Universeller Einsatz

von Wandheizkesseln durch vielfältige Möglichkeiten der Abgasführung

Dipl.-Ing. Udo Wedel*
Die zunehmende Installation von Wandheizkesseln resultiert zum einen aus deren kompakten Abmessungen und damit der platzsparenden Installation. Zum anderen haben die vielfältigen Möglichkeiten der Abgasführung mit Wandheizkesseln, die eine Installation in fast jedem Bereich des Hauses ermöglichen, einen genauso großen Anteil. Dieser Beitrag beschreibt die vielfältigen Möglichkeiten der Abgasführung bei Wandheizkesseln.

1. Einleitung

Herkömmliche bodenstehende Wärmeerzeuger sind in der Installation meist auf den Keller beschränkt, dies ist auch bedingt durch die ausschließlich raumluftabhängige Betriebsweise. Wandheizkessel mit Gebläse sind für den raumluftunabhängigen Betrieb konzipiert und ermöglichen die Installation auch in Wohnbereichen. Auf einen Heizraum kann damit verzichtet werden. Ferner ist eine kostengünstige Installation als Dachheizzentrale möglich.

Heute sind im Neubaubereich Wandheizkessel nicht mehr wegzudenken. Aber auch im Mehrfamilienhaus auf der Etage sind Wandheizkessel aufgrund der eingeschränkten Platzverhältnisse unverzichtbar. Im Altbau sind Wandheizkessel natürlich ebenso einsetzbar. Hier zeigt sich bei Austausch der Heizung ein verstärkter Trend zu Brennwert-Wandheizkesseln.

Bild 1: Ansprechende Optik der Installation eines Umlaufwasserheizers im Wohnbereich.

Alle beschriebenen Installationen werden durch entsprechend zusammengestellte Abgasbausätze abgedeckt. Sie sind im allgemeinen mit den Wandheizkesseln geprüft und zertifiziert und stellen somit die sichere Funktion und einfache Planung der Abgasanlage sicher. Ferner sind die Abgasbausätze praxisgerecht und montagefreundlich konzipiert.

2. Abgasanlagen für den raumluftabhängigen Betrieb mit Wandheizkesseln

Die in Deutschland üblichen Installationsarten/Gasgerätearten können Tabelle 1 entnommen werden. In den Bildern 2 und 3 sind diese Installationsbeispiele zusätzlich dargestellt.

Tabelle 1: Klassifizierungen Gasgerätearten/Abgassysteme für den raumluftabhängigen Betrieb (Geräte der Art B)

Heutige Bezeichnung	Bisherige Bezeichnung	Installations- variante
Gasgerät Art	Gasgerät Art
B_11BS	B mit Brenner ohne Gebläse	Abgasführung im Unterdruck über Schornstein
B₂₂ / B₂₃	B mit Brenner mit Gebläse	Abgasführung im Überdruck über hinterlüftete Abgasleitung im Schacht
B₃₂ / B₃₃	_D3.1	Abgasführung über Abgasleitung im Schacht, Luftzufuhr über konz. Abgasleitung im Aufstellraum

Die Möglichkeiten der Abgasführung beginnen bei atmosphärischen Umlaufwasserheizern bei der Strömungssicherung (Gasgeräteart B_11BS). Diese Geräte werden klassisch mittels eines Verbindungsstückes an einen vorhandenen Schornstein angeschlossen. Diese Installation eignet sich daher vorwiegend für die Altbausanierung. Auch eine Mehrfachbelegung und die Installation auf der Etage ist mit dieser Variante möglich, wobei die Umlaufwasserheizer direkt im Wohnbereich installiert werden. Eine ansprechende Optik ist hier selbstverständlich und beispielhaft in Bild 1 dargestellt.

