Energieträger

Mit primärenergetischen Wirkungsgraden von bis über 99,6 % (z.B. Bosch ELHB) gehören Kesselanlagen zu den thermodynamischen Anlagen mit vergleichsweise sehr hoher Effizienz. Dennoch ist die Wahl des Energieträgers entscheidend für Wirtschaftlichkeit, Umwelteinfluss und die Versorgungssicherheit. Aufgrund ihrer einfachen Verfügbarkeit werden derzeit in einem Großteil der thermischen Anlagen von Industrie und Fernwärme noch die folgenden konventionellen Brennstoffe eingesetzt:

• Erdgas, in verschiedenen Ausprägungen und auch als Flüssiggas (z.B. LNG)
• Heizöl in verschiedenen Qualitäten
• In Anlagen mit besonders großer Leistung (z.B. Kraftwerke, Schiffe, Wasserrohrkessel) werden derzeit auch noch besonders klimaschädliche Brennstoffe wie Kohle und Schweröl eingesetzt

Aufgrund des CO₂-Fußabdrucks dieser fossilen Energieträger findet jedoch in vielen Ländern zunehmend ein Umdenken statt. Daher werden beispielsweise folgende Energieträger zur Wärmeerzeugung eingesetzt, von denen einige eine besseren Umweltbilanz aufweisen als andere:

• Sonstige Brenngase (z.B. Wasserstoff)
• Biogene Brennstoffe (z.B. Schwachgase, Klär- und Biogase, Holz, sonstige Biomasse)
• Elektrischer Strom
• Verunreinigte Nebenprodukte aus der chemischen Industrie (z.B. Styrol, Toluol)
• Nebenprodukte aus anderen Industrien (z.B. Tierfett, Fischöl)

Die Auswahl des Brennstoffs richtet sich zunächst nach der Verfügbarkeit am geplanten Aufstellungsort. Öl wird in der Regel per Tanklast-LKW angeliefert, während für Gas eine Gasübergabestation aus dem Gasnetz vorhanden sein muss. Einige biogene Brennstoffe, Wasserstoff und (grüner) elektrischer Strom werden häufig lokal auf dem Betriebsgelände oder zumindest in der Nähe generiert.

Bei hohen Anforderungen an die Versorgungssicherheit können auch zwei oder mehr Brennstoffe an einem Kessel eingesetzt werden. Meist kommt dann Erdgas als Hauptbrennstoff und Heizöl oder alternative Energieträger als Ergänzung oder als Notfall-Alternative zum Einsatz. Hintergrund ist die höhere Flexibilität in der Verfügbarkeit, insbesondere bei Biogas und Grünstrom.

Als weiteres wichtiges Kriterium zur Auswahl des Brennstoffs ist die Wirtschaftlichkeit zu betrachten. Hierbei muss auf die exakte Vergleichbarkeit der Kostengegenüberstellung geachtet werden. Beim Brennstoff Erdgas kann der Vergleichspreis direkt aus der Gasabrechnung herangezogen oder aber beim Gasversorger angefragt werden. Die Heizöllieferpreise werden im Internet veröffentlicht. Häufig unterscheiden sich die Energiebezugspreise auch stark von Unternehmen zu Unternehmen oder regional. Besonders deutlich wird dies beim Strom: Einige Unternehmen können diesen zu erheblich vergünstigten Bedingungen beziehen, durchaus vergleichbar zu Erdgas. Für viele Unternehmen kommt Strom als Hauptenergieträger für thermische Anwendungen nicht in Frage, da er pro Kilowattstunde vielerorts um etwa Faktor 3–4 teurer ist als Erdgas. Auch bei sehr niedrigen oder sogar negativen Preisen an der Strombörse sind meist noch Netzentgelte zu berücksichtigen. Anders ist es bei Grünstromüberschüssen, z.B. aus eigenen Wind- oder PV-Anlagen, oder bei Versorgungsengpässen von Brennstoffen, auch hier ist Strom sehr wohl eine gute Alternative.

Bei biogenen oder selbst erzeugten Energieträgern vor Ort ist die Kostenbetrachtung deutlich komplexer, da in der Regel größere Investitionen und Betriebskosten mitberücksichtigt werden müssen. Dasselbe trifft auch bei Holz in seinen verschiedenen Gebrauchsformen zu. Neben den höheren Kosten für die eigentliche Anlage kommen in der Regel Kosten für die Erzeugung (Biogas), Lagerung (Holz/Biomasse) und Backup-Versorgung hinzu (Zweitkessel, Mehrstoffbrenner o.ä.).

Zusätzlich zu den Brennstoffkosten sind die Nebenkosten für den Betrieb, die Wartung und die Inspektion von Kesselanlagen und unter Umständen die Raumkosten für Nebengebäude zu betrachten. Auf die Gesamtbetriebskosten (TCO – Total Costs of Ownership) betrachtet, schneiden gasbetriebene Kessel in der Regel etwas kostengünstiger ab, es sei denn die Kosten für CO2 und die Umweltbilanz werden mitberücksichtigt.

Neben den Kosten sind die Umweltauswirkungen auch bezüglich der Zulassung relevant: Bei der Verbrennung des eingesetzten Brennstoffs spielen vor allem die am jeweiligen Aufstellort der Kesselanlage zugelassenen Emissionen eine große Rolle. Der Brennstoff Erdgas hat hierbei einen geringeren Feinstaub- und Schadstoffausstoß, wie CO₂-, NO_x-, und SO₂-Emissionen, als Heizöl oder die meisten biogenen Brennstoffe. Bei deren Verwendung können weitere Einschränkungen vorhanden oder zusätzliche Abgasreinigungsmaßnahmen vonnöten sein.