Gas- und Elektrokessel in einem System: Besonderheiten des Aufbaus einer Parallelschaltung

Die klassische Heizungsanlage mit einem einzigen Wärmeerzeuger ist jedem Hausbesitzer bestens vertraut. Durch die Kombination von Gas- und Elektrokessel in einem System kann jedoch ein viel größerer praktischer Nutzen erzielt werden. Es wird behauptet, dass eine solche Verbindung wesentlich sparsamer sei als die herkömmliche. Das klingt verlockend, nicht wahr?

Bei logischer Überlegung kommen Zweifel auf: Wie kann Strom den Haushalt entlasten, wo doch sein Preis viel höher ist als der von Gas? Und warum sollte man das überhaupt tun, im Hinblick auf die Sinnhaftigkeit einer Leistungssteigerung der Aggregate? Wäre es nicht einfacher, einfach einen leistungsstarken Kessel zu kaufen?

Tatsächlich ist ein solches Kombinationsprojekt durchaus gerechtfertigt. Wir erklären Ihnen ausführlich, wie Sie eine Heizung mit Elektro- und Gasgeräten aufbauen. Sie erfahren mehr über den Aufbau dieses Systems und seine Zweckmäßigkeit. Wir helfen Ihnen, ein Schema zu erstellen und wichtige Nuancen bei der Einrichtung einer kombinierten Heizungsleitung nicht zu übersehen.

Warum zwei Kessel gleichzeitig installieren?

Die führende Rolle in der Kombination „Gas + Elektro“ übernimmt in der Regel das Gasgerät. Das ist schon allein wegen der geringeren Kosten des verwendeten Brennstoffs logisch. Aber oben fiel das Wort „sparen“, und es ist unklar, worin die Kostenreduzierung besteht.

Tatsache ist, dass in vielen Regionen ein Tag-/Nachttarif für Strom gilt. In manchen Fällen ist dies, wenn auch nur geringfügig, günstiger als die Gaszahlung. Der Unterschied ist fraglich, kann aber als zusätzliches Argument für die Doppelkombination dienen.

Die Installation eines Elektrokessels in Kombination mit einem Gaskessel kann eine Reserve- oder Zusatzrolle in der gesamten Wärmeversorgungsorganisation spielen. Bei der Wahl der Geräteleistung sollte man sich genau an den Verwendungszwecken orientieren.

Dies ist natürlich kein so gewichtiger Grund, um sofort ein Heizsystem mit zwei Kesseln zu planen. Die Hauptvorteile des Schemas sind die Leistungssteigerung und der unterbrechungsfreie Betrieb. Bei der Auswahl und Installation eines Wärmeerzeugers muss man klar verstehen, dass jedes Gerät und die Brennstoffzufuhr nicht ewig halten.

Die Stromversorgung fällt aus, die Gasleitung kann aufgrund eines Lecks abgesperrt werden, die Netzspannung sinkt oder es kommt zu einer gewöhnlichen Panne des Geräts selbst. In diesem Fall riskieren Sie, in der kalten Jahreszeit ohne Heizung und Warmwasser dazustehen.

Um einen unterbrechungsfreien Betrieb der Heizungsanlage zu gewährleisten oder die Gesamtleistung des Systems zu erhöhen, kann die Inbetriebnahme von zwei mit unterschiedlichen Brennstoffen betriebenen Kesseln zugelassen werden.

Dies wird als Anschluss einer zusätzlichen (zur Leistungssteigerung) oder einer Reserve-Stromquelle bezeichnet, je nach den Zielen und den auftretenden Situationen.

Möglichkeit der gemeinsamen Anbindung

Eine normale gasbetriebene Heizung zu entwerfen, ist nicht so einfach. Das heißt, ein funktionierendes Schema zu erstellen ist leicht, aber es genehmigen zu lassen, ist problematisch. Die Situation mit Elektrokesseln ist weniger desolat in Bezug auf Kosten, Zeit und Probleme bei der Beschaffung der genehmigenden Unterlagen.