Die Geräte müssen für diesen Austauschfall von den Abmessungen und Anschlüssen kompatibel zu den vorhandenen Altgeräten sein. Bei der Installation in Aufenthaltsräumen ist zu beachten, daß diese bereits werkseitig mit einer Abgasüberwachung ausgestattet sind und somit eine B_11BS-Zulassung besitzen. Die Verbrennungsluftversorgung muß über einen Verbrennungsluftverbund nach TRGI sichergestellt sein. Auf Grund der Abgasführung im Unterdruck erfolgt die Dimensionierung des Schornsteines nach DIN 4705. Die zu beachtenden Normen sind beispielhaft in Bild 2 dargestellt.

Bild 2: Zu beachtende Normen beim Anschluß eines Umlaufwasserheizers an einen eigenen Schornstein.

Über Abgasleitungen für Gasgeräteart B₂ und B₃ erfolgt die Abgasführung im Überdruck, wenn die Wandheizkessel mit einem Gebläse ausgestattet sind. Durch die Abgasführung mit Gebläse ergeben sich, wie in Bild 3 am Beispiel eines Brennwertkessels dargestellt, bereits erweiterte Installationsmöglichkeiten der Wandheizkessel.

Die Verbrennungsluftversorgung muß hier im allgemeinen über Lüftungsöffnungen ins Freie erfolgen. Da die Abgasleitungen keine erhöhte Dichtheit aufweisen, können die Geräte i.d.R. nicht in Aufenthaltsräumen installiert werden. Zum Einsatz kommt diese Installation vorwiegend, wenn die Schächte zum Ansaugen der Verbrennungsluft nicht geeignet sind, z.B. wegen Verschmutzungen durch Ruß oder Ölrückstände.

Vorteile dieser Variante sind die großen erzielbaren Abgasbaulängen. Sind die Abgasleitungen systemzertifiziert, gelten ausschließlich die Herstellerangaben bezüglich Installation und maximaler Baulängen.

3. Abgasanlagen für den raumluftunabhängigen Betrieb mit Wandheizkesseln

Nachstehende Tabelle 2 gibt eine Übersicht der für Deutschland relevanten Gasgerätearten mit den alten und neuen Klassifizierungen. Zur Vereinfachung der Zuordnung der Gasgerätearten zu den vielfältigen Installationsmöglichkeiten ist eine Übersicht für den raumluftunabhängigen Betrieb in Bild 4 dargestellt.

Tabelle 2 : Klassifizierungen Gasgeräte/Abgassysteme für den raumluftunabhängigen Betrieb (Geräte der Art C)

Heutige Bezeichnung	Bisherige Bezeichnung	Installations- variante
Gasgerät Art	Gasgerät Art
C₁₂ / C₁₃	C_3.3	Luft-/Abgasführung waagerecht über die Außenwand
C₃₂ / C₃₃	C_3.2	Luft-/Abgasführung senkrecht über Dach
C₄₂ / C₄₃	C_3.1	Luft-/Abgasführung an Unterdruck LAS (Mehrfach- belegung)
C₅₂ / C₅₃	—	Abgasführung über Dach (Zuluftöffnung in unterschiedlichem Druckbereich)
C₆₂ / C₆₃	—	Luft-/Abgasführung über nicht mit dem Heizkessel geprüfte Abgasleitung
C₈₂ / C₈₃	D_3.2	Abgasführung mit Unterdruck (Mehrfach- belegung); getrennte Verbrennungs- luftzufuhr

Die wichtigste Installation in der Praxis ist die Gasgerätearten C₃₂/C₃₃. Diese wird sowohl im Neubau als auch im Altbau eingesetzt. Als Dachheizzentrale (Gasgerätearten C₃₂/C₃₃) erfolgt die Luft-/Abgasführung senkrecht über Dach mit einer konzentrischen Dachdurchführung (Bild 4 Luft-/Abgasführung DO). Mit dieser Art der Luft/Abgasführung können auch bewohnte Geschosse überbrückt werden, d.h. die Installation des Wandheizkessels ist auch im Erdgeschoß oder Keller möglich. Voraussetzung für diese Installation ist, daß die konzentrische Luft-/Abgasführung in einem Schacht mit einer Feuerwiderstandsdauer von 30 oder 90 min verlegt wird. Durch den erweiterten Einsatzbereich (Längenbegrenzung auf 4 m ist entfallen) wird die Bedeutung dieser Installation weiter zunehmen.

