Wärmetauscher: effizient, umweltfreundlich, rentabel • Tipp zum Bau

Wärmetauscher

Wärmetauscher

Trägt wirksam zur Reduzierung von CO2 Emissionen bei.

Nutzt entstandene Abwärme effizient.

Ist für Förderung der BAFA qualifiziert

Wärmetauscher – wesentliche Vorteile und Funktionsweisen auf einen Blick

Energie sparen ist wichtiger denn je. Oft fällt es schwer, seine Gewohnheiten im Alltag zu ändern, um sparsamer zu sein. Doch ein Wärmetauscher hilft dabei, Energie zu sparen, ohne Ihr alltägliches Leben einzuschränken. Die Wärmeenergie, die eigentlich ungenutzt als Abwärme verloren geht, recycelt der Wärmetauscher. Die Gesamtanlage wird durch den Wärmetauscher produktiver gestaltet, Ressourcen geschont und gleichzeitig der Energiebedarf und damit die Kosten gesenkt.

Ihr Inhalt

Funktion eines Wärmetauschers
Faktoren der Effizienz eines Wärmetauschers
Arten der Wärmeübertragung
Die populärsten Wärmeübertrager-Modelle
Voraussetzungen für die Installation und Nachrüstung von Wärmetauschern
Umweltbilanz eines Wärmeüberträgers
Kosten eines Wärmetauschers
Fördermöglichkeiten für einen Wärmeüberträger
Vor- und Nachteile eines Wärmetauschers
Wärmetauscher sind eine lohnende Investition

Weitere Themenpunkte

Gasheizung | Wärmepumpe | Heizung | Heizungsrohre

1. Funktion eines Wärmetauschers

Der hydraulische Abgleich ist sehr wichtig bei Flächenheizungen. Tipp zum Bau erklärt Ihnen, was dahinter steckt.

Der Wärmetauscher ist eine wichtige Komponente innerhalb von Heizsystemen.

Die Aufgabe eines Wärmetauschers ist es, Wärmeenergie von einer Substanz auf eine andere zu übertragen. Das Ziel ist die Wärme-Rückgewinnung. Deshalb wird er auch Wärmeübertrager genannt. Für diesen Prozess befinden sich im Wärmetauscher zwei voneinander getrennte Kreisläufe. Jene Kreisläufe sind mit zwei verschiedenen Substanzen oder Medien gefüllt. Sie sind entweder flüssig oder gasförmig. Dabei fungiert ein Medium als Wärmeempfänger und das andere als Wärmespender. Für diesen Energieaustausch nutzt der Wärmetauscher die eigentlich verloren gegangene Abwärme und verwertet diese wieder . Die Abwärme kommt zum Beispiel aus einer Heizungsanlage.

2. Faktoren der Effizienz eines Wärmetauschers

Wie produktiv ein Wärmetauscher ist, hängt immer von der Menge der übertragenen Wärme ab. Je mehr Wärme zur gleichen Zeit übertragen wird, desto leistungsfähiger ist das Gerät. Am effizientesten ist es, Materialien zu verwenden, die besonders wärmedurchlässig sind, wie beispielsweise:

Edelstahl.
Kupfer.
Aluminium.

In erster Linie sind Edelstahl und Kupfer besonders robust und rosten nicht. Aluminium hingegen lässt sich leichter warten. Der Verschleiß bleibt gering und vor allem ist die Wärmeleitfähigkeit besser. Aluminium reagiert sehr schnell auf kleine Abweichungen der Wasserstoff-Ionen Konzentration. Deswegen ist es wichtig, dass Sie den pH-Wert im Auge behalten. Die ideale Intensität liegt hierbei zwischen 8,2 und 9,5.

Zudem ist eine möglichst große Oberfläche des Materials vorteilhaft. Denn je größer die Oberfläche ist, desto mehr Wärme wird gleichzeitig übertragen. Die Fließrichtung der Medien hat ebenfalls einen großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit.

