Wärmetauscher einfach erklärt.

Mit einem Wärmetauscher lässt sich viel Energie sparen und die Effizienz der Heizung steigern. Wie das funktioniert, verraten wir im Yello Energie-Ratgeber!

Wärmetauscher einfach erklärt.

Der Wärmetauscher (oder auch Wärmeüberträger) ist ein wichtiger Bestandteil des Heizsystems. Gerade bei modernen Heizanlagen sind die effizienten Geräte immer häufiger vorzufinden. Der Grund dafür: Mit einem passenden Wärmetauscher lässt sich viel Verbrauch an Energie reduzieren. Das spart nicht nur Geld, sondern schont zugleich auch die Umwelt. Doch was genau ist eigentlich ein Wärmetauscher? Und wie lassen sich die Heizkosten mithilfe einer solchen Anlage nachhaltig senken? Im folgenden Artikel des Yello Energie-Ratgebers geben wir dir Antworten auf diese und verwandte Fragen.

Wärmetauscher – was ist das eigentlich?

Im Prinzip verrät schon der Name „Wärmetauscher“ seine Hauptfunktion. Die Bezeichnung „Wärmeübertrager“ ist sogar noch eindeutiger: Ein Wärmetauscher sorgt dafür, dass die thermische Energie (also die Wärme) von einem Medium bzw. einer Substanz auf eine andere übertragen wird – es findet also ein Austausch zwischen zwei (Heiz-)Medien statt. Dabei fungiert eines der Medien als wärmespendend, das andere als wärmeempfangend.

Da beide Medien den Wärmetauscher in zwei strikt voneinander getrennten Kreisläufen passieren, müssen sie nicht zwangsweise denselben Aggregatzustand aufweisen: So kann etwa das wärmespendende Medium flüssig sein, während das wärmeempfangende Medium gasförmig ist. Wichtig für eine effiziente Arbeit des Wärmetauschers ist, dass die Trennwand zwischen den beiden Substanzen ausreichend Wärme durchlässt. Oft sind die Rohre, durch die das gasförmige oder flüssige Medium geleitet wird aus Kupfer, Aluminium oder Edelstahl, da diese Materialien besonders wärmeleitende Eigenschaften besitzen.

Wie genau funktioniert ein Wärmetauscher?

Sinn und Zweck eines Wärmetauschers ist die sogenannte Wärmerückgewinnung. Zum besseren Verständnis dieses Funktionsprinzips stell’ dir einen Kochtopf, in dem Wasser erhitzt wird, vor. Der Topfdeckel steht für den Wärmetauscher. Ohne Deckel entweichen die Wasserdämpfe (und damit die darin enthaltene Wärmeenergie) ungenutzt. Mit Topfdeckel hingegen kondensieren die Wasserdämpfe am Deckel – die darin enthaltene Energie wird also für die Erhitzung des Wassers im Topf wiederverwertet. Auf dieses Funktionsprinzip lässt sich zum Beispiel die Tatsache zurückführen, dass Wasser schneller anfängt zu kochen, wenn ein Topfdeckel verwendet wird.

Ähnlich funktioniert der Wärmetauscher: Die Anlage ermöglicht es, die sogenannte „Abwärme“ als Energiequelle weiter zu nutzen. Im Heizkreislauf entstandene Restwärme geht somit nicht verloren, sondern wird gespeichert und sorgt in einem neuen Heizkreislauf für die erneute Erwärmung des wärmeempfangenden Mediums (Flüssigkeit oder Gas). Ziel der Technologie ist es also, wertvolle Energie, die ohne Wärmetauscher verloren ginge, wiederzuverwerten.

So funktioniert ein Wärmetauscher: früher und heute.

Beispiel: Die Funktionsweise eines Wärmetauschers mit Brennwerttechnik.