Und hier kommt die Kombination von zwei mit unterschiedlichen Brennstoffen betriebenen Geräten hinzu. Man würde meinen, dass man nur Probleme hat und jahrelang von Behörde zu Behörde läuft, um Genehmigungsdokumente zu bekommen. Doch das ist nicht der Fall.

In den Normvorschriften gibt es keine Einschränkungen für die gemeinsame Nutzung eines Gas- und eines Elektrokessels. Ein solches Projekt muss jedoch beim Gasversorger abgestimmt und eine Genehmigung eingeholt werden, wenn Sie mit der Gesamtleistung der Anlage das festgelegte Stromverbrauchslimit überschreiten.

Tatsächlich sind die Bauvorschriften solchen Systemen gegenüber recht wohlgesonnen. Genauer gesagt, gibt es keinerlei Verbote.

Die Energie- und Brennstoffverbrauchszähler sind getrennt. Der Ressourcenverbrauch wird nicht überschritten, es wird keine explosionsgefährliche Situation hervorgerufen – installieren Sie die Kessel unter Einhaltung der Standardnormen und der Montageanleitungen für jeden. Es sollten keine Probleme auftreten.

Wir erinnern daran, dass die Installation von Gaskesseln gemäß SP 402.1325800.2018 erfolgen muss (wobei dieses Dokument verbindlich und nicht empfehlend ist).

Wie verbindet man zwei Kessel in einem System?

Man kann nicht einfach zwei Geräte irgendwie zusammenschließen; das System wird entweder nicht funktionieren oder nicht korrekt arbeiten. Es müssen sorgfältig und fachgerecht ausgearbeitete, ingenieurtechnisch fundierte Schemata verwendet werden.

Es gibt zwei Hauptverbindungsschemata, nämlich:

• Seriell, bei der alle Elemente ohne zusätzliche Knoten miteinander verbunden sind. In diesem Fall erwärmt ein Gerät das Heizmedium und das zweite heizt es weiter auf;
• Parallel, bei der die in das Schema einbezogenen Geräte zwei Verbindungsknoten haben und die Kessel unabhängig voneinander arbeiten.

Die Reihenschaltung eignet sich eher für Anlagen mit geringer Leistung und wird selten verwendet.

Die Reihenschaltung gilt bereits deshalb als unpraktisch, weil man einen Kessel nicht ausbauen kann, ohne den zweiten zu beeinflussen. Tatsächlich kann das Problem durch den Einbau von Bypässen und Absperrarmaturen gelöst werden, dennoch ist die Parallelschaltung vorzuziehen.

Die Parallelschaltung von Gas- und Elektrokesseln in einem gemeinsamen System bietet jedoch zahlreiche Vorteile. Daher wird sie am häufigsten verwendet, obwohl dabei mehr Material benötigt wird und sie als kostspieliger gilt.

Bei einer solchen Anordnung kann jederzeit eines der Geräte abgeschaltet und sogar zum Austausch oder zur Reparatur ausgebaut werden, während das andere im Normalbetrieb weiterläuft.

Besonderheiten der Parallelschaltung

Betrachten wir genauer, wie das Standardschema einer Parallelschaltung von Gas- und Elektrokesseln aussieht:

• Zu jedem Gerät führen Vorlaufkreise des Wärmeträgers. Diese werden an die gemeinsame Leitung angeschlossen.
• Dabei müssen unbedingt Sicherheitsgruppen und Absperrarmaturen vorhanden sein.
• An die andere Leitung werden die Rücklaufkreise angeschlossen, ebenfalls mit Absperrventilen ausgestattet.
• Auf der Rücklaufleitung (oder auf der Vorlaufleitung) wird vor dem Kombinationsknoten der Anschlusskreise eine Umwälzpumpe installiert.
• Die Leitungen beider Heizgeräte werden an Kollektoren angeschlossen.
• Auf einem der Verteilkollektoren wird ein Ausdehnungsgefäß installiert. An dessen Rohr ist auch der Nachspeisekreis angeschlossen, ausgestattet mit einem Rückschlagventil und Absperrarmaturen.
• Von den Verteilern führen Hauptstränge zur Fußbodenheizung, zu den Heizkörpern und zum Warmwasserspeicher. An jedem sind Umwälzpumpen und Ablassventile für den Wärmeträger installiert.

