Nutzungsgrad und Wirkungsgrad

Der Nutzungsgrad von Raumwärmeversorgungsanlagen (Jahresnutzungsgrad h_RW) ist ein Maß dafür, wieviel von der im Energieträger gespeicherten Energie auch tatsächlich in einer kompletten Heizperiode genutzt werden kann. Im Unterschied zum Wirkungsgrad des Kessels, der nur in einem (optimalen) Betriebspunkt gemessen wird, wird der Nutzungsgrad über einen längeren Zeitraum ermittelt. Der Wirkungsgrad des Kessels ist also immer höher als der Nutzungsgrad der Anlage.

Beispiel: Ein Ölkessel hat z.B. einen Wirkungsgrad von 85%, dieser wird bei Vollast am Prüfstand gemessen. Im eingebauten Zustand (realer Betrieb in einem Haus) wird dann durch die verschiedenen Verluste vielleicht nur ein Nutzungsgrad von 60% über eine Heizperiode erreicht.

Für den Kesselkauf ist also wichtig, dass nicht nur der Wirkungsgrad in einem Betriebspunkt, sondern über den ganzen Betriebsbereich betrachtet wird. Insbesondere die Prüfwerte bei kleinen Leistungen sind relevant für die Praxis.

Daraus ergibt sich auch der Vorteil von Brennwertgeräten gegenüber konventionellen Kesseln, da solche Kessel über große Leistungsbereiche einen guten Wirkungsgrad aufweisen. Wenn der Wirkungsgrad eines Kessels im Teillastbereich stark abfällt (z.B. Scheitholzkessel), ist die Verwendung eines Pufferspeichers empfehlenswert.

Für den Jahresnutzungsgrad sind (neben dem eigentlichen Kesselwirkungsgrad) folgende Verluste maßgeblich:

• Abstrahlung von Wärme bei schlecht gedämmten Kesseln und bei ungedämmten Rohrleitungen
• Auskühlung bei Taktbetrieb
• erhöhte Abgasverluste bei Luftüberschuss
• Verluste durch unvollständige Verbrennung
• Überwärmung des Hauses durch mangelnde Regelbarkeit.

Richtwerte für den Jahresnutzungsgrad unterschiedlicher Heizsysteme (d.h. wieviel Wärme wird je zugeführter Wärmeeinheit genutzt):
(Angenommen werden hierbei Kessel neueren Datums, der Heizlast angemessene Kesseldimensionierung (keine Überdimensionierung), Zentralheizung mit automatische Regelung sowie gedämmte Verteilleitungen)

• Stückholzkessel ca. 0,6 (Gebläsekessel oder Retortenfeuerung auch bis etwa 0,7)
• Holz-Pellets-Kessel sogar bis ca. 0,9
• Ölkessel 0,77
• Gaskessel 0,77 (Gasthermen 0,85)
• Gas-Brennwertkessel 0,89 bis 0,96 (abhängig von der Vorlauftemperatur)
• Fernwärme 0,88 (Hinweis: Definitionsgemäß werden die Verluste bei der Erzeugung im Heizwerk oder beim Transport über die Fernwärmeleitung nicht berücksichtigt)
• Elektro-Nachtspeicherheizung (Nachtstrom) 0,89
• Elektro-Direktheizung (Tagstrom) 1,0
• Wärmepumpe (Wärmequelle Luft 3 bis 3,5; Erdwärme bei perfekter Planung des Gesamtsystems bis 5) [mehr...]

Bei ungedämmten Verteilleitungen sinkt der Jahresnutzungsgrad um etwa 0,04. Bei deutlich überdimensionierten Anlagen (Kesselleistung größer als zweifache Heizlast) sinkt der Jahresnutzungsgrad um 0,04 bis 0,07.

Hinweis: In den verschiedenen Quellen finden sich für diese Werte z.T. abweichende Angaben.

Lassen Sie sich aber durch diese Zahlen nicht darüber hinweg täuschen, dass die verschiedenen Energieträger pro kWh enthaltener Energie sehr unterschiedliche Preise haben. Tagstromheizungen verursachen trotz der guten Energieausnutzung im Vergleich zu anderen Energieformen hohe Heizkosten.