Je nach Heizsystem kann sich die konkrete Anwendung des Wärmetauschers unterscheiden. Heute sind moderne Ölheizungen und Gasheizungen meist mit der sogenannten Brennwerttechnik ausgestattet, bei welcher der Wärmetauscher zu den wichtigsten Bestandteilen gehört.

Und so funktioniert der Wärmetausch mit Brennwerttechnik:

  1. Die beim Heizen entstehenden Abgase werden in den Wärmetauscher geleitet.
  2. Der in diesen Abgasen enthaltene Wasserdampf kondensiert im Wärmetauscher.
  3. Die Kondensationswärme aus den Abgasen wird dann in einem wärmespeichernden Behälter gesammelt.
  4. Das wärmeempfangende Medium (Flüssigkeit oder Gas) wird auf seinem Weg vom Heizkörper zurück zur Gastherme in einem separaten Rohr durch diesen Behälter geleitet.
  5. Die gespeicherte Kondensationswärme wird auf das wärmeempfangende Medium übertragen – die Wärmeenergie geht also nicht verloren, sondern wird dem Heizkreislauf wieder zugeführt.
  6. Die Gastherme benötigt nun weniger Energie, um das wärmeempfangende Medium auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen, da dieses schon durch die Kondensationswärme vorgeheizt wurde.

Heizungsnachrüstung mit einem Wärmetauscher.

Nicht immer muss die gesamte Heiztechnik ersetzt werden, um von einem Wärmetauscher profitieren zu können. Teilweise lässt sich auch eine ältere Heizanlage ohne Brennwerttechnik mit einem sogenannten Nachrüstwärmetauscher nachträglich ausstatten. So können die Abgaswerte von alten Heizungen deutlich gesenkt und die Energieeffizienz gesteigert werden, ohne dass eine ansonsten funktionstüchtige Heizung komplett ausgetauscht werden muss.

Aufgrund der verbesserten Energienutzung, die durch einen Wärmetauscher möglich wird, gibt es inzwischen staatliche Fördermöglichkeiten für die Heizungsnachrüstung mit einem Wärmetauscher – informiere dich beispielsweise über die Förderprogramme der KfW!

Vorteile mit einem Wärmetauscher.

Die Vorteile einer Heizanlage, die über einen Wärmetauscher verfügt, liegen auf der Hand. Dadurch dass die Restwärme bzw. Abwärme mit einem Wärmetauscher nicht ungenutzt verloren geht, sondern für die Erhitzung des folgenden Heizkreislaufs wiederverwertet wird, wird wertvolle Energie eingespart. So können die Heizkosten langfristig erheblich gesenkt werden. Zudem wird mit einem Wärmetauscher durch den geringeren CO2-Ausstoß und die bessere Brennstoffnutzung auch die Umwelt geschont. Auch in der Industrie kommen aufgrund dieser Vorteile Wärmetauscher immer häufiger zum Einsatz.

Anschaffungskosten.

Da die Kosten für einen Wärmetauscher je nach Modell, Bauart und Funktionsweise stark variieren, lassen sich diesbezüglich nur schwer eindeutige Angaben machen. Auch die Ausführung des Kerns und des Rahmens entscheidet darüber, wie teuer der Wärmetauscher ist: So sind Kühlrippenwärmetauscher aus Kupfer in der Regel am günstigsten, während Rohrwärmetauscher aus Edelstahl oft deutlich höhere Anschaffungskosten bedeuten.

Generell lässt sich in Bezug auf die Preise für Wärmetauscher feststellen, dass sich die Anschaffungs- und Installationskosten in den meisten Fällen ggf. bereits nach wenigen Monaten amortisieren – schließlich können Experten zufolge mithilfe eines Wärmetauschers bis zu 20 Prozent der Heizkosten eingespart werden. Auch stellt die Nachrüstung der Heizung mit einem Wärmetauscher eine kostengünstige Alternative für den Austausch der gesamten Heizung da. Ohne großen finanziellen Aufwand können so auch ältere Heizungsmodelle noch viele Jahre gute und effiziente Arbeit leisten.

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