Brennstoffeinsparung allein durch Regelung der Abgastemperatur

Wir hatten hier im Forum derletzt einigen Disput über die Sinn oder Unsinn der Regelung der Abgas- und/oder Kesseltemperatur durch die die Lüfterdrehzahl zum einen und Sinn oder Unsinn einer Regelung der Sekundärluft ohne Abgasregelung. Dazu passend erreicht mich diese Tage eine Mail. Folgender Auszug

Zitat

Hallo Hr. Vollmar,

zuerst einmal möchte ich Ihnen mitteilen, dass ich die Feuerungssteuerung seit zwei Monaten im Einsatz habe. Die Funktion als solche ist gut durchdacht und

meine Ersparnis an Brennstoff wird im nächsten Winter sicherlich mind. bei 25% liegen (meine Abgastemperatur lag bei ca. 370 Grad C).

Auch der kabelseitige Umbau war ohne Spezialkenntnisse problemlos durchzuführen.
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stellt das eigentlich ganz klassisch dar. Der Mann hatte eine sehr hohe Abgastemperatur. Die kriegt man nicht mit einer Sekundärluftklappe runter. Was würde dann eine alleinige Sekundärluftregelung nutzen?

Ich denke daher, es ist eben doch der richtige Weg, eine Steuerung anzubieten, die mit der Abgas- und Kesseltemperaturregelung beginnt und die Lambda-geführte Sekundärluftregelung nur als Option bereitstellt, die eben nicht jeder braucht.

Das halte ich nicht für richtig. Nicht den Begriff "Tuning". Ob das "Tuning" oder nicht, ist ohne jede Relevanz.

Der Kessel ist ein Atmos. Wenn der eine so hohe Abgastemperatur hat, dann sicherlich deshalb, weil der Luftstrom durch den Kessel viel zu hoch ist. Das kann zum Beispiel an einem sehr hohen Kaminzug liegen. Den könnte man mit einem Zugbegrenzer runterholen, aber das funktioniert nicht immer - warum auch immer.
Ohne in die Primärluft einzugreifen, wird die Abgastemoeratur nicht runter kommen. Selbst wenn man Turbulatoren einbaut und damit die Geschwindigkeit des Luftstromes senkt, ist das auch ein Eingriff in die Primärluft, denn es wird der gesamte Luftstrom beeinflußt. Das Problem dann ist, wenn der Kessel hohe Feuerleistungen braucht, beim Anheizen oder geringem Kaminzug, dann kann er die nicht entwickeln, weil ihn die Turbulatoren dann immer noch ausbremsen.
Ich hatte da 2007 mal einen CTC-Kessel bei Fulda, da war das auch so. Trotz Zugbegrenzer 450°C Abgas. Der hat seit dem die Steuerung drauf -inzwischen die zweite, die erste hat er mit Wasser geschlachtet- und spart 45% Holz. Der Kessel läuft deshalb genauso in Vollast, er bringt auch seine 35kW Heizleistung. Aber er läuft nicht mehr -was viele Kessel von haus aus tun- oberhalb des Leistungsvermögens, welches er in warmes Wasser im Puffer umsetzen kann. Die Energie geht zum Schlot raus und nicht in die Heizung. Kessel sind von Haus aus überdimensioniert, weil es ja auch Anlagen gibt, wo der Kaminzug nicht zu stark, sondern zu schwach ist.

Kessel mit zu hohen Abgastemperauren müssen auf ein tragfähiges Maß eingedrosselt werden und das geht am besten über die Lüfterdrehzahl. Eine Sekundärluftklappe kann das nicht. Primär- und Sekundärluftklappen zusammen könnten das auch bei ungeregeltem Lüfter. Das aber hat Nachteile. Bei einem Saugzugkessel zieht sich der Lüfter auf Nennleistung die Luft ran, egal wo er sie herkriegt. Wie ein Staubsauger. Dem Lüfter ist es da egal, ob die Luft durch die Klappen reinkommt, oder über parasitäre Nebenluft. Da fällt dann jede dreckige Dichtung, jede Pore in der Schweißnaht auf. Wird der Lüfter geregelt, ist das egal. Zudem ist die Klappensteuerung nichtlinearer als die über die Drehzahl. Wenn man einem Staubsauger den Rüssel zuhält, hört man dessen Drehzahl steigen, wenn man den Rüssel ganz zudrückt. Aber eben erst ganz zu drücken. wenn man nur ein bißchen freigibt -vlt. 25%- hat dass faktisch keine Auswirkung auf die durchlaufende Luftmenge. Der Querschnitt des Lufteintritts ist dann zwar um 75% verkleinert. Durch den steigenden Unterdruck steigt aber die Eintrittsgeschwindigkeit und die Luftmenge bleibt annähernd konstant. Erst auf dem letzten Stück der Klappenregelung verringert sich wirklich effektiv die Luftmenge.