Den größten Ertrag erzielt der Wärmetauscher, wenn die Substanzen in die voneinander entgegengesetzte Richtung fließen. Experten sprechen hierbei von Gegenstrom-Wärmeübertragung. Insgesamt gibt es fünf verschiedene Fließrichtungen:

Gegenstrom-Wärmeübertrager.
Gleichstrom-Wärmeübertrager.
Kreuzstrom-Wärmeübertrager.
Wirbelstrom-Wärmeübertrager.
Kreuzgegenstrom-Wärmeübertrager.

3. Arten der Wärmeübertragung

Wärme kann auf verschiedene Weisen weitergegeben werden. Dafür gibt es drei verschiedene Möglichkeiten. Die Indirekte, Halbindirekte und die direkte Wärmeübertragung.

Die indirekte Wärmeübertragung

Tipp zum Bau erklärt Ihnen, wo Wärmetauscher installiert sind.

Über Heizkessel sind Wärmetauscher montiert.

Bei indirekten Wärmetauschern oder auch Rekuperator, fließen beide Medien gleichzeitig aneinander vorbei. Indirekte Wärmeübertrager sind in der Regel in Heizungsanlagen verbaut. Dieses Prinzip funktioniert so: In einer Heizungsanlage liegt der Wärmeübertrager direkt über dem Heizkessel. Die dort entstehenden Abgase strömen in den Wärmetauscher. Die resultierende Kondensationswärme überträgt der Wärmetauscher auf den Heizkreislauf. Auf diese Weise erwärmt sich das Wasser im Heizkreis. Dadurch ist die vom Heizkessel zu bewältigende Temperatur Differenz geringer.

Die halbindirekte Wärmeübertragung

Die Substanzen leitet der Wärmetauscher nicht gleichzeitig ein. Sie durchströmen den Wärmetauscher abwechselnd, erst heiß dann kalt. Diese Art des Wärmeübertragers nennt man auch Regenerator.

Die direkte Wärmeübertragung

Bei der direkten Wärmeübertragung kühlt warmes Wasser durch den direkten Kontakt mit der Umgebungsluft ab. Dieses Verfahren der direkten Wärmeübertragung verwendet man unter anderem bei Kühltürmen in Kraftwerken an.

4. Die populärsten Wärmeübertrager-Modelle

Es gibt eine große Anzahl verschiedener Ausführungen und Modelle von Wärmetauschern. Die vier folgenden Wärmeübertrager sind mit die beliebtesten Ausführungen:

Rohrwärmetauscher

Ein Rohrwärmetauscher, oder auch Rohrbündelwärmeübertrager, besteht aus einer Vielzahl parallel liegender Rohre. Auf diese Rohr-Zwischenräume verteilt sich das erste Medium. Diese Rohre werden von einem Mantel Blech umfasst, in dem das andere Medium fließt.
Der Zwischenraum dieser Rohre heißt Kessel. Sogenannte Durchlauf-Bleche sorgen für einen gleichmäßigen Durchfluss und verlängern die Durchlaufzeit der Medien. Auf diese Weise gelingt eine Steigerung der Wärmeübertragung. Rohrwärmeübertrager eignen sich besonders für flüssige Medien und große Durchlauf-Mengen.

Platten-Wärmetauscher

Der Platten-Wärmetauscher enthält mehrere, übereinander und parallel gelötete, verschweißte oder durch Spannschrauben befestigte Platten. In den Zwischenräumen dieser Platten laufen die Medien abwechselnd hindurch. Aufgrund einer hohen Plattenanzahl, ist der Platten-Wärmetauscher ein sehr effizientes Gerät. Reduziert auf eine sehr kompakte Größe.

Spiralwärmetauscher

Ein Spiralwärmetauscher ist ein spiralförmiges Blech, das um einen Kern gewickelt ist. Hier entstehen zwei voneinander getrennte Zwischenräume. Dazwischen fließen die beiden Medien hindurch. Die Medien führen jeweils an einem Ende des Wärmetauschers durch die Heizanlage in den Spiralwärmetauscher. Mit Hilfe sehr vieler Umwicklungen des Blechs um den Kern entsteht eine sehr gute Wärmeübertragung. Durch die vielen Umwicklungen, verbringen die Medien mehr Zeit im Wärmeübertrager. Auf diese Weise sind die Substanzen in der Lage, über einen längeren Zeitraum Wärme von einem Medium auf das andere zu übertragen.