Die Installation im Keller erfolgt mit einer konzentrischen Luft-/Abgasführung an eine Abgasleitung in einem vorhandenen Schornstein/Schacht (Bild 4 Luft-/Abgasführung GA-K). Der vorhandene Schornstein/Schacht wird für die Verbrennungsluftzufuhr genutzt. Waren an dem Schornstein Feuerstätten für feste oder flüssige Brennstoffe angeschlossen, sollte die Verbrennungsluft über eine getrennte Zuluftleitung dem Kessel zugeführt werden, um Korrosionsprobleme im Kessel und der Abgasleitung auszuschließen.

Bild 3: Möglichkeiten der Abgasführung eines Gas-Brennwertgerätes im raumluftabhängigen Betrieb.

Die Luft-/Abgasführung über die Außenwand mit den Gasgerätearten C₁₂/C₁₃ ist nur in Ausnahmefällen wie z.B. Bestandsschutz zulässig oder wenn die Abgasführung über Dach nicht möglich ist. Die Heizleistung ist hierbei auf maximal 11 kW und für die Warmwasserbereitung auf 28 kW beschränkt.

Sind Abgasbausätze für den raumluftunabhängigen Betrieb systemzertifiziert, gelten ausschließlich die Herstellerangaben bezüglich Installation und maximaler Baulängen. Durch diese Angaben vereinfacht sich die Planung der Abgasanlage erheblich, da z.B. die Dimensionierung der Abgasanlage nach DIN 4705 entfällt.

4. Konstruktive Gestaltung der Abgasleitungen und verwendete Abgasleitungsmaterialien

Die Abgasleitungen für den raumluftunabhängigen Betrieb werden in Deutschland fast ausschließlich als Rohr in Rohr Systemen ausgeführt. Als Zuluftrohre werden üblicherweise verzinkte und lackierte Rohre aus Stahlblech verwendet. In diesem Zuluftrohr ist das Abgasrohr angeordnet. Zuluft- und Abgasrohr sind entweder mit Abstandhaltern fest verbunden oder bei Abgasrohren aus Kunststoff lose ineinandergesteckt, um die unterschiedlichen Längenausdehnungen der Materialien zu kompensieren.

Bild 4: Möglichkeiten der Abgasführung eines Gas-Brennwertgerätes im raumluftunabhängigen Betrieb.

Die Zuluftrohre sind Rohre mit Einsteckmuffen und werden entweder über Lippendichtungen oder Klemmbänder mit Dichtungen abgedichtet. Die Klemmbänder erhöhen zusätzlich die Stabilität der konzentrischen Luft-/Abgasführung.

Die abgasführenden Bauteile der Abgasleitung sind üblicherweise Rohre mit Einsteckmuffen. Die Verbindung ergibt sich durch Ineinanderstecken der Rohre. Lippendichtungen in der Muffe stellen die Abdichtung für den Überdruckbetrieb sicher. Als Material kommt Kunststoff, Aluminium und Edelstahl in Frage.

Bausätze für den raumluftabhängigen Betrieb bestehen nur aus den abgasführenden Bauteilen.

Die Abgasleitung wird in einem Schacht (Außenschale) montiert und durch Abstandhalter in dem Schacht fixiert. Im Altbau wird hierzu normalerweise der vorhandene Schornstein verwendet. Sie weisen oftmals einen Verzug auf, so daß die Abgasleitung schräg geführt werden muß. Um den Montageaufwand zu minimieren, werden flexible Rohre aus Edelstahl oder Kunststoff angeboten, die als komplettes Rohr von oben oder unten in den Schornstein eingezogen werden. Der Bausatz ÜB-Flex nach Bild 4 ist speziell für diese Anwendung konzipiert. Der waagerechte Teil der Abgasleitung wird durch konzentrische Rohre hergestellt. Der Übergang vom senkrechten zum waagerechten Teil der Abgasleitung erfolgt über einen Stützbogen. Die benötigten Bauteile und Montagereihenfolge ist beispielhaft für eine Abgasleitung aus Kunststoff in Bild 5 dargestellt. Systeme aus Aluminium oder Edelstahl werden ähnlich ausgeführt.

