Gasheizung mit Biogas im EWärmeG

In einer neu instal­lier­ten zen­tra­len Gas­heizung kann bis zu 10 % Bio­gas ein­gesetzt wer­den um es im Erneu­er­ba­re-Wär­me-Gesetz an­zu­rech­nen. Dazu muss die neue Heiz­anlage dem ak­tuellen Stand der Tech­nik ent­sprechen, z. B. mit einem Brennwert­gerät. Außer­dem darf die ther­mi­sche Leis­tung von bis zu 50 kW nicht über­schrit­ten wer­den – das ent­spri­cht je nach Gebäu­de und Ab­nahme­ver­halten unge­fähr einem 6‑Familienhaus. Eine Gas­heizung zu er­neuern ist im Gegen­satz zu ande­ren Heiz­systemen mit weni­ger In­ves­ti­tionen ver­bun­den und gilt damit im baden-würt­tem­ber­gi­schen EWär­meG als eine sozi­al­ver­träg­li­che Opti­on.

Der Ver­brau­cher ent­nimmt vor Ort Erd­gas aus der Lei­tung. Es muss somit ledig­lich eine kon­ven­tionel­le Gas­hei­zung ohne tech­nische Um­rüst­ung instal­liert und zusätz­lich ein Bio­gas­ge­misch-Ver­trag (in der Regel 10 % Bio­gas und 90 % Erd­gas) abge­schlos­sen wer­den. Das Bio­gas wird vom Anbie­ter an an­derer Stel­le in das Gas­netz ein­ge­speist und dem Ver­brau­cher “vir­tu­ell” zuge­schrie­ben. Spe­zi­el­ler Bio­gas­an­bie­ter für 10 % Bio­gas im EWär­meG …

Kombination mit anderen Erfüllungsoptionen

In der Pra­xis wird häu­fig 10 % Bio­gas mit einem Sa­nier­ungs­fahr­plan, der die rest­li­chen 5 % ein­bringt, kom­bi­niert. Da tech­ni­sche Ergän­zun­gen (z. B. Solar­ther­mie) und an­dere Bio­gas-Bei­mi­schungs­gra­de (1–10 %) an­ge­boten wer­den, kann die­se Erfüllungs­option sehr fle­xi­bel ge­stalt­et wer­den.

Gän­gi­ge Kom­bi­na­tio­nen: Sanie­rungs­fahr­plan, Kel­ler­de­cken­däm­mung, Solar­ther­mie

Stand der Technik – Gasheizungen im kurzen Überblick

Bis in die 80er Jah­re wur­den in deut­schen Häu­sern die soge­nann­ten Kon­stant­tem­pe­ra­tur­kes­sel (auch Standard­kessel genannt) ver­baut. Sie hal­ten die Kessel­temperatur, unab­hän­gig von der Nach­frage, auf einem kon­stan­ten Temperatur­niveau von 70 bis 90 °C. Die­ses Heizungs­system ist stark ver­al­tet, in­effizient und ver­ur­sacht durch hohe ener­ge­ti­sche Ver­lus­te unnö­ti­ge Brenn­stoff­kosten.

Die Nach­fol­ger der Konstant­temperatur­kessel waren dann die Nie­der­tem­pe­ra­tur­kes­sel. Die­se Kes­sel sind eine Weiter­entwicklung des Standard­kessels und kön­nen mit deut­lich nied­ri­ge­ren Vorlauf­tempera­turen betrie­ben wer­den. Die Vor­lauf­tempera­tur wird an die Außen­tempera­tur ange­passt und kann dabei zwi­schen 30 und 70 °C betra­gen. Nach der EnEV wird ein Nieder­temperatur­kessel folgender­maßen defi­niert: „Ein Nieder­temperatur­kessel ist ein Heiz­kessel, der konti­nuier­lich mit einer Ein­tritts­tempera­tur von 35 bis 40 °C betrie­ben wer­den kann und in dem es unter bestimm­ten Umstän­den zur Konden­sation des in den Abga­sen ent­hal­te­nen Wasser­dampfes kom­men kann“. Ein Pro­blem der Nieder­temperatur­kessel ist das unge­woll­te unter­schreiten der Tau­punkt­tempera­tur des Abga­ses. Wird das Abgas im Kes­sel durch nied­ri­ge Rück­lauf­tem­pera­turen unter die Tau­punkt­tempera­tur abge­senkt, kon­den­siert der im Abgas ent­hal­te­ne Wasser­dampf, wie bei der Brenn­wert­technik. Die ver­wendeten Mate­ria­li­en im Nieder­temperatur­kessel sind aller­dings in der Regel nicht auf den Kon­takt mit dem sau­ren Kon­den­sat aus­ge­legt und wer­den auf Dau­er beschä­digt. Durch ent­spre­chend ange­passte Kessel­tem­pera­turen soll das Kon­den­sie­ren ver­hin­dert wer­den. Auf­grund der noch wesent­lich effi­zi­en­te­ren Brenn­wert­technik ent­spre­chen Nieder­temperatur­kessel auch nicht mehr dem heu­ti­gen Stand der Tech­nik.