Regenerative Wärmetauscher

Regenerative Wärmetauscher arbeiten meistens mit Luft bei Hochtemperatur-Prozessen. Im Regenerator ist ein mit feuerfesten Steinen gefüllter Speicherraum. Wenn Wärme in jeglicher Form durch den Speicherraum strömt, nehmen die Steine die Wärme auf. Sobald die Steine aufgewärmt sind, ändert sich die Strömungsrichtung. Kalte Luft strömt durch den Speicherraum. Jetzt ist die Wärme von den Steinen auf die kalte Luft übertragen worden. Durch den Regenerator strömt abwechselnd heiße und kalte Luft hindurch. Dieses System ist hauptsächlich bei Geräten mit besonders hohen Abgastemperaturen verbaut.

5. Voraussetzungen für Installation und Nachrüstung

Worauf es bei der Installation von Wärmetauschern ankommt, erfahren Sie bei Tipp zum Bau.

Das Fachpersonal integriert Wärmetauscher in Heizsysteme.

Wärmetauscher sind in folgenden Heizsystemen einsetzbar:

Fossile Heizungen.
Gasheizung.
Gasbrennwert-Heizungen.
Wärmepumpen.
Pelletheizung.
Solarthermie.

Die Heiztechnik im Heizsystem ist für die Wärmeerzeugung in geschlossenen Räumen verantwortlich. Das bedeutet, bei jeder Heizung, bei der Wärme als Abfallprodukt entsteht, ist der Einsatz eines Wärmeübertragers möglich. Auch das Nachrüsten eines Wärmeübertragers in eine ältere Heizanlage ist realisierbar. Auf diese Weise ist es möglich, eine alte Anlage stark zu verbessern und effizienter zu gestalten. Dadurch retten Sie eine alte, aber immer noch funktionstüchtige Heizung und sparen Kosten.

Die Installation eines Wärmetauscher unterscheidet sich je nach Modell. Grundsätzlich wird ein Wärmeübertrager immer in das Rohrsystem der Heizung installiert. Dabei müssen Sie oder ein Heizungsinstallateur darauf achten, dass die beiden Kreisläufe im Wärmetauscher korrekt an das Rohrnetz der Heizung angeschlossen sind.

6. Wärmetauscher: Umweltbilanz und aktuelle Entwicklungen

Tipp zum Bau erklärt Ihnen, wie Sie mithilfe eines Wärmetauschers Ihren ökologischen Fußabdruck verkleinern.

Durch den Einsatz von Wärmetauschern werden CO2-Emissionen reduziert.

Die Umwelt rückt immer mehr in den Fokus der Gesellschaft. Aber wie sinnvoll ist ein Wärmetauscher für Ihren ökologischen Fußabdruck? Ein Wärmetauscher ist eine sehr gute und einfache Möglichkeit den CO2 Ausstoß ihrer Heizungsanlage zu reduzieren. Das Gerät selbst produziert kein CO2, da es keine Wärme erzeugt. Es verwendet lediglich die abgegebene Wärme neu. Dadurch ist im gesamten Heizkreislauf weniger Wärme nötig. Auf diese Weise verbrauchen Sie weniger Rohstoffe. Laut Experten sparen Sie bis zu 20%. Daraus folgt, dass sich auch der CO2 Ausstoß um bis zu 20% reduziert.

Prognosen ergaben, dass die Nachfrage nach Wärmetauschern vermutlich deutlich weiter wachsen wird. Dies resultiert aus dem steigenden Interesse an der Umwelt. Auch durch vermehrte Umwelt-Richtlinien sind immer mehr Menschen gezwungen, ihren CO2-Ausstoß einzuschränken. Ein weiteres überzeugendes Argument ist natürlich die Chance, Geld zu sparen. Vor allem während der aktuellen Energiekrise. Durch die in die Höhe schießenden Öl- und Gaspreise ist der Wärmetauscher eine attraktive Lösung. Ein Wärmetauscher schont sowohl Ihren Geldbeutel als auch die Umwelt. Allerdings rechnen Experten mit einer Preissteigerung für solche Geräte. Einerseits aufgrund der erhöhten Nachfrage, aber vor allem in Anbetracht der zunehmenden Rohstoffkosten.

