Gasverbrauch eines Standkessels: Täglicher Normverbrauch + Berechnungsbeispiel mit Formeln

Bei der Auswahl von Kesselanlagen für die Heizungsanlage bohrt sich einem hartnäckig ein sehr beunruhigender Gedanke in den Kopf – wie gefräßig wird das Gerät wohl sein? Sicherlich wird sich die Antwort zeigen, wenn die Heizung in Betrieb geht und der Zähler den Gasverbrauch des Standkessels zu zählen beginnt und fleißig die Umdrehungen dreht. Doch es ist zu spät, um zu klagen, wenn die Gasrechnungen nicht erfreulich sind...

Kompetente Verkaufsberater beantworten natürlich die meisten auftretenden Fragen, man kann sich auch jederzeit an einen sachkundigen Ingenieur wenden, aber es ist nicht schlecht, selbst zumindest grundlegende Kenntnisse zu haben.

Erfahren Sie aus diesem Artikel so viel wie möglich über die Methoden zur Berechnung des Energieverbrauchs und die Faktoren, die bei den Berechnungen unbedingt berücksichtigt werden müssen. Im Folgenden erwarten Sie nicht nur trockene Formeln, sondern auch Beispiele. Am Ende geht es darum, was man tun kann, um den Gasverbrauch zu senken.

Was beeinflusst den Gasverbrauch?

Der Brennstoffverbrauch wird erstens durch die Leistung bestimmt – je leistungsstärker der Kessel, desto intensiver wird das Gas verbraucht. Dabei ist es schwierig, von außen auf diese Abhängigkeit Einfluss zu nehmen.

Selbst wenn Sie ein 20-Kilowatt-Gerät auf Minimum einstellen, wird es dennoch mehr Brennstoff verbrauchen als sein weniger leistungsstarkes 10-Kilowatt-Pendant, das auf Maximum eingestellt ist.

Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, wie der Zusammenhang zwischen der beheizten Fläche und der Leistung des Gaskessels ist. Je leistungsstärker der Kessel, desto teurer ist er. Aber je größer die beheizte Fläche ist, desto schneller amortisiert sich der Kessel.

Zweitens berücksichtigen wir den Kesseltyp und sein Funktionsprinzip:

• offene oder geschlossene Brennkammer;
• Konvektions- oder Brennwertkessel;
• normaler Schornstein oder koaxialer Schornstein;
• ein Kreislauf oder zwei Kreisläufe;
• Vorhandensein automatischer Sensoren.

In einer geschlossenen Kammer wird der Brennstoff sparsamer verbrannt als in einer offenen Kammer. Der Wirkungsgrad eines Brennwertgeräts steigt durch den eingebauten zusätzlichen Wärmetauscher zur Kondensation des im Verbrennungsprodukt enthaltenen Dampfes auf 98-100 % im Vergleich zu 90-92 % Wirkungsgrad eines Konvektionsgeräts.

Mit einem koaxialen Schornstein steigt ebenfalls der Wirkungsgrad – die kalte Außenluft wird durch das erhitzte Abgasrohr vorgewärmt. Aufgrund des zweiten Kreislaufs steigt natürlich der Gasverbrauch, aber der Gaskessel versorgt in diesem Fall nicht nur ein, sondern zwei Systeme – Heizung und Warmwasserbereitung.

Automatische Sensoren sind eine nützliche Sache – sie erfassen die Außentemperatur und stellen den Betrieb des Kessels auf den optimalen Modus ein.

Drittens achten wir auf den technischen Zustand der Geräte und die Qualität des Gases selbst. Kalkablagerungen und Zunder an den Wänden des Wärmetauschers verringern die Wärmeübertragung erheblich, sodass deren Mangel durch eine Erhöhung der Leistung ausgeglichen werden muss.

Leider kann auch das Gas Wasser- und andere Verunreinigungen enthalten, aber anstatt Ansprüche an die Lieferanten zu stellen, stellen wir den Leistungsregler um einige Markierungen in Richtung der maximalen Einstellung.

Eines der modernen hocheffizienten Modelle ist ein bodenstehender Gas-Brennwertkessel der Marke Baxi Power mit einer Leistung von 160 kW. Ein solcher Kessel beheizt eine Fläche von 1600 m², also ein großes Haus mit mehreren Stockwerken. Laut Herstellerangaben verbraucht er dabei 16,35 m³ Erdgas pro Stunde und hat einen Wirkungsgrad von 108%.

