TGA Heizungstechnik

TGA Ausgabe 09-2009
High-Tech-Wärmeübertrager

Brötje läutet „Carbon-Zeitalter“ ein

Abb. 2
Der Werkstoff Carbon hat seine Belastungsfähigkeit vielfältig unter Beweis gestellt. Hier eine glühende Bremsscheibe bei einem Hochlasttest auf dem Prüfstand.

Bei der Nachschaltheizfläche des zukünftigen Öl-Brennwertheizkessels NovoCondens WOB geht Brötje ganz neue Wege: Der Kondensationsbereich besteht aus Carbon, einem faszinierenden Werkstoff mit überlegenen Eigenschaften.

Carbon ist leicht, weist eine hohe Standfestigkeit auf und ist sehr beständig gegen Chemikalien. Die Basis von Carbon ist Kohlenstoff, der in unterschiedlicher Form vorliegt (amorph und kristallin) und auch auf unterschiedliche Weise verarbeitet werden kann. In der Regel werden industriell hergestellte Fasern aus kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterialien durch Pyrolyse in graphitartig angeordneten Kohlenstoff umgewandelt. Man unterscheidet isotrope und anisotrope Typen: isotrope Fasern besitzen nur geringe Festigkeiten und sind deshalb im technischen Alltag kaum von Interesse. Anisotrope Fasern zeigen hohe Festigkeiten und Steifigkeiten bei gleichzeitig geringer Bruchdehnung. Allerdings ist Carbon relativ teuer, weshalb es hauptsächlich dort zum Einsatz kommt, wo höchste Belastbarkeit gefragt ist und Geld eine untergeordnete Rolle spielt: Beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, in der Formel 1 (hier meist als Verbundwerkstoff aus Kunststoffen mit eingelagerten Karbonfasern) und in der chemischen Industrie.

Neue Fertigungsmethoden und die einzig­artigen Materialeigenschaften bieten aber so überzeugende Vorzüge, dass Brötje den Werkstoff jetzt auch für integrierte Nachschaltheizflächen bei Öl-Brennwerttechnik einsetzt. Gleich mehrere Gründe sprachen für den Einsatz von Carbon. An erster Stelle steht die chemische Widerstandsfähigkeit: Insbesondere bei der Verbrennung gewöhnlichen Heizöls EL entstehen abgasseitig im Kondensationsbereich (schweflige) Säuren. Dem gefrästen Carbon-Sekundärwärmeübertrager können sie nichts anhaben. Außerdem sorgt die nahezu selbstreinigende Oberfläche (Lotuseffekt) dafür, dass der Brennwerteffekt nicht mit der Zeit vermindert wird.

Die von Brötje eingesetzte Carbon-Variante aus graphitiertem, mit Phenolharz getränktem Kohlenstoff, zeichnet sich überdies durch hohe Druckfestigkeit und Formstabilität auch bei höheren Temperaturen aus. Der wandhängende, modulierende Öl-Brennwertheizkessel NovoCondens WOB (Marktstart Frühjahr 2010) ist deshalb für alle Heizölsorten freigegeben. Betreiber sind damit nicht auf schwefelfreies oder schwefelarmes Heizöl angewiesen. Auch Beimischungen von Raps- bzw. Bioöl können laut Anbieter in den Brötje-Geräten problemlos verfeuert werden.

Darüber hinaus hat Carbon für die Heiztechnik weitere vorteilhafte Eigenschaften: Hohe Temperaturbeständigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit, und nicht zuletzt ein geringes Gewicht. So bringt NovoCondens WOB lediglich 95 kg auf die Waage. Vorgesehen ist er mit kompakten Abmessungen (BHT: 600 × 953 × 670 mm) für Ein- und Zweifamilienhäuser. Er wird in 15-, 20- und 25-kW-Ausführungen erhältlich sein und moduliert stufenlos bis 50 %. Den Normnutzungsgrad gibt Brötje mit bis zu 104 % an.

Zudem wird Brötje den separaten Abgaswärmeübertrager CarboCondens BWT für den Niedertemperaturkessel LogoBloc L von 50 bis 180 kW anbieten und damit die Neuheit auch für größere Objekte verfügbar machen. Außerdem sollen die positiven Eigenschaften von Carbon als Alternative zu herkömmlichen (Metall-)Werkstoffen weiterentwickelt werden, um neue Anwendungsgebiete im Heiz­kesselbau zu erschließen.

Inhaltsübersicht

  1. Teil: Brötje läutet „Carbon-Zeitalter“ ein
  2. Teil: Hajo Wilken
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