Wärmeerzeugung: Vom Lagerfeuer bis zur Zentralheizung

Vom offenen Feuer bis zum modernen Brennkessel. Finden Sie hier einen Überblick der gängigsten Mittel zur Wärmeerzeugung - von ihren Anfängen bis heute.

Unter Wärmeerzeugung sind alle Arten der Erzeugung von Heizwärme zu verstehen. Die Wärmeerzeugung durch Verbrennung eines Brennstoffes erfolgt in Heizkesseln. Seine grundsätzlichen Aufgaben sind:

  • die chemisch gebundene Energie des Brennstoffes in Wärmeenergie umzuwandeln
  • die Wärmeenergie an das Heizmedium zu übertragen und
  • die Abgase in das Kamin- oder Abgassystem einzuleiten.

Unterschieden werden drei Arten von Heizkesseln:

  • Festbrennstoffkessel: Holzvergaserkessel für Scheitholz, Hackschnitzelheizungen und die Pelletskessel.
  • Ölkessel: für Heizöl und Bioheizöl; moderne Heizkessel sind mit Brennwerttechnik ausgestattet.
  • Gaskessel: Es sollten nur noch Brennwertgeräte mit modulierender Leistung eingesetzt werden.

Wärmeerzeuger ohne Verbrennung (vor Ort):

  • Wärmepumpen: Als Wärmequelle wird hierbei die Wärme des Erdreichs, des Grundwassers oder der Luft verwendet. Für den Antrieb des Kompressors wird fast ausschließlich elektrische Energie eingesetzt.
  • Solarsysteme: Mittels Sonnenkollektoren wird das Heizwasser oder Warmwasser erwärmt.
  • Fernwärme: Aus der Fernwärmeleitung wird über einen Wärmetauscher die Wärme entnommen. Die Erzeugung dieser Wärme im Fernheizwerk erfolgt meist durch Verbrennung von Öl, Gas, Festbrennstoffen oder durch die Nutzung der Abwärme eines Kraftwerkes.

Ein bisschen Geschichte

Aus den Feuerstätten in vorchristlicher Zeit entwickelte sich das offene Herdfeuer. Die Heizwirkung dieser Verbrennungsart besteht hauptsächlich aus Strahlung (sehr geringer Wirkungsgrad, etwa 20 bis 30 %). Heutzutage wird diese Art der Raumerwärmung fast ausschließlich zu dekorativen Zwecken eingesetzt. Dem offenen Feuer folgten Einelraumöfen mit Heizgaszügen, die einen wesentlich höheren Wirkungsgrad aufgrund ihrer Wärmespeicherfähigkeit aufwiesen (z. B. Kachelöfen). Befeuert wurde mit festen Brennstoffen (Holz, Kohle, Koks).

Im Laufe der Zeit ging man dazu über, ganze Objekte mit einem einzigen Kessel (Zentralheizung) zu heizen. Dabei übernahm das Wasser die Rolle der Wärmeverteilung an alle Räume (Warmwasserheizung). Allmählich entwickelten sich daraus moderne Stückgutkessel, wie sie heute in Verwendung sind.
Die modernsten Vertreter der Festbrennstoffkessel sind Holzvergaserkessel (mit Gebläse) und Pelletskessel. Auch andere Energieträger hielten Einzug. Und so entwickelten sich Anfang bis Mitte des vorigen Jahrhunderts die Ölkessel, sowie die Gaskessel.

In den letzten Jahrzehnten immer beliebter wurden die Wärmepumpen, welche nach dem Prinzip Kühlschrank (nur in umgekehrter Richtung) Wärme produzieren. Als Energiemedium wird hierbei die Wärme des Erdreichs, des Grundwassers oder der Luft verwendet.

Seit etwa zehn bis 20 Jahren wird auch die aktive Nutzung der Solarenergie für Heizzwecke immer wichtiger. Hat man die Energie der Sonne schon seit sehr langer Zeit passiv genutzt (Wintergärten, große Fensterflächen nach Süden, ...), so wird nun mittels Sonnenkollektoren direkt das Heizwasser erwärmt.

Und was bringt die Zukunft? Noch in Entwicklung oder Erprobung sind Brennstoffzelle und Stirling-Motor, Thermo-Photovoltaik und einiges mehr.

 


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Datum: 04.09.2014

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