Innovative und nachhaltige Heizungstechnik

Sollen Heizungen energietechnisch umweltfreundlich sein, müssen sie sparsam, effizient und emissionsarm laufen. Angesprochen sind geringer Energieverbrauch, hoher Wirkungsgrad und niedriger Schadstoffausstoss. Wie dies bei konventionellen Systemen erreicht werden kann, zeigt das Beispiel des Wärmetauschers, der in Gasgeräten von ELCO zum Einsatz kommt.

Charakteristisch für die Bauweise nach HEX3 Technologie der ELCO Wärmetauscher mit optimierten Verbrennungszonen für Gas-Brennwertgeräte sind die Stickoxid-Zone (rot), die Kohlenmonoxid-Zone (grün) und die Kondensations-Zone (blau).

Wenn an warmen Sommertagen nachmittags bei körperlicher Betätigung im Freien die Augen brennen oder sich ein lästiges Kratzen im Hals bemerkbar macht, könnte Ozon (O3) im Spiel sein. Mit einem Blick auf die interaktive Ozonkarte lässt sich ermitteln, ob dafür das Reizgas als Ursache infrage kommt. Wer diese regelmässig konsultiert, wird feststellen, dass die Grenzwerte vielfach nicht eingehalten werden. Während der Hitzewelle Ende Juni wurde der Grenzwert von 120 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft schweizweit überschritten. Einen Spitzenwert mass man in Chiasso mit 296 Mikrogramm, womit auch gegen den europäischen Alarmwert von 240 Mikrogramm verstossen wurde. Ozon ist in den tieferen Luftschichten der wichtigste Bestandteil des Sommersmogs. Unter dem Einfluss des Sonnenlichts wird es aus Vorläuferschadstoffen wie Stickoxiden (NOx), Kohlenmonoxid und flüchtigen organischen Verbindungen gebildet. Es gefährdet nicht nur Menschen, sondern auch Pflanzen und Bäume. So verlangsamt sich das Holzwachstum, womit die Substanz auch klimarelevant ist, wird dadurch doch weniger CO2 in organischer Materie gebunden.

Hochwertiger Edelstahl

Die Reduktion von NOx als Vorläufersubstanz des Ozons hat somit hohe Dringlichkeit. An diesem Punkt setzt der innovative Wärmetauscher bzw. die HEX3 Technologie von ELCO schwerpunktmässig an, wobei auch andere Bereiche wie der Wirkungsgrad, die Langlebigkeit oder Kohlenmonoxid-Emissionen namhaft verbessert bzw. minimiert werden. All dies dient ganz direkt Klima und Umwelt. Der Wärmetauscher, der in allen Gas-Brennwertgeräten von ELCO im Leistungsbereich von 1,5 kW bis 2 MW zum Einsatz kommt, zeichnet sich durch eine spezielle Bauweise oder Geometrie und eine hohe Werkstoffqualität aus. Letzteres ist für die Korrosionsbeständigkeit des Wärmetauschers von eminenter Bedeutung, denn er kommt mit aggressiven Reagenzien wie Schwefelsäure in Kontakt, die beim Verbrennungsvorgang entstehen. Edelstahl zeigt hinsichtlich Resistenz besondere Qualitäten. Durch eine sehr beständige Chromoxid-Schicht geschützt, ergibt sich eine maximal stabile Oberfläche. Darum sind Edelstahlwärmetauscher nahezu verschleissfrei und haben im Vergleich zu Aluminium, das auch in Wärmetauschern Verwendung findet, eine um den Faktor 4 höhere Korrosionsbeständigkeit. Dank Edelstahl bleiben Verbrennungsqualität, Wirkungsgrad und Effizienz über die gesamte Lebensdauer des Heizkessels konstant.

Investitionen in Forschung und Entwicklung, Erfahrung und Ingenieurskunst bilden die Vor-
aussetzung für energietechnisch umweltfreundliche Heizsysteme.

Besser als die Norm

Konstruktive Elemente wie die Umkehr der Fliessrichtung, die Verwirbelung in den Wendekammern oder optimierte Rohrlängen sorgen für einen nahezu verlustfreien Wärmeübergang und für hohe Normnutzungsgrade von bis zu 110,5 % (EN677). Um möglichst niedrige NOx-Werte zu erhalten, deren Bildung durch die Flammtemperatur und die Verweilzeit in der Brennkammer beeinflusst wird, erfolgt eine rasche Reduktion der Temperatur auf unter 1000 °C, womit die Bildung von thermischem NOx praktisch unterbunden wird und Werte erreicht werden, die um gut 60 % unter den Emissionsgrenzwerten für Gasfeuerungen liegen, wie sie in der Schweiz bzw. in der EU gültig sind. Damit das Kohlenmonoxid CO, das während der Verbrennung entsteht, zu Kohlendioxid CO2 oxidiert, sind Temperaturen von über 600 °C notwendig. Indem über längere Verweilzeiten die Abkühlgeschwindigkeit reduziert wird bzw. der Abkühlungsprozess in Stufen erfolgt, stellen sich auch niedrige CO-Werte ein. Durch Kondensation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfs wird zusätzlich Wärme entzogen, womit praktisch die gesamte Energie des Brennstoffes in Wärme umgesetzt wird, was sich auch günstig auf die Heizkosten auswirkt.