Modulation der Heizung

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Zusammenfassung

Der Modulationsbereich einer Heizung wird häufig mit ihrer Effizienz gleichgesetzt. Ist das so überhaupt zutreffend? Insgesamt ist die Gasheizung der größte Profiteur dieser Technik. Doch wie sieht es mit anderen Heizungsarten aus? Die wichtigsten Infos zur Modulation einer Heizung finden Sie zusammengefasst in diesem Ratgeberartikel.

Modulation: Definition und Voraussetzungen

Unter Modulation versteht man die Fähigkeit eines Wärmeerzeugers, die Brennerleistung an die benötigte Wärmeleistung stufenlos anzupassen – z. B. in einem Bereich zwischen 5 und 20 kW. Dadurch entsteht weniger Abnutzung und eine höhere Effizienz.

Die modulierende Betriebsweise wird durch moderne Brennwerttechnik möglich gemacht, durch die die Heizungsanlage die Vorlauftemperatur bis auf ca. 20 °C herunterfahren kann. Aktuell liegt die höchste zu erreichende Modulation bei bis zu 1 : 10.

Was ist unter Modulation einer Heizung zu verstehen?

Unter der Modulation einer Heizung bzw. einer modulierenden Betriebsweise versteht man die Fähigkeit eines Wärmeerzeugers, die Brennerleistung an die benötigte Wärmeleistung stufenlos anzupassen. Das führt dazu, dass die eingesetzte Energie effizienter genutzt wird und die Heizung letztendlich mehr Leistung erzielen kann.

Beispiel: Die Modulation einer bestimmten Gastherme beträgt 5 kW bis 20 kW. Das bedeutet, dass sich die Betriebsweise dieser Heizung innerhalb des angegebenen Bereichs (5-20 kW) bedarfsorientiert anpassen kann.

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Modulation bei Gas- und bei Ölheizungen

Bei Gasheizungen wurde die Technologie vergleichsweise schnell übernommen, da sie die Stillstandsverluste erheblich reduziert. Diese entstehen, wenn der Heizbrenner abgeschaltet und der Kessel warm ist. Ölheizungen sind häufig mehrstufig geregelt, da der Öldurchsatz bei den Öldüsen zumindest im unteren Bereich begrenzt ist.

Fehlende Modulationsmöglichkeit. Welche Auswirkungen kann das haben?

Verfügt ein Brenner nicht über einen modulierenden Betrieb, wird er nach Bedarf an- und ausgeschaltet. Dies kann folgende Konsequenzen nach sich ziehen:

  • Beanspruchung von Bauteilen
  • Stillstandsverluste
  • Höherer Schadstoffausstoß
  • Höhere Energiekosten

Überdimensionierung vermeiden mit Checkliste für Anpassung

Durch immer bessere Gebäudedämmung und leistungsstarke Heizungsanlagen kann es zu einer Überdimensionierung kommen. Die Anlage erzeugt mehr Wärmeenergie, als die örtlichen Gegebenheiten erfordern. In einem solchen Fall kommt die Modulation nur während des Höchstbedarfs zum Einsatz. Kurz gesagt: Der Modulationsbereich (20 – 100 kW) liegt oberhalb des Leistungsbedarfs (20 kW). Die Folge: Gehäuftes Abschalten der Heizungsanlage, stärkere Abnutzung der Bauteile und Mehrkosten durch Ineffizienz.

Um Ihren eigenen Wärmebedarf bestmöglich einzuschätzen, sollten folgende Parameter beachtet werden:

  • Wohnfläche
  • Deckenhöhe
  • Qualität der vorhandenen Wärmedämmung
  • Angestrebte Raumwärme
  • Hydraulischer Abgleich
  • Heizlast
  • Weitere Gebäudearten

Zusammenhang zwischen Effizienz und Modulation? Ergebnisse der OWI-Studie

Voraussetzungen und Möglichkeiten

Das Oel-Waerme-Institut (OWI) hat eine Studie über den Zusammenhang zwischen der Effizienz und der Modulierbarkeit einer Heizungsanlage durchgeführt. Im Ergebnis wurde keine signifikante Abhängigkeit festgestellt. Stattdessen wird die Angabe des Wirkungsgrades in Bezug auf den Brennwert als Effizienzkriterium empfohlen.

Die Modulation einer Heizung wird durch die Anwendung effizienter Brennwerttechnik möglich gemacht. Auf diese Weise kann die Vorlauftemperatur der Heizungsanlage bis auf ca. 20 °C heruntergefahren werden. Der heute erreichbare Modulationsbereich bei maximal effizienten Gasbrennwertgeräten liegt bei 10 bis 100 % bzw. bei 1 : 10.

