Wie verbindet man einen Festbrennstoffkessel mit einem geschlossenen System?

Festbrennstoffkessel, die eine Zeit lang weniger populär waren, erfreuen sich weiterhin großer Beliebtheit. Viele Menschen, die ihre Zentralheizungsanlage modernisieren – indem sie sie in ein effizienteres geschlossenes System umwandeln und sich dabei oft für die Installation einer Wärmepumpe oder einer Gasheizung entscheiden – ziehen dennoch in Betracht, den Festbrennstoffkessel als Notwärmequelle zu behalten. Die Motive hierfür sind unterschiedlich, in der Regel dient dies jedoch als Absicherung gegen die Rückkehr harter Winter – was durchaus sinnvoll ist.

Das Problem ist in der Regel die Empfehlung, dass ein Festbrennstoffkessel in einem offenen System arbeiten sollte. Dies ist sogar eine Sicherheitsanforderung, da ein Festbrennstoffkessel als träge Wärmequelle in einem geschlossenen System keine gute Idee ist.

➡️ Wie verbindet man einen Festbrennstoffkessel mit einem geschlossenen Heizsystem?
➡️ Was sind die grundlegenden Unterschiede zwischen einem geschlossenen und einem offenen System?
➡️ Warum sollte ein Festbrennstoffkessel besser in einem offenen System verbleiben?
➡️ Was ist ein Wärmetauscher für einen Festbrennstoffkessel und wie wählt man ihn aus?

Worum geht es bei einem offenen und geschlossenen Heizsystem?

Ein offenes System ist kurz gesagt ein Heizsystem, wie es früher Standard war, bei dem das in den Rohren zirkulierende Wasser Kontakt zur Luftzufuhr hat. Dieser Luftkontakt erfolgt über ein offenes Ausdehnungsgefäß, das sich an der höchsten Stelle des Systems befindet (in der Regel auf dem Dachboden oder im oberen Geschoss). Der Luftkontakt führt dazu, dass das System anfälliger für Kalkbildung ist. Aus diesem Grund wird heute auf geschlossene Systeme umgestellt, die gesünder sind, ihre Effizienz über die Jahre langsamer verlieren und weniger verkalken. Offene Systeme haben jedoch auch Vorteile – sie sind sicherer für träge Wärmequellen, also für alle, die auf offenen Flammen basieren: Kohlekessel, Holzkessel, Festbrennstoffkessel, aber auch Kamine mit Wasserjacke usw. Die Modernisierung der Heizung in einem Gebäude bedeutet oft den Austausch des alten offenen Systems gegen ein neueres geschlossenes System. Moderne Wärmequellen, wie Gasheizkessel oder Wärmepumpen, können ohnehin nur in geschlossenen Systemen arbeiten, und ihre Hersteller geben keine Garantie für den Betrieb in offenen Installationen.

Hier stellt sich die Frage, wie man ein System modernisiert – ein geschlossenes System hat, aber dennoch die Möglichkeit behält, einen Festbrennstoffkessel oder einen Kamin anzuschließen – also Wärmequellen, die den Betrieb in einem offenen System erfordern.

Ein geschlossenes System ist gesünder für die Installation selbst und altert langsamer

Ein geschlossenes System, manchmal auch als Drucksystem bezeichnet, hat keinen Kontakt zur Luft und verfügt nicht über ein offenes Ausdehnungsgefäß. Dadurch ist es gesünder, da die Kalkablagerungen in der Installation minimiert werden. Ein geschlossenes Drucksystem sollte jedoch keine Festbrennstoffkessel betreiben – im Gegensatz zu offenen Systemen könnten diese überhitzen, einen gefährlichen Druckanstieg verursachen (der keinen Auslass hat) und die Installation beschädigen. Andererseits können in einem solchen System „sanftere“ moderne Wärmequellen wie Brennwertkessel oder Wärmepumpen betrieben werden – bei ihnen besteht keine Gefahr der Überhitzung. Diese Geräte sind mit Sensoren ausgestattet, die das System schützen – sie schalten sich ab, sobald die eingestellte Temperatur erreicht ist.

✅☑️ BLOG: Mehr Informationen über die Unterschiede zwischen offenen und geschlossenen Systemen

Festbrennstoffkessel können fast ausschließlich in offenen Systemen installiert werden

Ein Festbrennstoffkessel sollte aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften in einem offenen System verbleiben, das mit einem Ausdehnungsgefäß ausgestattet ist. Die Installation in einem geschlossenen Drucksystem ist rechtlich untersagt, es sei denn, der Hersteller des Kessels gibt ausdrücklich andere Möglichkeiten an. Wenn sich im Haus ein geschlossenes System befindet, das mit Heizkörpern oder Fußbodenheizung betrieben wird, und zusätzlich ein Festbrennstoffkessel für Notfälle beibehalten werden soll, muss ein kürzeres offenes System geschaffen werden, in dem der Kessel installiert werden kann. Dieser Teil des offenen Systems muss mit dem geschlossenen System so verbunden werden, dass die Wärme vom Kessel auf die Heizkörper oder die Fußbodenheizung übertragen werden kann. Dies erfolgt mittels eines PWT - Wärmetauschers.