7. Kosten eines Wärmetauschers

Tipp zum Bau zeigt Ihnen, wie Sie mit Hilfe eines Wärmetauschers Geld sparen können.

Die Kosten für Wärmetauscher variieren und hängen von unterschiedlichen Faktoren ab.

Die Kosten für einen Wärmetauscher fallen sehr unterschiedlich aus. Der Preis variiert je nach:

Hersteller.
Material.
Modell.
Effizienz.

Die Kosten belaufen sich ohne Montage auf ca. 200-800 Euro. Zusätzlich fällt die jährliche Wartung an. Aufgrund der Einsparungen durch den Wärmeübertrager rentiert sich der Erwerb bereits nach kurzer Zeit. Das Aufrüsten einer alten Heizanlage mit einem Wärmetauscher ist ebenfalls wesentlich kostengünstiger, als eine neue Anlage zu kaufen.

8. Fördermöglichkeiten für einen Wärmeübertrager

Tipp zum Bau zeigt erklärt Ihnen, wie Sie Fördergelder für die Installation von Wärmetauscher erhalten.

Das BAFA fördert den Einbau von Wärmetauschern zur Senkung von CO2 Emissionen.

In Anbetracht der Klima-Politischen Situation, gibt es einige attraktive Fördermöglichkeiten, um energieeffizient zu bauen. Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) bietet verschiedene Unterstützungsmöglichkeiten. Mit Hilfe eines Förderwegweisers finden Sie leicht die zu Ihnen passenden Möglichkeiten. Es ist nicht möglich, den genauen Betrag der Unterstützung zu bestimmen. Der Betrag variiert durch die individuellen Umstände des Antragstellers. Haben Sie die Absicht, energieeffizienter zu bauen oder zu renovieren? Dann ist es zusätzlich möglich, durch den KFW günstige Kredite zu beantragen. Kredite bis zu 150.000 Euro pro Wohneinheit sind hierbei möglich. Darüber hinaus ist es möglich, durch den Tilgungszuschuss, je nach Effizienzhaus-Stufe, zwischen 5 bis 25 % des Kredits zu erlassen.

9. Vor- und Nachteile eines Wärmetauschers

Über die Vor- und Nachteile von Wärmetauschern informiert Sie Tipp zum Bau.

Die Vorteile von Wärmetauschern überwiegen.

Der Wärmeübertrager hat viele offensichtliche Vorteile, doch natürlich auch einige Nachteile. Selbstverständlich ist es als erstes notwendig, in einen Wärmetauscher zu investieren. Nicht nur die Anschaffung, sondern auch die Kosten der Installation kommen auf Sie zu. Darüber hinaus ist es empfehlenswert, das Gerät jährlich einer Wartung zu unterziehen. Zudem ist eine Heizungsanlage durch das Ergänzen eines Wärmeübertragers komplizierter in der Bedienung. Natürlich auch in der Instandhaltung. Mit dem Kauf eines Wärmetauschers, gestalten Sie Ihr Zuhause nachhaltiger. Durch das Wiederverwerten der Abwärme sparen Sie bis zu 20 % der Rohstoffe. Auf diese Weise schonen Sie Ressourcen wie Öl, Gas oder Strom. Durch die effizientere Nutzung Ihrer Heizanlage, reduzieren Sie den CO2-Ausstoß und die Energiekosten sinken deutlich.

10. Wärmetauscher: Anschaffungskosten amortisieren sich schnell

Abschließend ist festzustellen, dass die Vorteile eines Wärmetauschers deutlich überwiegen. Natürlich dauert es eine Weile, bis sich die Kosten der Investition wieder amortisieren. Jedoch rechnen sich die Anschaffungskosten infolge der eingesparten Kosten meist sehr schnell. Grundsätzlich ist es empfehlenswert, ein Fachunternehmen für die Installation zu beauftragen. Auf diese Weise vermeiden Sie Fehler, die die Lebensdauer des Wärmetauschers beeinträchtigen.