Geschichte der Wärmeerzeugung

Unter dem Bereich der Wärmeerzeugung versteht man alle Arten der Erzeugung von Heizwärme. Aus den Feuerstätten in vorchristlicher Zeit entwickelte sich allmählich das offene Herdfeuer. Die Heizwirkung dieser Verbrennungsart besteht hauptsächlich aus Strahlung (sehr geringer Wirkungsgrad, etwa 20-30%).

Am längsten hielt sich diese Heizart in Ländern mit mildem Winterklima (z.B. England). Heutzutage wird diese Art der Raumwärmung fast ausschließlich nur mehr zu dekorativen Zwecken eingesetzt.In neuerer Zeit werden verstärkt Öfen mit Heizgaszügen eingesetzt, die einen wesentlich höheren Wirkungsgrad aufgrund Ihrer Wärmespeicherfähigkeit aufweisen (z.B. Kachelöfen).

Diese bisher benannten Arten der Wärmeerzeugung wurden mit festen Brennstoffen beheizt (Holz, Kohle, Koks) und sind Einzelraumöfen. 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 die Holzvergaserkessel (mit Gebläse) und die Pelletskessel. Auch andere Energieträger hielten Einzug in die Entwicklung von Kesselbauarten. So entwickelten sich Anfang bis Mitte des vorigen Jahrhunderts die Ölkessel, sowie die Gaskessel.

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

Seit ungefähr 10-20 Jahren wird auch die aktive Nutzung der Solarenergie für Heizzwecke immer beliebter. 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.

Bei der Heizung mit Fernwärme wird mittels eines Wärmetauschers Wärme aus der Fernwärmeleitung entnommen. Die Erzeugung der Wärme im Fernheizwerk kann theoretisch aus allen oben genannten Methoden erfolgen, meist jedoch durch Verbrennung von Öl, Gas, Festbrennstoffe oder durch die Nutzung der Abwärme eines Kraftwerkes.

Genannt werden sollen auch noch exemplarisch einige Zukunftsaussichten, welche derzeit noch in Entwicklung oder Erprobung sind: Brennstoffzelle, Sterling-Motor, Thermo-Photo-Voltaik, ...

Grundsätzliche Aufgaben eines Heizkessels (Festbrennstoff, Öl, Gas):

• 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.