Und viertens: die Fläche der beheizten Räume, der natürliche Wärmeverlust, die Dauer der Heizperiode, die Wetterbedingungen. Je größer die Fläche, je höher die Decken, je mehr Stockwerke, desto mehr Brennstoff wird benötigt, um einen solchen Raum zu beheizen.

Wir berücksichtigen einen gewissen Wärmeverlust durch Fenster, Türen, Wände und Dach. Jedes Jahr ist anders, es gibt sowohl milde Winter als auch klirrenden Frost – das Wetter lässt sich nicht vorhersagen, aber die Kubikmeter des für die Heizung verbrauchten Gases hängen direkt davon ab.

Schnelle Vorabberechnung

Es ist recht einfach, grob abzuschätzen, wie viel Gas Ihr Gaskessel verbrauchen wird.

Wir gehen entweder vom Volumen des zu beheizenden Raums oder von seiner Fläche aus:

• Im ersten Fall verwenden wir den Richtwert von 30-40 W/m³;
• Im zweiten Fall 100 W/m².

Die Richtwerte gelten unter Berücksichtigung einer Raumdeckenhöhe von bis zu 3 Metern. Wenn Sie in südlichen Regionen leben, können die Werte um 20-25 % reduziert werden; für den Norden hingegen um das Eineinhalbfache oder das Doppelte erhöht werden. D.h. im zweiten Fall beispielsweise 75-80 W/m² oder 200 W/m².

Multipliziert man die entsprechende Norm mit dem Volumen oder der Fläche, erhält man, wie viele Watt Kesselleistung zur Beheizung des Raumes erforderlich sind. Weiterhin gehen wir von der Standardannahme aus, dass moderne Gasgeräte 0,112 Kubikmeter Gas pro 1 kW Wärmeleistung verbrauchen.

Wir multiplizieren erneut – diesmal den Gasverbrauchsrichtwert (die Zahl 0,112) mit der im vorherigen Schritt ermittelten Kesselleistung (nicht vergessen, Watt in kW umzurechnen). So erhalten wir den ungefähren Gasverbrauch pro Stunde.

Ein Kessel arbeitet in der Regel 15-16 Stunden am Tag. Wir berechnen den täglichen Gasverbrauch. Und wenn der tägliche Verbrauch bekannt ist, ermitteln wir leicht den monatlichen Gasverbrauch und den für die gesamte Heizperiode. Die Berechnungen sind annähernd, aber völlig ausreichend, um sowohl das Berechnungsprinzip als auch den erwarteten Gasverbrauch zu verstehen.

Ein normaler Taschenrechner reicht völlig aus, um den Gasverbrauch zu berechnen. Wenn Sie sich nicht mit den Berechnungsformeln befassen möchten, nutzen Sie Online-Rechner im Internet. Geben Sie die Ausgangsdaten ein und erhalten Sie sofort das Ergebnis.

Beispiel.

Nehmen wir an, die Raumfläche beträgt 100 m².

Berechnen wir die Kesselleistung: 100 W/m² * 100 m² = 10000 W (oder 10 kW).

Berechnen wir den Gasverbrauch pro Stunde: 0,112 m³ * 10 kW = 1,12 m³/Stunde.

Berechnen wir den Gasverbrauch pro Tag (16 Betriebsstunden), pro Monat (30 Tage), für die gesamte Heizperiode (7 Monate):

1,12 m³ * 16 = 17,92 m³
17,92 m³ * 30 = 537,6 m³
537,6 m³ * 7 = 3763,2 m³

Hinweis: Sie können auch zunächst die monatliche und saisonale Leistungsaufnahme des Kessels in kWh ermitteln und diese dann in den Gasverbrauch umrechnen.

10 kW * 24/3*2 * 30 = 4800 kWh – pro Monat
0,112 m³ * 4800 kWh = 537,6 m³
4800 kWh * 7 = 33600 kWh – pro Saison
0,112 m³ * 33600 kWh = 3763,2 m³

Es bleibt der aktuelle Gastarif zu nehmen und das Ergebnis in Geld umzurechnen. Wenn im Projekt die Installation eines Zweikreissystems vorgesehen ist, das nicht nur das Haus heizt, sondern auch Wasser für den Haushaltsbedarf erwärmt, addieren Sie zur Geräteleistung und entsprechend zum Gasverbrauch von Gas-Bodenkesseln weitere 25%.