Anschluss eines Festbrennstoffkessels an ein geschlossenes System über einen Wärmetauscher | Plattenwärmetauscher

Ein Plattenwärmetauscher ist ein kleines Gerät, das aus einem Paket hartverlöteter Stahlplatten besteht und zwei Durchflusskanäle besitzt. Ein Kanal wird direkt an den offenen Kreislauf des Festbrennstoffkessels angeschlossen. Der andere wird an das geschlossene, druckbeaufschlagte Empfangssystem angeschlossen. Beim Einschalten des Durchflusses auf beiden Seiten vermischen sich die Flüssigkeiten nicht, sondern es erfolgt ein Wärmeaustausch zwischen ihnen.

• ✅☑️ BLOG: Funktionsprinzip eines Wärmetauschers

Der Anschluss eines Festbrennstoffkessels an ein geschlossenes System über einen Wärmetauscher ist nicht kompliziert, muss jedoch sorgfältig geplant werden. Ebenso wichtig ist die richtige Auswahl des Wärmetauschers, damit er für den Festbrennstoffkessel geeignet ist.

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Schema des Anschlusses eines Festbrennstoffkessels über einen Plattenwärmetauscher

Unten finden Sie ein vereinfachtes Schema einer solchen Installation, in der ein Plattenwärmetauscher verwendet wird, um zwei Systeme – ein geschlossenes und ein offenes – zu verbinden. Der Anschluss des Kessels über den Wärmetauscher erfolgt auf einfache Weise: Alles, was sich links vom Wärmetauscher befindet, ist ein offenes System mit einer Sicherheitsvorrichtung in Form eines Ausdehnungsgefäßes, in dem der Festbrennstoffkessel arbeitet.

Alles, was sich rechts vom Plattenärmetauscher befindet, ist ein geschlossenes System, das in diesem Fall die Wärme aufnimmt.

Das Schema ist vereinfacht – es kann erheblich erweitert werden, z. B. durch Hinzufügen einer zusätzlichen Wärmequelle im geschlossenen Bereich auf der rechten Seite, die speziell für den Betrieb in einem geschlossenen System ausgelegt ist. Dies könnte eine Wärmepumpe, ein Gaskessel, ein Elektrokessel usw. sein.

Elemente des offenen Heizsystems aus dem Anschluss-Schema:

1. Festbrennstoffkessel
3. Umwälzpumpe
6. Ausdehnungsgefäß
4. Plattenwärmetauscher

Elemente des geschlossenen Heizkreislaufs:

4. Plattenwärmetauscher
3. Umwälzpumpe
5. Abnahmesystem, d. h. Fußbodenheizung oder Heizkörper

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Auswahl eines Wärmetauschers für einen Festbrennstoffkessel

Die Voraussetzung für den ordnungsgemäßen Betrieb eines solchen Systems ist die richtige Auswahl des Wärmetauschers für den Festbrennstoffkessel. Ein häufiger Fehler (auch von Fachleuten) ist die Wahl eines zu kleinen Wärmetauschers, was dazu führt, dass nicht genügend Wärme an das Heizsystem abgegeben werden kann – oder der Kreislauf des Festbrennstoffkessels sogar überhitzt.

• ✅☑️ BLOG: Wie zeigt sich ein zu kleiner Wärmetauscher in der Praxis?

Ein weiterer häufiger Fehler ist die Auswahl eines Wärmetauschers mit der gleichen Leistung (ausgedrückt in kW) wie der Kessel. Der einzig wirklich wirksame Parameter, der die Leistung eines Plattenwärmetauschers bestimmt, ist jedoch die Fläche seiner Platten.

Das Unternehmen Nordic Tec, ein Anbieter von Wärmetauschern, empfiehlt die Einhaltung einer grundlegenden Faustregel: 0,3 m² Plattenfläche des Wärmetauschers pro 10 kW Leistung des Festbrennstoffkessels. Dies garantiert im Wesentlichen einen jahrelangen, reibungslosen Betrieb. Natürlich wurde diese Berechnung für Plattenwärmetauscher der Marke Nordic Tec entwickelt und kann sich bei Wärmetauschern anderer Marken leicht unterscheiden (die Platten können unterschiedliche Wärmeübertragungskoeffizienten haben).

Ist die Installation eines Festbrennstoffkessels in einem geschlossenen Kreislauf möglich?

Aus den oben genannten Gründen sollte die Installation von Festbrennstoffkesseln in geschlossenen Kreisläufen vermieden werden. Das  Gesetz, das diese Angelegenheit regelt, erlaubt diese Möglichkeit, allerdings unter zusätzlichen Bedingungen, wie z. B. der Installation zusätzlicher Sicherheitsvorrichtungen. Dazu gehören beispielsweise ein zusätzlicher Kühlventil oder die Installation eines zusätzlichen Puffers zur Wärmeabführung.

Sehr oft stellt sich jedoch heraus, dass die Installation eines Plattenwärmetauschers eine einfachere Lösung ist, vorausgesetzt, dass dieser richtig ausgewählt wird.

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