Wie eine Gaszentralheizung funktioniert: vom Brenner zum Heizkörper

Der Kreislauf in fünf Stationen

Die Bezeichnung Zentralheizung meint genau das: eine zentrale Wärmequelle statt eines Ofens je Raum. Erdgas kommt über den Hausanschluss und den Gaszähler zum Gerät, alles Weitere spielt sich in einem geschlossenen Wasserkreis ab.

1. Brenner. Gas und Luft werden im richtigen Verhältnis gemischt und gezündet. Moderne Geräte modulieren, das heißt sie passen die Leistung stufenlos dem Bedarf an, statt nur ein- und auszuschalten.
2. Wärmetauscher. Die Verbrennungswärme geht auf das Heizungswasser über. Hier entsteht der Unterschied zwischen Brennwert und Niedertemperatur.
3. Umwälzpumpe. Sie schiebt das erwärmte Wasser durch das Rohrnetz. Eine geregelte Hocheffizienzpumpe braucht einen Bruchteil des Stroms einer alten ungeregelten.
4. Verteilung und Heizflächen. Über Steigleitungen zu Heizkörpern oder Flächenheizung; das Thermostatventil an jedem Gerät bestimmt, wie viel Wasser hindurchfließt.
5. Rücklauf. Das abgekühlte Wasser kehrt zum Wärmetauscher zurück. Seine Temperatur entscheidet über den Wirkungsgrad des gesamten Geräts.

Brennwert: warum der Rücklauf zählt

Bei der Verbrennung von Erdgas entsteht Wasserdampf. Ein älterer Niedertemperaturkessel schickt ihn mit dem Abgas durch den Schornstein und verliert damit die Energie, die im Dampf steckt. Ein Brennwertgerät kühlt das Abgas so weit ab, dass der Dampf kondensiert, und nutzt die frei werdende Kondensationswärme mit.

Damit das funktioniert, muss das Heizungswasser kälter sein als der Taupunkt des Abgases, der bei Erdgas um 55 Grad liegt. Genau deshalb ist die Rücklauftemperatur die wichtigste Betriebsgröße: Läuft die Anlage mit 70 Grad Vorlauf und 60 Grad Rücklauf, ist das Brennwertgerät technisch vorhanden, aber wirkungslos.

Nutzungsgrade über 100 Prozent sind kein Rechenfehler, sondern eine Konvention: Bezugsgröße ist der untere Heizwert, der die Kondensationswärme nicht enthält. Praktisch bedeutet die Tabelle, dass dieselbe Anlage je nach Einstellung rund ein Fünftel mehr oder weniger Gas verbraucht.

Die Heizkurve richtig einstellen

Die Regelung bestimmt die Vorlauftemperatur nach der Außentemperatur — das ist die Heizkurve. Zwei Parameter genügen: die Steilheit und die Parallelverschiebung.

• Ist es bei Frost zu kalt, bei mildem Wetter aber warm genug: die Steilheit erhöhen.
• Ist es dauerhaft zu kalt oder zu warm, unabhängig vom Wetter: die Parallelverschiebung anpassen.
• Vorgehen: alle Thermostatventile voll öffnen, dann die Kurve in kleinen Schritten senken, bis der ungünstigste Raum die Solltemperatur nicht mehr hält, und einen halben Schritt zurück.
• Geduld: zwischen zwei Änderungen mindestens einen Tag warten, bei Flächenheizung zwei.

Wartung und was dabei geprüft wird

Die jährliche Wartung durch den Heizungsbauer und die Abgasmessung durch den Schornsteinfeger sind zwei verschiedene Termine mit verschiedenen Zwecken.

• Brenner und Wärmetauscher reinigen — Ablagerungen senken den Übergang und damit den Nutzungsgrad.
• Gas-Luft-Verhältnis und Modulationsbereich prüfen — ein falsch eingestellter Brenner kostet Gas und erzeugt mehr Kohlenmonoxid.
• Anlagendruck und Ausdehnungsgefäß — der häufigste Grund für regelmäßiges Nachfüllen ist ein Gefäß mit zu wenig Vordruck, nicht eine Undichtigkeit.
• Kondensatableitung und Neutralisation — beim Brennwertgerät zwingend frei und funktionsfähig.
• Umwälzpumpe und Heizkurve — die beiden Punkte mit dem größten Effekt auf den Verbrauch.

Wer die Anlage weiterbetreiben und dabei den Verbrauch senken will, findet den größten Hebel nicht im Gerät, sondern in der Verteilung: hydraulischer Abgleich, größere Heizflächen in den kritischen Räumen und eine abgesenkte Heizkurve. Dieselben Maßnahmen sind zugleich die Voraussetzung, falls später auf eine Wärmepumpe umgestellt werden soll. Ein Vergleich der Systeme steht im Überblick über die Heizsysteme.

Störungen und ihre Reihenfolge

Die meisten Ausfälle haben eine von vier Ursachen, und drei davon lassen sich vor dem Anruf beim Notdienst prüfen.