Daher ist die Drehzahlregelung der alleinigen Klappenregelung überlegen. Es machen ja nicht umsonst sämtliche Kesselhersteller so, die eine Regelung anbieten. Außer Atmos sind das meines Wissens alle.

Dass der Kessel bei einer Drehzahlregelung nur mit "Halbgas" fahren und möglichst noch nur vor sich hinschwelen würde, ist Unsinn. Der brennt -zumindest solange ausreichend Wärmeabnahme stattfindet- genauso in Vollast. Nur die überschüssige Energie, die wird eben nicht mehr zun Schornstein hinaus geblasen und das macht die Brennstoffeinsparung aus. Man will ja sein Haus heizen und nicht Nachbar's Garten.

Ja so mancher, der über Schmarrn schreibt, schreibt halt welchen.

Natürlich geht es um die Abgastemperatur. Wäre eine Abgasregelung nur über Lambda möglich(welch ein Schmarrn), würde von Vigas bis Windhager, Fröling, Künzel und wie die alle heißen nicht ein einziger einen Kessel verkaufen. Die machen das nämlich alle genau so, dass sie die Abgastemperatur über die Lüfterdrehzahl regeln. Und ganz sicher sind die alle blöd, machen nur Schmarrn, haben alle gar keine Ahnung im Gegensatz zur Kundschaft eines norddeutschen Ingenieurbüros, welches mal zuerst eine Lambdaelektronik entwickelte, die dann (auch) für Holzheizungen anbot und später dennoch begann, Drehzahlen zu regeln.

Oh Mann!
Wenn jemand fähig ist, sachlich zu diskutieren - herzlich gerne. Wenn jemand Streiterei und Pöbelei will - dann zieht Euch mal schömn warm an, das kann ich auch.

Es ist nicht so, dass man nie und nimmer eine lambda-geführte Sekundärluftregelung bnräuchte. Es ist auch nicht so, dass das in keinem Falle Verbesserungen brächte.
Aber es ist so, dass mit einer Abgastemperaturregelung -wie oben eben bestätigt und das war nicht das erste Mal- sehr spürbare Verbesserungen erzielt werden können, die mit einer reinen Sekundärluftregelung, ohne Berücksichtigung der Abgastemperatur m.M. nach nicht erzielbar sind. Der größere Teil der Wirkungsgradverbesserungen kommt durch eine stabil gehaltene Abgastemperatur. Ein dann zusätzlicher Teil ist mit Lambda möglich, aber meistens kleiner. Jedenfalls dann, wenn man in aller Regel die gleiche Holzart oder -Mischung gleicher Feuchte verbrennt, den Kessel regelmäßig sauber hält und er einmal vernünftig eingestellt ist. Ist dem nicht so, dann steigt der Vorteil, den man mit der Sekundärluftregelung erreichen kann.
Baut man nun Lambda ein, ist das ja ein nicht zu verachtender Aufwand. Nicht nur für die eigentliche Lambda-Elektronik, sondern man braucht ja auch die getrennte Luftführung, zweiten Lüfter oder Klappe. Im Gegensatz dazu ist der Installationsaufwand für eine Abgas- und Kesseltemperaturregelung relativ gering. Da lohnt es sich halt nicht für jeden. Mehr habe ich nie gesagt oder geschrieben.

Wir haben hier im Ort einen Windhager ohne Lambda(wäre möglich gewesen, hat der Betreiber aber aus Kostengründen nicht mitbestellt) und einen lambda-gestützten Fröling. Letzterer 2k teurer. Beide haben die gleiche Leistungsgröße, beider verheizen vorwiegend Fichte(die Privatwälder hier haben vorwiegend Fichte) und bei beiden mißt der Schornie die gleichen Werte. Drei orte weiter steht der gleiche Fröling ohne Lambda und brennt genauso.

Wenn der Lüfter geregelt wird, beeinflußt das AUCH, aber nicht nur die Primärluft, sondern in gleichem Maße die Sekundärluft. Die Restsauerstoffregelung bezieht sich aber nur auf das Verhältnis Primär zu Sekundär. Deren Verhältnis ändert sich durch Drehzahländerung des Lüfters aber eben nicht grundlegend, folglich kann auch die Verbrennungsqualität nicht sinken. Im Gegenteil, unter Umständen steigt diese, weil die heißen Gase mit weniger Geschwindigkeit durch die Nachbrennkammer geblasen werden und damit mehr Zeit haben, vollständiger zu verbrennen. Viele neue Kessel haben aus dem Grund voluminöse mit vielen verwirbelnden Schamotten versehene Brennkammern.

Alles in diversen Grenzen selbstredend. Wenn der Lüfter steht, ist es Essig mit guter Verbrennung.
Deshalb wird der Luftstrom eben nicht pauschal abgebremst, wie das der Fall wäre, wenn man Turbulatoren einbaut, oder den Lüfter teilweise abdeckt. Bei der Drehzahlregelung ist das aber eben gerade anders. Es wird Gas gegeben, wenn Gas gebraucht wird und wenn nicht, sinkt eben die Drehzahl.