Bild 5: Bauteile und Montagereihenfolge einer Abgasleitung aus Kunststoff Bausatz GA-K.

Im Neubau haben auch Systeme aus Keramik/Schamotte Bedeutung. Diese Luft-Abgas-Systeme (LAS) werden als senkrechter Teil der Abgasleitung ausgeführt. In diesem Teil erfolgt die Abgasführung im Unterdruck. Die waagerechte Verbindungsleitung ist üblicherweise ein konzentrisches System mit Abgasrohren aus Kunststoff oder Aluminium. Für den Übergang auf das LAS stehen spezielle Adapter der LAS-Hersteller zur Verfügung.

Abgasleitungen für Wandheizkessel müssen üblicherweise für den Überdruckbetrieb geeignet und feuchteunempfindlich sein. An die Temperaturbeständigkeit werden sehr unterschiedliche Anforderungen gestellt, je nachdem, ob ein Wandheizkessel in Brennwert oder Heizwertausführung eingesetzt wird. In Verbindung mit Brennwertkesseln ist eine Temperaturbeständigkeit von 120°C erforderlich. Zur Zeit ist ein Trend zur Verwendung von Abgasleitungen aus Kunststoff (Polypropylen — PP) zu erkennen. Abgasleitungen aus Kunststoff weisen Montage- und Preisvorteile gegenüber dem traditionell verwendeten Werkstoff Aluminium auf. Aluminium tritt bei Brennwertanlagen in den Hintergrund, ist jedoch bei Heizwertgeräten aufgrund der hohen Temperaturbeständigkeit (160°C) weiterhin der fast ausschließlich verwendete Werkstoff.

Wie bereits beschrieben, sind die verwendeten Abgasleitungsmaterialien abhängig von der Installation im Alt- oder Neubau und der Geräteausführung als Heiz- bzw. Brennwertgerät. Tabelle 3 gibt eine Übersicht der üblicherweise verwendeten Abgasleitungsmaterialien.

Tabelle 3: Typische Materialien von Abgasleitungen bei Wandheizkesseln

Wandheizkessel	Altbau	Neubau
Brennwert	Kunststoff, Aluminium und Edelstahl	Kunststoff, Aluminium, Keramik und Schamotte
Heizwert	Aluminium und Edelstahl	Aluminium, Keramik und Schamotte

5. Zusammenfassung

Für den Installateur stehen montagefreundlich konzipierte Abgassysteme aus den unterschiedlichsten Materialien für die verschiedensten Anwendungen zur Verfügung. Die Systemzertifizierung der Abgassysteme mit den Wandheizkesseln schafft hierbei Klarheit bei der Planung und Zulassung der Abgasanlage. Der Zeitaufwand für Montage und Planung reduziert sich für den Installateur erheblich. Auch dies ist ein wesentlicher Grund für die Attraktivität der Wandheizkessel.

Anlagenbetreiber können die Wandheizkessel an fast jeder Stelle des Gebäudes installieren lassen, was zu deutlichen Kosteneinsparungen und einer flexibleren Gestaltung und Nutzung des Gebäudes führt. Aufgrund dieser Vorteile wird es zu einer verstärkten Nachfrage nach Wandheizkesseln durch den Anlagenbetreiber kommen. Der Erfolg der Wandheizkessel ist entscheidend bedingt durch die vielfältigen Möglichkeiten der Abgasführung.

B i l d e r : Buderus Heiztechnik GmbH, Wetzlar

*) Dipl.-Ing. Udo Wedel, Produktmanagement Wandheizkessel bei Buderus Heiztechnik GmbH, Wetzlar

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