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Wirkungsgrad

Wirkungsgrad und Nutzungsgrad einer Heizung

Der Wirkungsgrad besagt, welcher Aufwand nötig ist, um einen bestimmten Nutzen zu erreichen. Er ist eine dimensionslose Kennziffer, die sich über das Verhältnis der nutzbaren Wärme zur aufgewendeten Energiemenge bestimmen lässt. Wie der Wirkungsgrad zu berechnen ist und welche Kennwerte die Effizienz einer Heizung außerdem beschreiben, erklären wir in den folgenden Abschnitten.

Wirkungsgrad der Heizung: Definition und Ermittlung

Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis von Nutzen und Aufwand. Sind beide Werte gleich groß, arbeiten Geräte oder Prozesse ohne Verluste. Der Wirkungsgrad ist dann sehr hoch. Was das bedeutet, zeigt ein Beispiel aus der Heizungstechnik: Eine Gas-Brennwertheizung macht große Teile der im Gas gespeicherten Energie zum Heizen nutzbar. Sie arbeitet ohne nennenswerte Verluste und erreicht Wirkungsgrade von fast 100 Prozent. Die Heizwert- oder Niedertemperaturtechnik nutzt hingegen nur den Heizwert des Gases. Ein Teil der Energie entweicht mit dem Wasserdampf der Abgase und der Gasverbrauch ist höher. Infolgedessen sinkt der Wirkungsgrad (bezogen auf den Brennwert).

Wirkungsgrad der Heizung: Definition und Ermittlung

Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis von Nutzen und Aufwand. Sind beide Werte gleich groß, arbeiten Geräte oder Prozesse ohne Verluste. Der Wirkungsgrad ist dann sehr hoch. Was das bedeutet, zeigt ein Beispiel aus der Heizungstechnik: Eine Gas-Brennwertheizung macht große Teile der im Gas gespeicherten Energie zum Heizen nutzbar. Sie arbeitet ohne nennenswerte Verluste und erreicht Wirkungsgrade von fast 100 Prozent. Die Heizwert- oder Niedertemperaturtechnik nutzt hingegen nur den Heizwert des Gases. Ein Teil der Energie entweicht mit dem Wasserdampf der Abgase und der Gasverbrauch ist höher. Infolgedessen sinkt der Wirkungsgrad (bezogen auf den Brennwert).

Kennwerte für die Effizienz einer Heizungsanlage

Der Wirkungsgrad einer Heizung lässt sich mit verschiedenen Kennwerten bestimmen. So gibt es den

  • feuerungstechnischen Wirkungsgrad
  • Kesselwirkungsgrad
  • Jahres- oder Normnutzungsgrad

 

Der feuerungstechnische Wirkungsgrad beschreibt die Effizienz der Verbrennung in einem Kessel. Um den Kennwert zu berechnen, ziehen Experten die Abgasverluste einer Heizung von der eingesetzten Energiemenge ab. Die Abgasverluste hängen von der Zusammensetzung der Rauchgase ab und lassen sich mit einer CO2- oder Sauerstoffmessung ermitteln.

Der Kesselwirkungsgrad berücksichtigt auch die Wärmeverluste, die über die Hüllflächen der Wärmeerzeuger entstehen. Der Kennwert bezieht sich meist auf eine Leistung von 100 Prozent und ist kleiner als der feuerungstechnische Wirkungsgrad. Da die Ermittlung auf dem Prüfstand erfolgt, finden Wärmeverluste der hausinternen Verteilung auch hier keine Beachtung.

Der Jahresnutzungsgrad steht für die Effizienz einer Heizung im eingebauten Zustand. Er bezieht sich auf einen bestimmten Zeitraum und lässt sich aus dem Verhältnis der abgeführten und zugeführten Energiemengen bestimmen. Während Experten die zugeführte Energiemenge über den Brennstoffverbrauch erfassen können, lässt sich die abgegebene Wärme mit einem Wärmezähler messen. Verbraucht eine Heizung 15.000 Kilowattstunden jährlich, während sie 13.000 Kilowattstunden an das Haus abgibt, liegt der Jahresnutzungsgrad bei 0,93 oder 93 Prozent.

Der Normnutzungsgrad ist ein theoretischer Kennwert, der den Wirkungsgrad eines Heizkessels beschreibt. Er lässt die Wärmeverluste der Verteilung außer Acht, berücksichtigt dafür aber die Kesselwirkungsgrade festgelegter Leistungsstufen. Diese ermitteln Experten auf dem Prüfstand, bevor sie den Kennwert nach genauen Vorgaben berechnen.

