Der Abgaswärmetauscher
Der Abgaswärmetauscher gewinnt Wärmeenergie aus den Abgasen von Heizungsanlagen oder Verbrennern zurück und führt diese dem Heizkreislauf wieder zu. Eingebaut wird der Abgaswärmetauscher zwischen dem Wärmeerzeuger und dem Schornstein. Dank ihm kann ein großer Teil der Abwärme wieder aktiv genutzt werden, statt sie über den Kamin entweichen zu lassen.
Wie sinnvoll ist ein Abgaswärmetauscher?
Ein Abgaswärmetauscher ist mehr als sinnvoll und trägt in vielen Bereichen positive Einflüsse. Durch die Wärmerückgewinnung kann der Wirkungsgrad von Heizungsanlagen um bis zu 16 Prozent erhöht werden. Dies führt zu einer deutlichen Reduktion des Brennstoffverbrauchs und damit zu niedrigeren Heizkosten.
ⓘ Beispiel
Bei industriellen Hochtemperaturöfen mit einer Feuerungsleistung von 55 kW gewinnt ein Abgaswärmetauscher bei vollständigem Betrieb etwa 214.000 kWh Wärmeenergie im Jahr zurück, was etwa 51.360 kg CO₂-Äquivalent entspricht.
Aufbau eines Abgaswärmetauschers
Ein Abgaswärmetauscher besteht aus zwei getrennten Kreisläufen, um sicherzustellen, dass Medien in unterschiedlichen Aggregatzuständen – gasförmige Abgase und flüssiges Heizungswasser – sicher Wärme austauschen können.
Im Kernbereich des Wärmetauschers sind Rohre oder Platten angeordnet, die die heißen Abgase durchströmen. Um diese Rohre oder Platten zirkuliert das Heizungswasser in Gegenrichtung (Gegenstrom), was die Wärmeübertragung optimiert
Wie funktioniert ein Abgaswärmetauscher genau?
Der Wärmeaustausch erfolgt über die Metalloberflächen der Rohre oder Platten. Dabei vermischen sich die beiden Medien nie, sondern strömen immer getrennt voneinander. Zudem funktionieren sie immer im Gegenpol zueinander. Während sich das Heizungswasser erwärmt, kühlen die Abgase ab und umgekehrt.
Je nach Brennstofftyp fällt dabei ein weiterer Energiegewinn an: Wenn die Abgase unter den Taupunkt abkühlen, kondensiert der im Abgas enthaltene Wasserdampf. Dabei wird zusätzliche Energie, die sogenannte Kondensationsenthalpie freigesetzt, die ebenfalls auf das Heizungswasser übertragen wird.
Einsatzbereiche und Anwendungen
Abgaswärmetauscher kommen überall dort zum Einsatz, wo heiße Abgase anfallen und ungenutzte Wärmeenergie zurückgewonnen werden kann. Je nach Heizsystem oder Anwendung ergeben sich unterschiedliche Einsatzschwerpunkte.
Typische Einsatzbereiche sind:
- Holzfeuerungsanlagen (z. B. Kaminöfen, Pellet- und Hackschnitzelheizungen), da hier sehr hohe Abgastemperaturen entstehen
- Ältere Öl- und Gasheizungen, bei denen eine Nachrüstung möglich ist. Moderne Brennwertgeräte benötigen keinen zusätzlichen Abgaswärmetauscher
- Industrielle Anlagen wie Produktionsprozesse, Hochtemperaturöfen und Blockheizkraftwerke zur Nutzung der Abwärme für Gebäudeheizung oder Wärmenetze
- Wärmepumpensysteme mit Abluft-Wärmetauschern zur Nutzung der warmen Gebäudeabluft als zusätzliche Wärmequelle
und zur Effizienzsteigerung von Luft-Wasser-Wärmepumpen
Das Bypass-System
Damit das Heizsystem nicht überhitzen kann, sind die meisten Abgaswärmetauscher mit einem Abgasbypass ausgestattet. Dieser leitet das Abgas bei Bedarf um den Wärmetauscher herum, wenn die Wärmeleistung nicht benötigt wird. Dies ist besonders wichtig bei Blockheizkraftwerken, wo der Generator ständig Strom erzeugt, aber die Wärmeleistung nicht immer abgenommen wird.
Der Bypass kann motorisch angesteuert und temperaturgeregelt werden. Ab einer definierten Abgastemperatur (typischerweise etwa 130 °C) wird das Abgas zum Wärmetauscher geleitet; unterhalb dieser Temperatur erfolgt die Bypassschaltung.
Können Abgaswärmetauscher gefördert werden?
Ja, bestimmte Abgaswärmetauscher werden von der KfW gefördert. Gemäß den Förderrichtlinien für erneuerbare Energien sind Anlagen mit integrierten oder nachträglich eingebauten Abgaswärmetauschern zur Steigerung des Wärmeertrages durch Abgaskondensation förderfähig.
Was kostet ein Abgaswärmetauscher?
Die Kosten für einen Abgaswärmetauscher liegen für ein Einfamilienhaus zwischen 200 und 500 Euro; bei größeren Heizungsanlagen wie BHKWs beginnen die Kosten ab etwa 5.000 Euro. Die Amortisationszeit liegt je nach Betriebsstunden und Energiepreisen zwischen fünf und acht Jahren.
ⓘ Wichtiger Punkt zur Wirtschaftlichkeit
Ein Abgaswärmetauscher ist sinnvoll bei Holzfeuerungen und älteren Gas-/Ölheizungen, aber nicht erforderlich bei modernen Brennwertgeräten.
In Gebäuden, die für eine Heizungssanierung fällig sind, kann der Austausch gegen eine Wärmepumpe langfristig wirtschaftlicher sein als die Nachrüstung eines Abgaswärmetauschers.