Energiesparende Brennwerttechnik

Bei der Brenn­wert­tech­nik wird nicht nur die Wär­me genutzt, die bei der Ver­brennung des Gases ent­steht, son­dern auch die im Abgas ent­hal­te­ne Konden­sations­energie. Durch einen Brenn­wert­wärme­tauscher wer­den die Abga­se soweit her­un­ter gekühlt, dass der ent­hal­te­ne Wasser­dampf kon­den­siert und die frei­gesetzte Wär­me zusätz­lich an das Heiz­sys­tem abge­ge­ben wird. Durch die­ses Funktions­prinzip errei­chen Brenn­wert­geräte einen Norm-Nut­zungs­­grad von bis zu 98 % (bezo­gen auf den Brenn­wert). Die­se Techno­logie arbei­tet beson­ders energie­sparend und senkt durch den ver­min­der­ten Gas­verbrauch die umwelt­schädlichen CO₂-Emis­sio­nen.

Durch das Absen­ken der Abgas­tempera­tur und das Konden­sieren des Wasser­dampfes wer­den beson­de­re Anforder­ungen an das Abgas­system gestellt. Damit der bestehen­de Schorn­stein nicht durch die Feuchtig­keit geschä­digt wird, muss in der Regel ein spe­zi­el­les Kunst­­­stoff- oder Edel­stahl­rohr instal­liert wer­den. Des Wei­te­ren soll­te in unmittel­barer Nähe zum Brenn­wert­gerät ein Abfluss vor­handen sein, in dem das leicht sau­re Kon­den­sat abge­führt wer­den kann.

Um den gewünsch­ten Bren­n­wert-Effekt zu erzie­len, sind die Heiz­flächen des Heiz­systems, bzw. die dar­aus resul­tieren­den Rück­lauf­tempera­turen, von Bedeu­tung. Je nied­ri­ger die Rück­lauf­tempera­turen, des­to effi­zi­en­ter der Bren­n­wert-Nut­zen. Eine Kombi­nation mit ent­spre­chend gro­ßen Heiz­flächen – z. B. Fuß­boden­heizung oder pas­send dimen­sio­nier­ten Heiz­körpern mit ent­spre­chend nied­ri­gen Rück­lauf­temperaturen – ist daher von Vor­teil. Die System­tempera­turen von Vor­lauf und Rück­lauf lie­gen bei einer Fuß­boden­heizung bei etwa 40 bzw. 30 °C.

Was genau sind eigentlich Heizwert und Brennwert?

Heiz­wert H_i: Der Heiz­wert ist eine Anga­be über den Energie­gehalt eines Brenn­stoffes, der bei der voll­ständigen Ver­brennung von 1 m³ (oder auch 1 kg) des Stof­fes frei­ge­setzt wird. Beim Heiz­wert liegt der im Abgas ent­hal­te­ne Wasser­dampf gas­förmig vor und behält somit sei­ne Konden­sations­energie. Die ent­sprechende Ein­heit ist kWh/m³ oder auch häu­fig kWh/kg Brenn­stoff.

Brenn­wert H_s: Eben­so wie der Heiz­wert, gibt auch der Brenn­wert den Energie­gehalt eines Brenn­stoffes an, der bei der voll­ständigen Ver­brennung von 1 m³ (oder auch 1 kg) des Stof­fes frei­ge­setzt wird. Der Unter­schied zum Heiz­wert ist, dass der im Abgas ent­hal­te­ne Wasser­dampf nicht mehr gas­för­mig vor­liegt, son­dern durch Konden­sation flüs­sig auf­tritt. Die beim Konden­sieren abge­ge­be­ne Wär­me wird zusätz­lich an das Heizungs­system über­tra­gen.

Unterschiede zwischen Gastherme und Gaskessel

Umgangs­sprach­lich ist oft von einer Gasther­me die Rede. Meis­tens wird damit ein wand­hängendes Gas-Gerät bezeich­net, wel­ches ent­we­der nur der Warm­wasser­bereitung dient oder als Kombi­gerät auch den Heizungs­betrieb über­nimmt. Im Fach­terminus ist der Begriff Gas­therme aller­dings nicht ein­deu­tig defi­niert. Es fin­det nur eine Unter­scheidung zwi­schen Konstant­temperatur­kessel (Standard­heiz­kessel), Nie­der­­tem­pe­ra­tur-Heiz­kes­sel und Brenn­wert­kessel statt. Soll­te also ein Kessel­hersteller mit dem Begriff „Gasther­me“ auf Sie zukom­men, fra­gen Sie am bes­ten nach, von wel­chem Typ er genau spricht.

Anteilige Gesetzeserfüllung durch den Einsatz von Biogas in einer Gasheizung

Wenn nicht der gesam­te Wär­me­en­er­gie­be­darf durch die Gas­hei­zung gedeckt wird, ist auch eine antei­li­ge Anrech­nung nach den §§ 3 Nr. 4 20.6 durch die fol­gen­de For­mel mög­lich:

\[Bio­gas­an­teil \: [\%] × \frac{produzierte \: Wär­me­men­ge \: Gas­hei­zung \: [kWh]}{gesamter \: Wär­me­en­er­gie­be­darf \: [kWh]}=Anteil \: Erneu­er­ba­re \: Ener­gi­en \: [\%]\]

Der Erfül­lungs­grad kann wie folgt berech­net wer­den:

\[ \frac{Anteil \: Erneu­er­ba­re \: Energien\:[\%]}{15 \: \: \% \:}\times100\:\%=Erfüllungsgrad\:[\%]\]

Es kann durch die Ver­feue­rung von Bio­gas in einer neu­en Gas­hei­zung maxi­mal 10 % Erneu­er­ba­re Ener­gi­en und somit ein Erfül­lungs­grad von ⅔ erreicht wer­den. Eine Kom­bi­na­ti­on mit ande­ren Erfül­lungs­op­tio­nen ist somit in jedem Fall not­wen­dig.

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