Kennwerte für die Effizienz einer Heizungsanlage

Der Wirkungsgrad einer Heizung lässt sich mit verschiedenen Kennwerten bestimmen. So gibt es den

  • feuerungstechnischen Wirkungsgrad
  • Kesselwirkungsgrad
  • Jahres- oder Normnutzungsgrad

 

Der feuerungstechnische Wirkungsgrad beschreibt die Effizienz der Verbrennung in einem Kessel. Um den Kennwert zu berechnen, ziehen Experten die Abgasverluste einer Heizung von der eingesetzten Energiemenge ab. Die Abgasverluste hängen von der Zusammensetzung der Rauchgase ab und lassen sich mit einer CO2- oder Sauerstoffmessung ermitteln.

Der Kesselwirkungsgrad berücksichtigt auch die Wärmeverluste, die über die Hüllflächen der Wärmeerzeuger entstehen. Der Kennwert bezieht sich meist auf eine Leistung von 100 Prozent und ist kleiner als der feuerungstechnische Wirkungsgrad. Da die Ermittlung auf dem Prüfstand erfolgt, finden Wärmeverluste der hausinternen Verteilung auch hier keine Beachtung.

Der Jahresnutzungsgrad steht für die Effizienz einer Heizung im eingebauten Zustand. Er bezieht sich auf einen bestimmten Zeitraum und lässt sich aus dem Verhältnis der abgeführten und zugeführten Energiemengen bestimmen. Während Experten die zugeführte Energiemenge über den Brennstoffverbrauch erfassen können, lässt sich die abgegebene Wärme mit einem Wärmezähler messen. Verbraucht eine Heizung 15.000 Kilowattstunden jährlich, während sie 13.000 Kilowattstunden an das Haus abgibt, liegt der Jahresnutzungsgrad bei 0,93 oder 93 Prozent.

Der Normnutzungsgrad ist ein theoretischer Kennwert, der den Wirkungsgrad eines Heizkessels beschreibt. Er lässt die Wärmeverluste der Verteilung außer Acht, berücksichtigt dafür aber die Kesselwirkungsgrade festgelegter Leistungsstufen. Diese ermitteln Experten auf dem Prüfstand, bevor sie den Kennwert nach genauen Vorgaben berechnen.

Tipps für einen höheren Wirkungsgrad der Heizung

Wer einen effizienten neuen Heizkessel sucht, sollte zunächst den Normnutzungsgrad der Geräte vergleichen. Geht es darum, wie sparsam die Heizung im eigenen Haus läuft, liefert nur der Jahresnutzungsgrad genaue Ergebnisse. Denn dieser berücksichtigt auch die Wärmeverluste der Verteilung. Ist er zu niedrig, können Hausbesitzer den Wirkungsgrad mit einfachen Tipps anheben. So zum Beispiel, wenn sie ihre Heizung steuern. Wer die Raumtemperaturen bedarfsgerecht herunterregelt und auch eine Nachtabsenkung einstellt, verbraucht weniger Energie und der Brennstoffverbrauch sinkt. Darüber hinaus steigt die Effizienz aber auch mit sinkenden Vorlauftemperaturen. Diese lassen sich mit einem hydraulischen Abgleich und/oder größeren Heizflächen erreichen. Sie sorgen für einen kühleren Rücklauf und Heizgeräte können den Brennwert besser ausnutzen. Das führt wiederum zu einem sinkenden Brennstoffverbrauch und zu einem höheren Wirkungsgrad.

Tipps für einen höheren Wirkungsgrad der Heizung

Wer einen effizienten neuen Heizkessel sucht, sollte zunächst den Normnutzungsgrad der Geräte vergleichen. Geht es darum, wie sparsam die Heizung im eigenen Haus läuft, liefert nur der Jahresnutzungsgrad genaue Ergebnisse. Denn dieser berücksichtigt auch die Wärmeverluste der Verteilung. Ist er zu niedrig, können Hausbesitzer den Wirkungsgrad mit einfachen Tipps anheben. So zum Beispiel, wenn sie ihre Heizung steuern. Wer die Raumtemperaturen bedarfsgerecht herunterregelt und auch eine Nachtabsenkung einstellt, verbraucht weniger Energie und der Brennstoffverbrauch sinkt. Darüber hinaus steigt die Effizienz aber auch mit sinkenden Vorlauftemperaturen. Diese lassen sich mit einem hydraulischen Abgleich und/oder größeren Heizflächen erreichen. Sie sorgen für einen kühleren Rücklauf und Heizgeräte können den Brennwert besser ausnutzen. Das führt wiederum zu einem sinkenden Brennstoffverbrauch und zu einem höheren Wirkungsgrad.

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