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Heizeinsatz aus SiC senkt Verbrauch um 20 Prozent

Nachbrenner im Starfighter als technisches Vorbild
Heizeinsatz aus SiC senkt Verbrauch um 20 Prozent

In einem Gutachten stellte Professor Pier M. Boria von der Universität Mailand fest, daß der keramische Heizeinsatz den Energieverbrauch um 20 % und mehr senkt (Bild: GSH)
Mit einem Zusatzteil in der Brennkammer senkt die GSH mbH den Heizenergie-Verbrauch im Schnitt um 20 Prozent. Die Idee hatten die Tüftler Pedack und Endl schon lange. Den Durchbruch erzielten sie mit Technischer Keramik.

Von unserem Redaktionsmitglied Olaf Stauß

Ein Lachen kann sich Engelbert Pedack, Geschäftsführer der Nürnberger GSH mbH, nicht verkneifen: „Zu zweit halten wir die ganze Heizungs-bauer-Branche auf Trapp.“ Renommierte Unternehmen fürchten um ihr Geschäft mit neuen Kesseln. Denn seit September 1995 baut die GSH zylinder-ähnliche Einsätze in Brennkammern von Heizkesseln ein, um bestehende Anlagen zu optimieren. Im Schnitt, so Pedack, senkt der Heizceram G80 den Energieverbrauch um 20 %, außerdem verbessert er die Verbrennung.
Solche Aussagen versuchen die „Großen“ aus dem Heizungsbau, wie Pedack sie nennt, durch Gerichtsprozesse zu verhindern. In einem Fall waren sie erfolgreich: Den Franken wurde untersagt, für eine Energieeinsparung zu garantieren, weil dies rechtlich generell verboten ist. Seither versprechen sie nur noch, den G80 kostenlos auszubauen, wenn der Betreiber mit den Ergebnissen nicht zufrieden sein sollte.
Die Wirkung des Heizeinsatzes beruht auf dem Venturi-Prinzip. Die Gase strömen von der Flamme in den röhrenförmigen Einsatz. Am Rand entsteht ein Sog, durch den die Rauchgase in der Brennkammer rezirkulieren. Ulrich Weber von der GSH erklärt den Effekt mit Hilfe einer Papierrolle. Wer hineinpustet, spürt am anderen Ende einen leichten Luftzug auf der Hand. „Rücken Sie mit dem Mund etwas von der Röhre weg und versuchen Sie es nochmal“, fordert er auf. Fühlt der Puster den höheren Druck, nickt er begeistert. Druck und Sog sind zusammen die Ursache für die Abgas-Rezirkulation. Ein Teil der Gase kehrt in die Flamme zurück und wird nachverbrannt. Dies erhöht den feuerungstechnischen Wirkungsgrad. Viel bedeutender ist jedoch, daß die Abgas-Zirkulation den Wärmeübergang zum Wärmetauscher verbessert. Die Rauchgase treffen mit hohem Druck auf die Wände der Brennkammer und heizen die Flächen des Wärmetauschers gleichmäßig auf. Sie geben mehr von ihrer Wärme ab als ohne Heizeinsatz und verlassen den Kessel mit niedrigerer Temperatur. Abhängig von der Anlage sind enorme Energieein-sparungen möglich.
Ohne Technische Keramik wäre der Erfolg nicht möglich gewesen. Der Partner Pedacks, Bernhard Endl, kannte aus seiner Zeit als Bundeswehrpilot Metallteile mit ähnlicher Funktion, die als Nachbrenner im Starfighter eingesetzt wurden. Nach kurzer Zeit waren sie verglüht oder verzundert „und hingen dann als Lampenschirme in der Kantine rum“ – zu teuer für Heizanlagen. Endl und Pedack wandten sich an die im fränkischen Lauf sitzende Ceramtec AG und ließen acht Prototypen aus Siliciumcarbid herstellen. Die Tests mit diesen Teilen verliefen so positiv, daß der Keramikhersteller die Weiterentwicklung unterstützte. Der neue Werkstoff verbessert die Energieausbeute noch: Die Keramik-Röhre absorbiert die Lichtenerige der Flamme zu 95 % und gibt sie als infrarote Wärmestrahlung direkt an den Wärmetauscher weiter. Auf Kosten von Ceramtec wurde das Patent angemeldet. Die beiden Unternehmen halten es nun zu je 50 %. Die Nürnberger kümmern sich um den Vertrieb, Ceramtec um die Herstellung.
Seit ihrer Gründung ist die GSH auf fünf Angestellte und 50 selbständige Gebietsleiter angewachsen, die unter anderem für die Montage zuständig sind. „Wir haben in Deutschland schon über 3500 Teile eingebaut,“ resümmiert Pedack, „und manche Kunden bestätigen uns noch höhere Einsparungen als 20 Prozent.“ Dazu trägt ein weiterer Vorzug des Keramik-Einsatzes bei: Mit seiner Hilfe läßt sich die Leistung des häufig überdimensionierten Heizkessels an den realen Verbrauch anpassen, ohne daß der Wirkungsgrad sinkt. Die passende Einstellung des Brenners übernehmen die GSH-Leute bei der Montage.
Bei der Feuerwehr in Herzogenaurach sank der Energieverbrauch mit dem G80 um 22 %, bei der Raiffeisenbank Möhrendorf registrierte der Wärmeeinheiten-Zähler einen Minderverbrauch von 13 %. Kommunen, Gewerbe und Industriebetriebe sieht Pedack als die wichtigsten Kunden an, weil sie gewohnt sind, genau zu kalkulieren.
Heizkessel nachrüsten statt ersetzen
Der Gesetzgeber zwingt Heizanlagen-Betreiber in den nächsten Jahren zum Handeln. Eine Novelle des Bundes-Immisionsschutzgesetzes setzt die zulässigen Abgasverluste bis zum Jahr 2004 stufenweise auf 9 % herunter. „Mit dem Heizeinsatz G80 erreicht jede wasser- und gasdichte Altanlage einen feuerungstechnischen Wirkungsgrad von über 90 Prozent“, meint dazu GSH-Geschäftsführer Pedack, „und erfüllt damit die Vorschriften.“ Unternehmen aus der Heizungsbau-Industrie haben bisher jedoch kein Interesse an dieser Technik gezeigt sondern führen Abwehrschlachten.
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