Jeder Windstoß draußen, jedes Nachrutschen des Holzes beeinflußt mehr oder weniger die Abgastemperatur. Regelt man das mit Klappen aus, oder gar nur mit einer Sekundärluftklappe bezogen auf den Restsauerstoff, müssen diese Klappen ständig gegeregeln. Die Klappen sind relativ langsam, 80-150 Sekunden Verfahrzeit zwischen den Anschlägen sind üblich. Eine Verstellung der Klappe nimmt also schnell mal 5 oder 10 Sekunden in Anspruch. In dieser Verstellzeit hat sich aber die Abgastemperatur und/oder der Restsauerstoff schon wieder geändert. Eine Drehzahlregelung ist schneller, da geht's um Zehntelsekunden. Folglich sinken die aufsummierten Zeiten, in denen die Regelaktorik, die Stellglieder den Istwert-Abweichungen vom Sollwert hinterherregeln. Der Kessel läuft allein deshalb sehr viel stabiler. Die Sekundärklappe fährt sehr viel weniger hin und her, wenn die Abgastemperatur stabil bleibt.

Einen Kessel mit WMZ hat gutber und der hat neutral getestet, was der Einfluß der Lambda-Regelung auf die in Wärme abgegebene Energie wirklich bringt. In beiden Fällen aber eine Abgastemperaturregelung. Das Ergebnis war wenig bis nichts.

Nun ja, wenn einer wirklich Streit und Theater statt sachlicher Argumentation will, bitteschön:

Wer hier was zu begreifen nicht in der Lage scheint...
Zum einen scheint der Umstand nicht begriffen zu werden, dass mit der Drehzahlregelung nicht nur die Primärluft beeinflußt wird. Wenn Dir das nötig ist, vielleicht kann Dir das mal einer aufmalen. Begreift sich dann besser.
Zum anderen wäre mal interessant, wie eine Sekundärluftklappe in den Düsenquerschnitt eingreifen würde.

Und zum dritten -da gelingt das Begreifen wohl auch nicht richtig- ist oben von 25% Brennstoffeinsparungen die Rede. Die meisten begreifen das durchaus. Vielleicht schaffst Du das ja auch mal.
In einem hast Du aber Recht, Brennstoffeinsparung interessiert viele zu allererst und viele begreifen eben schon, dass sie das schon mit einer Abgas- und Kesseltemperatur-geführten Drehzahlregelung hinkriegen können und der Aufwand eben nicht immer nötig ist, großartig Kessel auf Luftrennung, mehere Lüfter und/oder Klappen umzubauen.

Was vor allem auffällt, ist dass es die Kundschaft diverser schweigender Nordlichter als aggressiv beurteilen, wenn jemand ein Feeback eines Nutzers einer anderen Steuerung hier einstellt und das als Bestätigung seiner eigenen Erfahrung wertet.
Wenn das also "aggressiv" sein soll, was bitte sind dann so manche Beiträge hier und was ist dann Deiner, Mattes?

Und zu Deiner Einschätzung von "viel", schau doch bitte mal nach, wer hier wieviel Beiträge geschrieben hat(die, welche so mancher hat schreiben lassen, mußt Du gar nicht mitzählen) und wie weit welche Unterkategorie dieses Forums aufgebläht ist. Da bekommt man dann einen Eindruck, was "viel" heißen könnte.
Lies auch noch mal nach, was da an unterwürfigen Huldigungen geschrieben ist und reflektiere mal, ob sowas wirklich alles aus freien Stücken ohne "kleine Anregungen" geschrieben wird.

Schlußendlich zur BImSchV: Die gibt Kesseln jünger als Baujahr 95 zunächst einmal Bestandsschutz. Nur ältere Kessel könnten ab 2015 ein Problem kriegen. Ob das dann mit allein mit Steuerungen -ob nun mit oder ohne Lambda- zu lösen ist, wird man sehen müssen. Ich habe da im Moment so einen Fall in Arbeit. Ist noch ein zeitliches Problem, wann das zu machen wäre, der Kessel steht viele hundert km weg und ich soll den selber umbauen, aber irgendwann wird das schon mal klappen.
Fakt ist jedenfalls, dass ich Versuchsreihen mit Kesseln bei Herstellern gemacht habe, die ohne Lambda zweistellige CO-Werte brachten. Fall jetzt gleich wieder eine "Laborbedingungen" schreit, das war vielfach in deren Keller an dem Kessel, mit die ihre Firma heizen und Brennstoff waren unterschiedliche Hölzer, simple Tischlereiabfälle, Buche, Fichte, selbst Wallnussschalen.

Sebst 2006 mit dem lenovent, 2004 bei Graner kam man auf derlei Werte und ganz sicher haben die alle nur keine Ahnung, weil sie zu wenig Nordlichter kannten.