Die einfachsten Wärmebildkameras kosten mindestens 300 Dollar, professionelle Modelle beginnen bei mehreren Tausend, aber diese Geräte zeigen alle Stellen, durch die kalte Luft ins Haus eindringt und Wärme nach außen entweicht.

Der Kessel ist an die Erdgasleitung angeschlossen

Wir analysieren den Berechnungsalgorithmus, mit dem der Verbrauch von Erdgas für ein in einem Haus oder einer Wohnung installiertes Gerät mit Anschluss an zentrale Gasversorgungsnetze genau bestimmt werden kann.

Berechnung des Gasverbrauchs mit Formeln

Für eine genauere Berechnung wird die Leistung von Gasheizgeräten nach folgender Formel ermittelt:

Kesselleistung = Q_t * K,

wobei
Q_t — die geplanten Wärmeverluste, kW;
K — der Korrekturfaktor (von 1,15 bis 1,2).

Die geplanten Wärmeverluste (in W) wiederum werden wie folgt berechnet:

Q_t = S * ∆t * k / R,

wobei

S — die Gesamtfläche der umschließenden Oberflächen, m²;
∆t — die Temperaturdifferenz innen/außen, °C;
k — der Dispersionskoeffizient;
R — der Wärmewiderstandswert des Materials, m²•°C/W.

Werte des Dispersionskoeffizienten:

• Holzbau, Metallkonstruktion (3,0 — 4,0);
• Einschichtiges Mauerwerk, alte Fenster und Dach (2,0 — 2,9);
• Doppelziegelmauerwerk, Standarddach, Türen, Fenster (1,1 – 1,9);
• Wände, Dach, gedämmter Boden, Doppelverglasung (0,6 – 1,0).

Formel zur Berechnung des maximalen stündlichen Gasverbrauchs basierend auf der erhaltenen Leistung:

Gasvolumen = Q_max / (Qr * ŋ),

wo
Q_max — die Leistung der Anlage, kcal/h;
Q_p — der Heizwert von Erdgas (8000 kcal/m³);
ŋ — der Wirkungsgrad des Kessels.

Um den Gasverbrauch zu ermitteln, multiplizieren Sie einfach die Daten, von denen ein Teil aus den technischen Daten Ihres Kessels und ein Teil aus den im Internet veröffentlichten Bauhandbüchern stammt.

Anwendung der Formeln anhand eines Beispiels

Angenommen, wir haben ein Gebäude mit einer Gesamtfläche von 100 m². Die Höhe des Gebäudes beträgt 5 m, die Breite 10 m, die Länge 10 m, zwölf Fenster mit den Maßen 1,5 x 1,4 m. Innen-/Außentemperatur: 20 °C/-15 °C.

Wir berechnen die Fläche der umschließenden Oberflächen:

1. Boden 10 * 10 = 100 m²
2. Dach: 10 * 10 = 100 m²
3. Fenster: 1,5 * 1,4 * 12 Stk. = 25,2 m²
4. Wände: (10 + 10 + 10 + 10) * 5 = 200 m²
   Abzüglich der Fenster: 200 – 25,2 = 174,8 m²

Wert des Wärmewiderstands von Materialien (Formel):

R = d / λ, wobei
d – Dicke des Materials, m
λ – Wärmeleitfähigkeit des Materials, W/(m·°C).

Berechnung von R:

1. Für den Boden (Betonestrich 8 cm + Mineralwolle 150 kg/m³ x 10 cm) R (Boden) = 0,08 / 1,75 + 0,1 / 0,037 = 0,14 + 2,7 = 2,84 (m²•°C/W)
2. Für Dach (Sandwichpaneele aus Mineralwolle 12 cm) R (Dach) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m²•°C/W)
3. Für Fenster (Zweifachverglasung) R (Fenster) = 0,49 (m²•°C/W)
4. Für Wände (Sandwich-Paneele aus Mineralwolle 12 cm) R (Wand) = 0,12 / 0,037 = 3,24 (m²•°C/W)

Die Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten für verschiedene Materialien wurden aus dem Nachschlagewerk entnommen.

Machen Sie es sich zur Gewohnheit, regelmäßig die Zählerstände abzulesen, sie zu notieren und eine vergleichende Analyse unter Berücksichtigung der Heizintensität, der Wetterbedingungen usw. durchzuführen. Betreiben Sie den Kessel in verschiedenen Modi und suchen Sie die optimale Belastungseinstellung.

Jetzt berechnen wir die Wärmeverluste.

