußmenge ohne Probleme erzielbar, auf der Sekundärseite ist es jedoch nicht mehr möglich, den erforderlichen Volumenstrom für die Anlage zu erreichen.
 
Wikipedia erklärt die beiden Prinzipien sehr schön: Nur der im Gegenstrom angeschlossene WT ist für Brennwert nutzbar.
Einbau im Gegenstrom
WT-Einbau im Gegenstrom
[Quelle: VAU-Thermotech]
Was bedeuten die Begriffe 'Gegenstrom' und 'Gleichstrom'?
 
Plattenwärmetauscher lassen sich unterschiedlich anschließen: Mit dem Anschluss im Gleichstrom meint man, dass sich der Startseite des Primärkreises und der Startseite des Sekundärkreises auf der gleichen Seite des Wärmetauschers befinden. Die Medien fließen demnach in die gleiche Richtung, parallel zueinander durch den Wärmetauscher.
      Ein Anschluss im Gegenstrom bedeutet, dass sich der Startseite des Primärkreises und der Startseite des Sekundärkreises diagonal gegenüber liegen. Die Medien kommen sich im Wärmetauscher entgegen. Da diese Anschlussart eine wesentlich effizientere Wärmeübertragung im Vergleich zum Gleichstrom darstellt ist dies die übliche Anschlussart für Plattenwärmetauscher.
 
Zitat: Dieter Hoeven GmbH.

 
Wärmetauscher an Bodenheizung
Falsch montierter Wärmetauscher an Bodenheizung [Foto: ls]
Die Praxis sieht schlimmstenfalls so aus:
 
Das scheint ein echtes Problem zu sein: 4 (vier!!) Anschlüsse an einem Wärmetauscher...
Der Heizungsbauer behauptete noch, der Wärmetauscher sei korrekt montiert. Von solchen komischen Sachen wie Gegenstrom haben solche Leute noch nie was gehört.
      Sehen Sie sich die Bilder an und Sie werden feststellen, dass der WT nur als doppelter Stömungswiderstand fungiert. Die beiden Pumpen arbeiten gegeneinander, die Kreise sind nicht getrennt! Selbst der Kunde konnte die Fehlmontage es durch Zudrehen einer Absperrung schnell beweisen...
Peinlich, peinlich...
      Unter der Isolierung des Bodenheizkreises finden Sie dann verzinktes und schwarzes Rohr, die Korrosion lässt grüßen... Dass die Pumpen entgegen der Bau-Vorschrift zu klein ausgewählt wurden, fällt schon unter Nebensache...
Merksatz:
Vorlauf und Rücklauf der Kreise werden auf der langen Seite eines Plattenwärmetauschers immer gegenläufig angeschlossen!

 
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Strom und Heizung

  • 3 % des weltweiten Energiebedarfs werden für den Betrieb des Internets verbraucht (2011: Die Welt)
  • 20 % des weltweiten Energiebedarfs werden für den Betrieb von Pumpen verbraucht (2012: Wilo)
Gleichzeitig dreht die weltweite Installation immer neuer Photovoltaikmodule und Windstromanlagen den ehemals schlechten Primärenergiefaktor von 3,5 der Heizkaftwerke monatlich immer weiter nach oben: Wurde 2000 noch mit dem Faktor 3,2 gerechnet, sind es Anfang 2012 schon 2,0 - für 2020 wird mit 1,6 gerechnet.
Das ist eine gute Nachricht, können die Wärmepumpen so doch immer ökologischer die Wärme aus Strom holen - rein rechnerisches Wunschdenken.
 