Heizungsmodulation Beitragsbild

Modulation bei Gas- und bei Ölheizungen

Die Modulation einer Heizung kommt bei Gas- und Ölthermen aufgrund des unterschiedlichen Brennstoffes auf eine je andere Art und Weise zum Tragen. So wurde die Technologie bei Gasheizungen vergleichsweise schnell übernommen, da sie die Stillstandsverluste erheblich reduziert. Diese entstehen, wenn der Heizbrenner ausgeschaltet und der Kessel warm ist.

Ölheizungen sind häufig mehrstufig geregelt, da der Öldurchsatz bei den Öldüsen zumindest im unteren Bereich begrenzt ist. Andere Heizungsarten wie z. B. die Pelletheizung oder die Hackschnitzelheizung lassen sich ebenfalls in einem bestimmten Rahmen modulierend betreiben.

Fehlende Modulationsmöglichkeit. Welche Auswirkungen kann das haben?

Die Modulation einer Heizung kommt bei Gas- und Ölthermen aufgrund des unterschiedlichen Brennstoffes auf eine je andere Art und Weise zum Tragen. So wurde die Technologie bei Gasheizungen vergleichsweise schnell übernommen, da sie die Stillstandsverluste erheblich reduziert. Diese entstehen, wenn der Heizbrenner ausgeschaltet und der Kessel warm ist.

Ölheizungen sind häufig mehrstufig geregelt, da der Öldurchsatz bei den Öldüsen zumindest im unteren Bereich begrenzt ist. Andere Heizungsarten wie z. B. die Pelletheizung oder die Hackschnitzelheizung lassen sich ebenfalls in einem bestimmten Rahmen modulierend betreiben.

Überdimensionierung von Heizung verhindert Modulation

Da Immobilien heutzutage immer öfter sehr gut gedämmt und auch die Heizungsanlagen sehr leistungsstark sind, kann es leicht zu einer Überdimensionierung kommen. Das bedeutet, dass die Anlage wesentlich mehr Wärmeenergie erzeugt als die örtlichen Gegebenheiten erfordern. Anstatt durchgehend für Entlastung zu sorgen, kommt die Modulation der Heizung in einem solchen Fall beispielsweise nur während des Höchstbedarfs einer Immobilie zum Einsatz. Kurz gesagt: Der Modulationsbereich (20 – 100 kW) liegt oberhalb des Leistungsbedarfs (20 kW).

Die Folge: Gehäuftes Abschalten der Heizungsanlage, stärkere Abnutzung der Bauteile und Mehrkosten durch Ineffizienz. Dies ist jedoch leicht zu vermeiden. Um die Effizienz der Heizung optimal ausnutzen zu können, ist es wichtig, die Heizlast und weitere Gebäudedaten genau zu kennen. Planen Sie daher unbedingt die Heizungsanlage mit einem Heizungsexperten gemeinsam.

Checkliste für individuellen Modulationsbereich

Um die Leistung und die entsprechende Modulation der Heizung dem eigenen Wärmebedarf bestmöglich anzugleichen, sollten folgende Parameter beachtet werden:

  • Wohnfläche
  • Deckenhöhe
  • Qualität der vorhandenen Wärmedämmung
  • Angestrebte Raumwärme
  • Hydraulischer Abgleich
  • Heizlast
  • Weitere Gebäudearten

Zusammenhang zwischen Effizienz und Modulation? Ergebnisse der OWI-Studie:

Das Oel-Waerme-Institut Aachen (OWI) hat eine Studie durchgeführt, bei der ermittelt werden sollte, ob und inwiefern ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen der Effizienz und der Modulation einer Heizung besteht. Dazu wurden Herstellerdaten von 91 Öl- und Gasheizungen ausgewertet.

Dabei wurden Volllast- und Teillastwirkungsgrade von 100 % und 30 % herangezogen. Letztendlich kommt die Studie zu dem Ergebnis, dass keine signifikante Abhängigkeit zwischen den Kesselwirkungsgraden und der modulierenden oder intermittierenden Betriebsart besteht. Stattdessen wird die Angabe des Wirkungsgrades in Bezug auf den Brennwert als Effizienzkriterium empfohlen.

FAQ - Noch Fragen?

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Heiko Rexer

Technischer Leiter

Heiko ist Installateur- und Heizungsbauermeister und mit über 18 Jahren Berufserfahrung Spezialist im Bereich Öl-, bzw. Gasfeuerungsanlagen. Wenn Sie eine Frage zum Thema Heizung oder Energie Effizienz haben richten Sie diese bitte an service@oekoloco.de.