Q (Boden) = 100 m² * 20 °C * 1/ 2,84 (m²*K)/W = 704,2 W = 0,8 kW
Q (Dach) = 100 m² * 35 °C *1 / 3,24 (m²*K)/W = 1080,25 W = 8,0 kW
Q (Fenster) = 25,2 m² * 35 °C * 1/ 0,49 (m²*K)/W = 1800 W = 6,3 kW
Q (Wände) = 174,8 m² * 35 °C * 1/ 3,24 (m²*K)/W = 1888,3 W = 5,5 kW

Wärmeverluste der umschließenden Bauteile:

Q (Gesamt) = 704,2 + 1080,25 + 1800 + 1888,3 = 5472,75 Wh

Man kann noch den Wärmeverlust durch Lüftung hinzufügen. Um 1 m³ Luft von –15 °C auf +20 °C zu erwärmen, werden 15,5 W Wärmeenergie benötigt. Ein Mensch verbraucht etwa 9 Liter Luft pro Minute (0,54 Kubikmeter pro Stunde).

Nehmen wir an, dass sich 6 Personen in unserem Haus befinden. Sie benötigen 0,54 * 6 = 3,24 m³ Luft pro Stunde. Wir berechnen den Wärmeverlust durch Lüftung: 15,5 * 3,24 = 50,22 W.

Und die gesamten Wärmeverluste: 5472,75 W/h + 50,22 W = 5522,97 W = 5,53 kW.

Nach Durchführung der wärmetechnischen Berechnung berechnen wir zunächst die Kesselleistung und dann den stündlichen Gasverbrauch des Gaskessels in Kubikmetern:

Kesselleistung = 5,53 * 1,2 = 6,64 kW (aufgerundet auf 7 kW).

Um die Formel zur Berechnung des Gasverbrauchs zu nutzen, rechnen Sie den erhaltenen Leistungswert von Kilowatt in Kilokalorien um: 7 kW = 6018,9 kcal. Nehmen Sie einen Kesselwirkungsgrad von 92% an (Hersteller moderner Gasstandkessel geben diesen Wert mit 92 – 98% an).

Maximaler stündlicher Gasverbrauch = 6018,9 / (8000 * 0,92) = 0,82 m³/h.

Der Kessel wird von einem Gastank oder einer Gasflasche versorgt

Formel Gasvolumen = Qmax / (Qr * ŋ) eignet sich zur Bestimmung des Bedarfs an verschiedenen Brennstoffen, einschließlich Flüssiggas. Nehmen wir aus dem vorherigen Beispiel die ermittelte Leistung des Kessels – 7 kW. Wenn ein solcher Kessel 0,82 m³/h Erdgas benötigt, wie viel Propan-Butan wird dann benötigt?

Etwa einmal pro Woche muss man mit den Gasflaschen zur Tankstelle fahren, was Transportkosten und Zeitverlust bedeutet. Eine unangenehme Überraschung kann auch ein Absinken der Temperatur unter null Grad bringen, wenn die Gasflaschen im Freien stehen. In einer gefrorenen Flasche gefriert das Gas nicht, aber es verdampft auch nicht, sondern wird zu Flüssigkeit. Und der Kessel stellt den Betrieb ein.

Für die Berechnung muss man seinen Heizwert kennen. Der spezifische Brennwert (das ist die Heizwertkennzahl) von verflüssigten Kohlenwasserstoffen beträgt in Megajoule 46,8 MJ/kg bzw. 25,3 MJ/l. In Kilowattstunden sind es 13,0 kWh/kg bzw. 7,0 kWh/l.

Behalten Sie den Wirkungsgrad des Gasheizkessels bei 92 % und berechnen Sie den stündlichen Gasbedarf:

Gasvolumen = 7 / (13 * 0,92) = 0,59 kg/h

Ein Liter Flüssiggas wiegt 0,54 kg, pro Stunde verbraucht der Kessel 0,59 / 0,54 = 1,1 Liter Propan-Butan. Nun berechnen wir, wie viel Flüssiggas der Gaskessel pro Tag und pro Monat verbraucht.

Wenn der Kessel 16 Stunden pro Tag läuft, verbraucht er pro Tag 17,6 Liter und pro Monat (30 Tage) 528 Liter. In einer normalen 50-Liter-Flasche befinden sich etwa 42 Liter Gas. Daraus ergibt sich, dass für unser Haus mit einer Fläche von 100 m² etwa 528 / 42 = 13 Flaschen pro Monat benötigt werden.

