Wie kann die Abgaswärme von Kaminöfen genutzt werden?

Als TGA-Fachplaner für technische Gebäudeausrüstung und Energieberater setzen wir uns täglich mit der Energieeffizienz von Gebäude auseinander. Wie lässt sich Gebäudeenergie noch effizienter nutzen? Dabei spielt es keine Rolle ob Privatgebäude, Bürokomplex oder öffentliche Einrichtung. Das Nutzen der Abgaswärme von Kaminöfen betrifft aber wohl eher die Privatpersonen, die in ihrem Wohnhaus oder Eigentumswohnung einen Kamin für die Wärmegewinnung und das Wohlbefinden nutzen. Die Abwärme dieser Kamine lässt sich für die Wärmegewinnung nutzen.

Im Fachhandel sind verschiedene Abgaswärmeübertrager erhältlich. Diese müssen eine DIBT-Zulassung besitzen. Sehr oft wird ein TurbuFlex als Übertrager eingebaut. Sofern möglich, sollte der Abgaswärmeübertrager senkrecht auf den Ofenstutzen montiert werden. Falls der Kamin keinen senkrechten Rauchgasanschlussstutzen hat, sollte unter Zuhilfenahme zweier 90-Grad-Rauchrohrbögen eine S-Anbindung erfolgen. Denkbar ist auch die Montage eines isolierten Edelstahlaußenkamins, wobei hier der Wärmeübertrager auch nah am Ofen montiert werden sollte.

Tipp 1: Reinigung und Wartung

Für die Reinigung und Wartung wird oberhalb des Wärmeübertragers ein ein 90-Grad-Rauchrohrbogen mit integrierter Reinigungstür  oder ein DN 200 Rauchrohr – dieses mit aufgesetzter Reinigungsöffnung – eingesetzt. Zugleich muss eine thermische Ablaufsicherung (TAS) zum Schutz vor Überhitzung verwendet werden. Dazu wird ein TAS-Anschlussblock direkt an die Wärmeübertragervorlaufmuffe angeschraubt. Einige Modelle verwenden die Heizschlange auch als Kühlschlange. Dadurch müssen nur noch zwei Rohrleitungen anstelle von vier Anschlüssen eingebaut werden.

Tipp 2: Kühlwasser ist notwendig

Bei einem Druckabfall sorgt eine Kaltwasser-Nachspeiseeinheit sowie der Systemtrenner für die Zufuhr des Kühlwassers. Meist laufen pro Kühlsequenz etwa 10 Liter Wasser durch diese Einheit, von der etwa 1,5 l im Wärmeübertrager verbleiben. Die Wasserkühlung sorgt für eine ausreichende Temperaturreduzierung im Anschlussblock und Wärmeübertrager. Die Erstbefüllung muss immer mit VE-Wasser erfolgen, danach kann unter Umständen auch Leitungswasser ohne Aufbereitung nachgefüllt werden. Sowohl  die Kaltwasser-Nachspeiseeinheit und der TAS-Abfluss sollten nahe zum Ofenaufstellungsraum montiert werden. Die Umwälzpumpe und die Rücklauftemperaturanhebung dürfen die Kühlfunktion keineswegs beeinträchtigen. Vor der ersten Inbetriebnahme des Systems sollte auf jeden Fall ein hydraulischer Abgleich vorgenommen werden und die Durchflussmenge der Umwälzpumpe pro Minute bei etwa 0,5 bis 1 Liter pro KW Ofenleistung liegen.

Tipp 3: Stabile Bedingungen schaffen

Ein Kamin zu Hause schafft ein ganz besonderes Ambiente. Die Abgaswärme der Kamine lässt sich für die Wärmegewinnung nutzen (Symbolbild).

Die Verbrennung in Kaminen lässt sich nicht so einfach einstellen, da sie unterschiedlichen Einflüssen unterliegt. Dazu gehören beispielsweise Änderungen der Luftzufuhr, des Brennstoffvorrates, des Abbrandes und auch die Einstellung der Drosselklappe, die Ein- und Ausschaltung der Umwälzpumpe und die schwankenden Rücklauftemperaturen im Wasserkreislauf.  Abhilfe wird hier durch eine Rauchgastemperaturregelung geschaffen, die einen kontinuierlichen Abbrand bewirkt. Zugleich verweilt das Rauchgas länger im Verbrennungsraum. Zugleich müssen die Nutzer weniger Handgriffe vornehmen, da die Luftzufuhr automatisch erfolgt.

Tipp 4: Aufbau des Wärmeübertragers

Wie der Wärmeübertrager genau aufgebaut ist, hängt vom jeweiligen System ab. Der TurbuFlux ist beispielsweise als Rohrschlange gefertigt. Mit Hilfe dreier hingehängter Leitbleche werden in der Rauchgasströmung Turbulenzen erzeugt. Die Gase werden dabei durch die schwenkbaren Bleche vom Zentrum des Rohres zu den äußeren Bereichen umgelenkt. Dabei durchdringen sie eine Luftspalte in der Rohrschlange, wodurch die Turbulenzen entstehen und die Wärmeübertragung verbessert wird.

Eine Steigerung der Energieeffizienz wird durch die Abgasströmungseinrichtung mit Wärmeübertrager erreicht. Dadurch lassen sich erhebliche Kosteneinsparungen erreichen. Der Wirkungsgrad ist allerdings von den Feuerstätten-Betriebsbedingungen, zu denen unter anderem die Ofenleistung, die Zufuhr der Verbrennungsluft, die Rauchgastemperaturen, die Brennstoffmenge und -qualität sowie die Witterungsbedingungen gehören, abhängig.

Tipp 5: Installation durch Fachbetrieb

Die Installation des jeweiligen Systems sollte – genau wie die Montage des Kamins – durch einen Fachbetrieb erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, dass die Verbrennungsbedingungen Leitblechwinkelvorspannungen von – 45 bzw. – 60 Grad erfordern, in diesem Fall wäre der Kaminabzug zu verbessern. Sobald die minimal notwendige Abgastemperatur erreicht ist, schaltet sich die Umwälzpumpe ein. Wird der Hysteresewert unterschritten, stellt sich die Pumpe wieder ab. Der Abgastemperaturfühler sollte unweit des Eintritts des Ofenrohres in die Wand montiert werden. Es ist darauf zu achten, dass am Kaminkopf mindestens 55 Grad Celsius verbleiben, um Taupunktunterschreitungen zu verhindern. Sind die Einstellungen korrekt vorgenommen worden, erfolgt eine automatische Abgastemperaturregelung.

Bevor der Kamin mit integriertem Wärmeübertragungssystem das erste Mal in Betrieb genommen werden kann, sollte er von einem Schornsteinfeger abgenommen werden, um rechtlich auf der sicheren Seite zu sein. Unter Umständen ist es sinnvoll, den Schornsteinfeger schon vor dem Einbau des Wärmeübertragers bzw. der Montage des neuen Kamins inklusive Übertrager zu kontaktieren. Auch dann sollte aber nach Erledigung der Montagearbeiten eine Abnahme durch den Schornsteinfeger erfolgen. Genauere Informationen dazu kann Ihnen der beauftragte Installationsbetrieb und auch Ihr Bezirksschornsteinfeger geben.