Grundlagen
In der Energie- und Wärmeversorgung spielen die Medien Dampf und Heißwasser eine zentrale Rolle. Sie unterscheiden sich deutlich in ihrem Einsatzbereich, ihren physikalischen Eigenschaften und ihren technischen Anforderungen. Diese Unterschiede müssen in der Planung und dem Betrieb von Dampf- und Heißwasserkesselanlagen berücksichtigt werden, um ein wirtschaftliches und effizientes System zu erzielen.
Für beide Medien gilt das Prinzip, dass durch einen höheren Druck im System die Siedetemperatur angehoben wird. In den Bosch Kesselanlagen werden Drücke von bis zu 30 bar eingesetzt. Bei der Dampferzeugung wird gezielt die Phasenänderung vom flüssigen in den gasförmigen Zustand angestrebt. Dadurch hat Dampf einen hohen spezifischen Wärmeinhalt (Enthalpie) und kann große Energiemengen übertragen. Im Gegensatz dazu ist es bei der Nutzung von Heißwasser entscheidend, dass die Siedetemperatur nicht überschritten wird und das Medium im flüssigen Zustand verbleibt.
Aufgrund dieser unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften ergeben sich auch Unterschiede in der Herstellung und Verteilung. Die Erzeugung von Dampf benötigt eine komplexere Anlagentechnik, z.B. hinsichtlich Wasseraufbereitung und Kondensatmanagement. Bei Heißwasseranlagen liegt der Fokus hingegen auf der hydraulischen Einbindung ins Gesamtsystem. Zur Förderung im Netz werden im Gegensatz zu Dampf für Heißwasser Pumpen benötigt.
Die Regelung von Dampfkesseln erfolgt über den Druck im System, wird vom Verbraucher mehr Dampf abgenommen, sinkt der Druck im Kessel, woraufhin die Feuerung des Kessels anspringt und mehr Dampf erzeugt, um den eingestellten Betriebsdruck zu halten. Für Heißwasserkessel basiert die Regelung auf der Temperatur im Kessel. Steigt der Wärmeübertrag im hydraulischen System, sinkt die Rücklauftemperatur zum Kessel. Daraufhin reagiert die Feuerung, um die Temperatur im Kessel und damit die Vorlauftemperatur, konstant zu halten.
Deshalb ergeben sich verschiedene Anwendungsbereiche für Heißwasser und Dampf. Während Dampf vermehrt in industriellen Prozessen mit Bedarf an hoher und schnell verfügbarer Energie (z.B. Lebensmittel- oder Chemietechnik) oder als Heißdampf zum Antrieb von Dampfturbinen verwendet wird, findet Heißwasser in der Gebäudetechnik oder Nah- und Fernwärmeversorgung, sowohl auch in der Industrie ihre Anwendung. Es ist jeweils projektspezifisch zu prüfen, welches der Medien für den jeweiligen Anwendungsfall wirtschaftlicher und effizienter eingesetzt werden kann oder gar eine Kombination aus beiden Kesseltypen sinnvoll ist.
Heißwasserkessel unterliegen rechtlich den gleichen Regelungen wie Dampfkessel. Durch die hohen Drücke ergeben sich sicherheitstechnische Anforderungen, wie z.B. die Sicherheitskette zur Abschaltung bei Fehlfunktion, die unter keinen Umständen umgangen werden dürfen. Erleichterte Aufstellbedingungen ergeben sich nur für Heizkesselanlagen unter 110 °C und <0,5 bar. Die Anforderungen für Umwelt- und Emissionsschutz (z.B. Schall) unterscheiden sich regional und lokal, sind jedoch für beide Anwendungsbereiche mit konventionellen Feuerungen oder alternativen Brennstoffen gleich.
Alle Bosch Kesselanlagen für Dampf und Heißwasser können bereits ab Werk für zukunftsfähige Technologien, z.B. Wasserstoffnutzung ausgestattet sein. Hybridanlagen mit zusätzlicher elektrischer Beheizung sind ebenfalls möglich. Im Rahmen der Energiewende spielen aber vor allem rein elektrisch betriebene Heißwasser- und Dampfkessel eine große Rolle, die von Bosch bereits erfolgreich am Markt etabliert sind.