Ein Gastank mit Reservevolumen ermöglicht es, Gas zu sparen. Die Kosten für das Befüllen steigen im Herbst, der Frühling ist eine Phase fallender Preise. Versuchen Sie, den Tank im Frühling maximal zu befüllen.

Einen Gastank zu installieren ist viel bequemer, als leere Flaschen gegen volle auszutauschen. Den Gastank muss man während der gesamten Heizsaison nur 2-3 Mal nachfüllen.

Wie lässt sich der Gasverbrauch minimieren?

Um weniger Geld für das vom Bodenkessel verbrauchte Gas auszugeben und nicht erstaunt die Augen aufzureißen, wenn Sie die nächste Rechnung sehen, befolgen Sie die folgenden Empfehlungen.

Erstens, achten Sie auf den Brennwertkessel – den derzeit sparsamsten. Sein Wirkungsgrad erreicht 98-100% und mehr. Der Preis ist hoch, aber er wird sich rechtfertigen und bald amortisieren. Lesen Sie zu jedem Modell Kundenbewertungen.

Wenn Sie keine Warmwasserbereitung benötigen, nehmen Sie einen Einkreiskessel. Bei einem Zweikreissystem sind in den Gasverbrauch zusätzliche 20–25 % einkalkuliert, die Sie nicht benötigen.

Zweitens dämmen Sie gewissenhaft nicht nur die Wände, sondern auch das Dach, den Boden mit Fundament und Keller. Installieren Sie an den Fenstern energiesparende Isolierglasfenster. Verwenden Sie eine Wärmebildkamera. Alle Kältebrücken müssen gefunden und beseitigt werden. Am Hauseingang (Korridor, Diele, Flur) installieren Sie eine Fußbodenheizung.

Drittens verwenden Sie Timer und Sensoren. Die von Ihnen eingestellte Lufttemperatur im Raum wird automatisch geregelt – zum Beispiel heizen die Heizkörper nachts auf und kühlen tagsüber leicht ab.

Wenn Sie das Haus für eine Woche verlassen möchten, können Sie die Heizungsanlage für die Abwesenheitszeit auf Minimum stellen, mit Rückkehr zum normalen Betrieb bei Ihrer Ankunft. Einmal im Jahr ist eine technische Inspektion mit Reinigung von Verstopfungen und Kesselstein am Wärmetauscher, Rußspuren am Brenner und Ruß aus dem Schornstein erforderlich.

Betreiben Sie den Kessel nicht mit maximaler Leistung. In seinen technischen Daten sind 10-20 % Leistungsreserve für Notfälle und extrem kalte Winter einkalkuliert. Beeilen Sie sich nicht, den Temperaturregler um eine weitere Stufe zu verstellen. Eine Kleinigkeit, aber sie wirkt sich auf den durchschnittlichen monatlichen Gasverbrauch aus.

Viertens installieren Sie in der Heizungsanlage einen Pufferspeicher, der einen gewissen Vorrat an Wärmeträger (Heißwasser) enthält. Dank dieses „Thermospeichers“, der die Heizkörper bei ausgeschaltetem Kessel eine Zeit lang versorgt, können bis zu 20 % Brennstoff eingespart werden.

Fünftens ignorieren Sie nicht das richtige Lüften. Ein ständig gekipptes Fenster lässt mehr Wärme nach draußen entweichen als ein für fünf Minuten weit geöffnetes Fenster.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

In den unten eingefügten Videos geht es um den Gasverbrauch von Standkesseln.

Heizung mit Flüssiggas (Propan). Brennstoffverbrauch, persönliche Erfahrung:

Gasverbrauch des Standgaskessels HOT SPOT 12 kW (Benutzerbewertung):

Gas ist ein gefragter Energieträger, die Problematik der Einsparung sowohl des Rohstoffs selbst als auch der Kosten für seine Bezahlung verliert nicht an Aktualität.

Ein vernünftiger Gasverbrauch bedeutet sowohl einen guten, effizienten Kessel als auch eine professionelle Installation der Heizungsanlage sowie die Bekämpfung von Wärmeverlusten. Der hohe Wirkungsgrad des Geräts ist eine Garantie für langfristige Einsparungen bei den Gaskosten.

Wenn Sie an der Genauigkeit Ihrer eigenen Berechnungen zweifeln, bitten Sie einen qualifizierten Fachmann um Hilfe, der die kleinsten Nuancen der Formeln beherrscht. Seine fachkundige Meinung bewahrt Sie vor Fehlern sowohl in der Planungsphase der Heizungsanlage als auch während ihres Betriebs.