Dies ist kein prinzipielles Schema, sondern nur seine wesentlichen Merkmale. Es gibt einen allgemeinen Überblick darüber, wie man am besten einen zusätzlichen Elektrokessel an den Hauptgaskessel anschließt. Die Montagevariante kann z. B. durch eine Automatisierungsanlage und einen Servoantrieb erweitert und verbessert werden.

Bei der Parallelschaltung können auch eine hydraulische Weiche und eine Automatisierungseinheit installiert werden. Überlegen Sie sich diese Lösung jedoch vorher genau, da ihr Einbau nicht immer sinnvoll ist.

Steuerungsvarianten mit manuellem Start/Automatik

Die Steuerung des Kessel-Reservesystems oder die Abschaltung ausgefallener Kessel kann manuell oder automatisch erfolgen. Es ist nicht sinnvoll, das System mit einem abgeschalteten Kessel weiterlaufen zu lassen, da das Wasser weiter zirkuliert.

Stellen Sie sich vor, was passiert, wenn das abgekühlte Rücklaufwasser in die entgegengesetzte Richtung strömt und sich mit dem Vorlauf vermischt, wodurch der Wärmeträger abgekühlt und die Pumpe unnötig belastet wird.

Wenn Sie aus irgendeinem Grund die Kessel nicht mit komplexen Geräten ausstatten möchten, werden Sie das Aggregat selbst in Betrieb nehmen. Das heißt, es ist standardmäßig: Sie müssen das Gerät einschalten – drehen Sie alle erforderlichen Ventile und schalten Sie es ein. Beim Ausschalten führen Sie die Schritte in umgekehrter Reihenfolge aus.

Wenn Sie möchten, dass die Inbetriebnahme der Reserveausrüstung automatisch erfolgt, wird das System mit Automatisierung, Thermoreglern, Temperatursensoren für die Innen- und Außenluft, Temperatursensoren für das Heizmedium und Stellantrieben ausgestattet.

Im Prinzipschaltbild des automatischen Reserve-Starts des Heizgeräts befinden sich alle Absperrhähne zwangsläufig in offener Stellung. Bei der Gegenstromschaltung ist das System mit Rückschlagventilen ausgestattet, um eine parasitäre Zirkulation des Heizmediums durch den zu bestimmten Zeiten nicht betriebenen Kessel zu vermeiden.

Trotz der Vorteile kann das System jedoch bestimmte Probleme verursachen, z. B. den hydraulischen Widerstand der Rückschlagventile, der die Pumpen belastet, sowie die Verschmutzung und den Verschleiß der Geräte selbst.

Für die automatische Einschaltung des Heizkessels wird das System mit einem Thermostat ausgestattet, der in Abhängigkeit von den Temperaturbedingungen im Haus Befehle an die Steuereinheit sendet. Die Einschaltzeit für den fallweisen nächtlichen Reservebetrieb wird am Timer eingestellt. Die Umwälzpumpe wird mittels eines Magnetschalters ausgeschaltet.

Die Automatik für Elektrokessel kann eingebaut, selbstgebaut oder separat erworben sein. Sie sollten sie jedoch nicht nur aufgrund von Ratschlägen aus dem Internet selbst installieren, wenn Sie nicht über die entsprechenden Fähigkeiten verfügen. Ziehen Sie einen Fachmann für die Montage und die korrekte Systemeinstellung hinzu.