Warum also sollte man dann aber Nachtspeicherheizungen entfernen, wenn sie mit Öko-Strom aus Windkaft beheizt werden können? Diese fiesen Kästen entsprangen 1952 einer Idee des RWE-Ingenieurs Bernd Stoy (Günter Karweina: Der Stromstaat S.189), um die nächtlichen RWE-Verbrauchssenken zu füllen. Jetzt werden die fiesen grau-braunen Kästen durch Wärmepumpen ersetzt. Nicht schlecht, wenn sie denn richtig dimensioniert werden. Dazu geht es hier weiter. Meist sind das Luft-Wasser-Wärmepumpen, denn eine Tiefenbohrung ist nicht immer möglich und kostet wesentlich mehr als eine 'Luft'-Pumpe.
      Häuser mit reiner Nachtspeicherheizung sind heute so gut wie wertlos, weil sie keiner mehr kaufen will. Ihnen fehlt jede Rohr-Infrastrukrur, die heute in Bauten vorhanden ist, weil alles am Kabel hängt. Es spricht aber in Zukunft (denn die wird solar-elektrisch sein), nichts dagegen, die fiesen Kästen drin zu lassen und als Spitzenwärmeerzeuger zu nehmen, wenn man sich zum Heizen für die Übergangszeit kleine Luft/Luft-Wärmepumpen einbaut, mit denen man im Sommer auch noch kühlen kann. Es wird sich eine deutlich Reduzierung der Wärmekosten ergeben. (Wer so ein Objekt hat, kann sich gerne melden.)
 
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Und zum Schluss Erneuerbare als Geldanlage ....

Als passende Zugabe zur Einleitung das Zitat der Fußnote 144 aus 'Die große Entwertung' von Ernst Lohoff und Norbert Trenkle:
 
Auch der vor allem in Deutschland derzeit überaus populäre Traum, der Umstieg auf erneuerbare Energien könnte einen neuen Boom bringen, ist auf Sand gebaut. Gegenüber der New Economy haben Solar- und Windenergie einen nicht behebbaren Nachteil. Beim Boom der 1990er Jahre richteten sich die Zukunftserwartungen auf einen neuen Sektor kapitalistischer Reichtumsproduktion, der mit völlig neuen Produkten aufzuwarten versprach. Solar- und Windenergie produzieren dagegen mit neuen Methoden ein längst eingeführtes Produkt, nämlich elektrische Energie. Ihr Aufstieg ist unmittelbar identisch mit dem Abstieg der etablierten Formen der Energieerzeugung und mit der Entwertung des an diese Formen gebundenen fungierenden Kapitals. Schon das allein ist eine schlechte Voraussetzung für einen allgemeinen Boom mit den grünen Technologien als neuem Hoffnungsträgerzentrum. Natürlich gibt es Unternehmen, die von einer forcierten Förderung 'alternativer Energieerzeung' profitieren können und die für die Anlage von Kapital attraktiv werden. Solche Erwartungen können aber nie und nimmer die weitere Ausdehnung des fiktiven Gesamtkapitals tragen. Dies umso weniger als die Aussicht auf dauerhaft kräftig steigende Energiepreise zwar die Perspektiven für Solar- und Windtechnologie in hellem Licht erstrahlen lässt, aber gleichzeitig die Perspektiven der meisten anderen Wirtschaftszweige eintrübt. Was das globale Gesamtproduktionspotential von fiktivem Kapital angeht, schaffen die verbesserten Gewinnperspektiven der Solar- und der Windkraftindustrie bei weitem keinen Ausgleich für die sinkenden Gewinnerwartungen in sämtlichen Branchen, in denen Energie als Kostenfaktor eine größere Rolle spielt.

Vielleicht kann mir einer der Leser die Frage beantworten:
Wo kommt eigentlich der bescheuerte Ausdruck 'Erneuerbare Energien' her? (Mehrzahl!, gleich mehrere...)
      Wir alle wissen: Alle Energie kommt von der Sonne, deren Lebensdauer ist endlich. Die durch die Sonnenstrahlung auf der Erde langwierig angelegten Vorräte in Gas, Öl, Kohle, Holz sind alle endlich und wir tun unser Bestes, sie zu finden und zu verbrennen.
      Wo bitte ist das 'Erneuerbare'? Da hat doch einer höchstens bis zum nächsten Jahr oder zur nächsten Wahl gedacht. Wenn es Menschen in den nächsten Jahrmillionen noch geben sollte, könnte es sein, dass die Sonnenstrahlung neue Pflanzenmassen in Form von Kohle angelegt hat. Ich denke aber, dass bis dahin einige Umwälzungen stattgefunden haben müssen :-)
 
Viel Erfolg beim Umsetzen der Effizienz - Ihr Dietrich Beitzke


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Seite erstellt am: 3.10.2012, letzte Änderung 17:11 31.5.2013, Freitag