Der letzte Fall wird am häufigsten falsch behandelt. Wer alle paar Wochen Wasser nachfüllt, bringt mit jedem Mal Sauerstoff und Kalk in den Kreis. Beides beschleunigt Korrosion und Ablagerungen im Wärmetauscher — die Ursache liegt praktisch immer im Ausdehnungsgefäß, nicht in einer Leckage.

Ein Punkt gehört nicht auf diese Liste, sondern sofort behandelt: Riecht es nach Gas, wird kein Schalter betätigt, kein Licht eingeschaltet und kein Telefon im Raum benutzt. Fenster öffnen, den Haupthahn schließen, das Gebäude verlassen und von draußen den Notdienst des Netzbetreibers rufen.

Verbrauch einordnen

Der Gasverbrauch wird in Kubikmetern gezählt und in Kilowattstunden abgerechnet. Der Umrechnungsfaktor steht auf der Jahresrechnung und liegt üblicherweise zwischen 9,5 und 11,5 — er hängt von Brennwert und Zustandszahl des gelieferten Gases ab und ist kein fester Wert.

Liegt der eigene Wert deutlich über der Zeile, die zum Gebäude passt, lohnt der Blick auf die drei Größen aus diesem Text, bevor über einen Anlagentausch nachgedacht wird: Heizkurve, hydraulischer Abgleich und Rücklauftemperatur. Sie kosten zusammen einen Bruchteil eines neuen Geräts und wirken sofort.

Vom Hausanschluss bis zum Gerät

Vor dem Kessel liegt eine Kette, die dem Eigentümer selten begegnet, weil sie störungsfrei arbeitet. Das Gas kommt über die Hausanschlussleitung des Netzbetreibers und endet an der Hauptabsperreinrichtung — dem Hahn, der im Notfall geschlossen wird und dessen Lage jeder im Haus kennen sollte. Danach folgen der Gasströmungswächter, der bei einem Rohrbruch selbsttätig absperrt, der Zähler und die Verbrauchsleitung zum Gerät.

Der Zähler gehört dem Netzbetreiber, die Leitung dahinter dem Eigentümer. Diese Grenze entscheidet im Schadensfall über die Zuständigkeit und steht in jedem Netzanschlussvertrag. Arbeiten an der Gasleitung darf ausschließlich ein Installationsunternehmen ausführen, das im Installateurverzeichnis des Netzbetreibers eingetragen ist — anders als bei Wasser oder Strom gibt es hier keine Grauzone für Eigenleistung.

Unmittelbar vor dem Gerät sitzt ein Gerätethermoventil, das die Zufuhr bei Übertemperatur unterbricht. Es ist ein Verschleißteil und Teil jeder Wartung; wird es übersehen, fällt das erst auf, wenn es gebraucht worden wäre.

Abgasführung: der Punkt, der einen Austausch teuer macht

Ein Niedertemperaturkessel gibt heißes, trockenes Abgas ab. Ein Brennwertgerät gibt kühles, feuchtes Abgas ab — und genau das verträgt ein gemauerter Schornstein nicht. Die Feuchtigkeit dringt in die Wangen ein, versottet das Mauerwerk und zeigt sich als Fleck auf der Innenwand. Deshalb ist der Umstieg auf Brennwert fast nie nur ein Gerätetausch.

Das Kondensat aus dem Abgas ist leicht sauer. Bei Geräten bis 25 Kilowatt darf es in aller Regel ohne Neutralisation in die Kanalisation, darüber verlangen die Kommunen häufig eine Neutralisationsbox. Maßgeblich ist die örtliche Entwässerungssatzung, nicht das Datenblatt des Herstellers.

Raumluftabhängig oder raumluftunabhängig ist die zweite Frage, die den Aufwand bestimmt. Ein raumluftabhängiges Gerät entnimmt die Verbrennungsluft dem Aufstellraum und braucht dort eine ausreichende Nachströmöffnung. In einem dichten Gebäude mit Lüftungsanlage und Dunstabzugshaube entsteht dabei Unterdruck, und im ungünstigsten Fall zieht Abgas in den Raum statt in den Schornstein. Der Schornsteinfeger prüft genau das vor der Inbetriebnahme, und in der Sanierung ist es der häufigste Grund, warum ein an sich passendes Gerät nicht eingebaut werden darf.

Wann der Austausch ansteht

Ein Gaskessel hält 15 bis 20 Jahre, ein Brennwertgerät eher am oberen Rand dieser Spanne. Das Alter allein ist aber kein Grund; es gibt konkretere Anzeichen. Steigt der Verbrauch bei gleichem Nutzerverhalten und gleicher Witterung über zwei Heizperioden spürbar an, arbeitet etwas nicht mehr wie ausgelegt. Häufen sich Störabschaltungen, ist meist die Zündung oder die Regelung am Ende. Und wenn Ersatzteile nur noch über Umwege zu bekommen sind, entscheidet der nächste Defekt ohnehin.