Bei der Wahl der Steuerung für den parallel zu einem Gaskessel installierten Elektrokessel sollte man sich für eine Automatik entscheiden, falls:

• Der Reservekessel wird nachts eingeschaltet, wenn eine manuelle Inbetriebnahme unpraktisch ist.
• Falls Sie während der Heizsaison längere Zeit von zu Hause abwesend sind.
• Bei Unzuverlässigkeit des Gaskessels.

In den übrigen Fällen kann man durchaus das einfachste manuelle Schema verwenden.

Hydraulische Weiche im System der Parallelschaltung

Die hydraulische Weiche ist ein Gerät, das die hydraulische Entkopplung der in die einzelnen Kreisläufe des Heizsystems eingespeisten Ströme gewährleistet. Sie fungiert als Pufferspeicher, der den von den Kesseln erwärmten Kühlmittelstrom aufnimmt und an die Verbraucher im verzweigten System verteilt.

Oft unterscheidet sich das für sie erforderliche Kühlmittelvolumen, ebenso die Geschwindigkeit des erwärmten Wassers und sein Druck. In der betrachteten Situation wird die Bewegung des erwärmten Wassers von jedem der Kessel zusätzlich durch eine eigene Umwälzpumpe angeregt.

Beim Einschalten einer leistungsstarken Pumpe kommt es zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Heizmediums auf die Kreisläufe. Die Aufgabe der Hydraulischen Weiche besteht darin, diesen Druck auszugleichen. Dadurch, dass in ihr praktisch kein hydraulischer Widerstand vorhanden ist, nimmt sie die Ströme des Heizmediums von beiden Kesseln frei auf und verteilt sie.

Wir werden klären, ob er in einem parallelen System mit zwei Kesseln wirklich notwendig ist, zumal wenn man den Hydraulikseparator kauft und von einem Fachmann installieren lässt, anstatt selbst zu arbeiten, wird der Endbetrag unangenehm überraschen.

Das Gerät ist ein Rohrstück mit Anschlussstutzen, hohl oder mit Filtersieben zur Ableitung von Blasen und zum Ausscheiden von Verunreinigungen. Es kann in jeder Position installiert werden, meist jedoch vertikal, wobei oben ein Entlüfter und unten ein Absperrventil zur Reinigung angebracht werden. Die Hydraulikweiche wird zwischen dem Kessel und den Heizkreisläufen installiert.

In der klassischen Anschlussschema ist ein Hydraulikseparator normalerweise nicht erforderlich, da der Konflikt von 2–3 Pumpen auch ohne dieses Gerät ausgeglichen werden kann. Wenn bei Ihnen der zweite Kessel ausschließlich als Reserve dient und das System nicht mehr als 3–4 Pumpen hat, besteht kein besonderer Bedarf daran.

Aber wenn es mehr Kreisläufe mit Zwangsumwälzung gibt oder die Heizkessel gleichzeitig mit voller Leistung arbeiten, ist es am besten, dieses Gerät zu installieren. Es ist wiederum unbekannt, ob Sie den zweiten Kessel im Dauerbetrieb oder nur im Reservebetrieb nutzen werden, daher ist es besser, auf Nummer sicher zu gehen.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Synchronisation des Betriebs und der Abschaltung der Kessel bei Parallelinstallation:

Die Installation von zwei Heizkesseln, einem Gas- und einem Elektrokessel, ist eine kluge Lösung, um die Leistung der Heizungsanlage zu erhöhen und auch für die Reservebeheizung des Gebäudes. Die parallele Installation der Aggregate ist nicht so kompliziert, wie es zunächst scheinen mag.

Das Wichtigste ist, das Installationsschema richtig auszuwählen und die Gesamt- oder Reserveleistung der Geräte korrekt zu berechnen. Wenn Sie sich Ihrer Fähigkeiten nicht sicher sind und es nicht alleine schaffen, wenden Sie sich am besten an einen Installateur. Sie helfen Ihnen, das System schnell und qualitativ hochwertig zu installieren, um eine zuverlässige und komfortable Wärmeversorgung Ihres Hauses zu gewährleisten.