Zwei Fristen sind unabhängig davon zu kennen. Standardkessel ohne Brennwert- oder Niedertemperaturtechnik unterliegen einer Austauschpflicht ab einem bestimmten Betriebsalter, mit Ausnahmen für selbst bewohnte Ein- und Zweifamilienhäuser. Und beim Einbau eines neuen Geräts greifen die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes an den Anteil erneuerbarer Energien, deren Zeitpunkt sich nach der kommunalen Wärmeplanung richtet. Beides ändert sich mit der jeweils geltenden Fassung — die verbindliche Auskunft geben Schornsteinfeger, Energieberatung und die Kommune, nicht das Verkaufsgespräch.

Für die Zwischenzeit gilt derselbe Rat wie für jede bestehende Anlage: Die Heizkurve absenken, den hydraulischen Abgleich machen lassen und die Umwälzpumpe prüfen. Eine ungeregelte Altpumpe verbraucht über das Jahr so viel Strom wie ein Kühlschrank und wird beim Kesseltausch ohnehin ersetzt — vorgezogen kostet sie wenig und wirkt sofort. Diese drei Maßnahmen behalten ihren Wert auch dann, wenn das Gerät später gegen eine Wärmepumpe getauscht wird, weil sie am Verteilnetz ansetzen und nicht am Erzeuger.

Anlagendruck und Ausdehnungsgefäß

Der häufigste Anruf beim Heizungsbauer ist kein Defekt, sondern ein zu niedriger Anlagendruck. Am Manometer sollten im kalten Zustand zwischen 1,0 und 2,0 bar stehen, bei mehrgeschossigen Häusern eher am oberen Ende — als Faustformel die Höhe zwischen Kessel und höchstem Heizkörper in Metern, geteilt durch zehn, plus einen halben bar Sicherheit. Fällt der Druck unter etwa 1,0 bar, zieht die Umwälzpumpe Luft, einzelne Heizkörper bleiben kalt, und viele Geräte schalten mit einer Druckstörung ganz ab.

Nachfüllen ist Arbeit von zehn Minuten, aber die falsche Reaktion, wenn sie sich wiederholt. Heizungswasser verschwindet nicht von allein. Muss zweimal im Jahr nachgefüllt werden, gibt es entweder eine Undichtigkeit — häufig am Sicherheitsventil, das gelegentlich unbemerkt in den Ablauf tropft — oder das Ausdehnungsgefäß arbeitet nicht mehr.

Dieses Gefäß ist ein Stahlbehälter mit einer Gummimembran, hinter der Stickstoff unter Druck steht. Erwärmtes Wasser dehnt sich aus, drückt die Membran zurück und findet so Platz; kühlt die Anlage ab, drückt das Gas wieder nach. Verliert das Gefäß über die Jahre seinen Vordruck oder reißt die Membran, fehlt dieser Ausgleich: Der Druck steigt beim Aufheizen bis zum Sicherheitsventil, das abbläst, und fällt beim Abkühlen unter den Sollwert. Genau daraus entsteht das Muster „ständig zu wenig Druck, obwohl nirgends etwas nass ist".

Prüfen lässt sich das ohne Werkzeugkoffer: Anlage abkühlen lassen, drucklos machen und am Ventil des Gefäßes — es sieht aus wie ein Autoventil — den Vordruck messen. Er soll etwa dem Anlagendruck ohne Wasser entsprechen. Kommt Wasser statt Luft heraus, ist die Membran hin und das Gefäß wird getauscht. Das ist ein Bauteil für unter hundert Euro, das regelmäßig übersehen wird, während stattdessen jahrelang nachgefüllt wird — und jedes Nachfüllen bringt frischen Sauerstoff und frischen Kalk in einen Kreis, der beides nicht verträgt.

Womit nachgefüllt wird, ist dabei keine Nebensache. Die einschlägige Richtlinie VDI 2035 begrenzt die Härte des Füllwassers, weil jeder Liter frisches Leitungswasser seinen Kalk in der Anlage lässt — und zwar dort, wo es am heißesten ist, also im Wärmetauscher. Bei kleinen Nachfüllmengen über die Jahre fällt das nicht auf; bei einer Anlage, die jährlich mehrere Hundert Liter schluckt, entsteht daraus eine Steinschicht, die den Übergang bremst und im Extremfall zu Siedegeräuschen führt. Wer nachfüllen muss, notiert deshalb Datum und Menge: Diese Liste ist der beste Beleg dafür, dass ein Leck gesucht gehört.

Ein zweiter Blick lohnt sich am Sicherheitsventil selbst. Es sitzt meist unmittelbar über dem Kessel und führt in einen Trichter; tropft es dort dauerhaft, ist entweder der Anlagendruck zu hoch eingestellt oder das Ventil hat einen Fremdkörper auf dem Sitz. Beides ist kleiner als es klingt und beides erklärt einen schleichenden Druckverlust vollständig, ohne dass irgendwo im Haus eine feuchte Stelle zu finden wäre.