© Vaillant, Gernot Walter

Flexible Verbren­nung für jedes Gasge­misch

Die Qualität von Gas zum Heizen schwankt immer häufiger, die klas­si­sche pneu­ma­ti­sche Gemi­sch­re­ge­lung in Brenn­wert­ge­räten kommt somit an ihre Grenzen. Die Vail­lant Group setzt deshalb mit dem Verbren­nungs­system Ioni­De­tect auf eine elek­tro­ni­sche Lösung.


Bis vor gar nicht so langer Zeit war die Sache mit dem Gas noch einfach: Die Versor­gung einer bestimmten Region erfolgte über Jahr­zehnte hinweg aus dem glei­chen Gasfeld. Hersteller von Heiz­thermen konnten sich also darauf verlassen, dass sie bei der Ausle­gung ihrer Verbren­nungs­sys­teme von konstanter Gasqua­lität ausgehen können. Doch der Markt befindet sich im Wandel. Große Gasfelder, wie zum Beispiel in den Nieder­landen, versiegen, neue Quellen werden erschlossen. Und die werden immer viel­fäl­tiger: Neben Erdgas strömen künftig Wasser­stoff, Flüs­siggas oder Biome­than durch die Leitungen.

Wir brau­chen jetzt Geräte, die sich auto­ma­tisch an verschie­dene Gasqua­li­täten anpassen.

Sven Schicke, Seni­or­pro­jekt­leiter Vail­lant Group

Sven Schicke, Senior Projekt­leiter der Vail­lant Group, hatte deshalb die Aufgabe, die Gasbrenn­wert­ge­räte fit für diese Zukunft zu machen. Vor 23 Jahren fing er beim Unter­nehmen in Remscheid im Einkauf an, heute ist er in der Produkt­ent­wick­lung für Wärme­zellen zuständig. In seiner Lauf­bahn hat er erlebt, wie die Brenn­wert- die Heiz­wert­tech­no­logie ablöste und begleitet nun einen neuen Umbruch. „Wir brau­chen jetzt Geräte, die sich auto­ma­tisch an die verschie­denen Gasqua­li­täten anpassen“, sagt Schicke.

Vom pneu­ma­ti­schen zum elek­tro­ni­schen Verbund

Bisher sind in Brenn­wert­thermen soge­nannte pneu­ma­ti­sche Verbund­sys­teme aus Gebläse, Venturi und Gasventil der Stand der Technik. Das Prinzip: Das Gebläse saugt die Luft an, durch die Verjün­gung des Venturis wird dabei ein Unter­druck erzeugt, der die Gaszu­fuhr über das Ventil steuert. Richtig einge­stellt, entsteht so die opti­male Mischung aus Sauer­stoff und Brenn­stoff. Doch wenn sich die Gasqua­lität ändert, stimmt das Mischungs­ver­hältnis nicht mehr und die Verbren­nung verläuft nicht optimal.

„Wir benö­tigten daher ein System, mit dem sich das Gas-Luft-Gemisch auto­ma­tisch regeln lässt“, erklärt Schicke. Die Lösung: ein elek­tro­ni­sches Verbund­system. Das Misch­ver­hältnis wird hier nicht über den Unter­druck gesteuert, sondern durch die elek­tro­ni­sche Rege­lung des Gasven­tils. Damit das Ventil weiß, wie viel Gas es zur Verfü­gung stellen soll, benö­tigt es eine Kenn­größe. Eine, die Aufschluss über die Güte der Verbren­nung gibt, um gezielt nach­re­geln zu können. Und wo könnten diese Daten besser gewonnen werden als in der Flamme selbst?

Es ist immer gut, solche Entwick­lungen mit einem Liefe­ranten zu machen, der schon Erfah­rung hat und mit dem es eine lang­jäh­rige Zusam­men­ar­beit gibt.

Sven Schicke, Seni­or­pro­jekt­leiter Vail­lant Group

Schicke und sein Team setzten daher auf eine bereits bewährte Lösung: die Ioni­sa­ti­ons­tech­no­logie. Diese macht sich zunutze, dass die Flamme elek­trisch leit­fähig ist. Wenn eine Span­nung ange­legt wird, kann über eine Elek­trode direkt in der Flamme der soge­nannte Ioni­sa­ti­ons­strom gemessen werden. Daraus lassen sich Rück­schlüsse auf die Verbren­nungs­qua­lität ziehen: Ist der Strom zu schwach, bekommt das Ventil das Signal, mehr Gas zu liefern, ist er zu hoch, dros­selt es.

Hier kam es Schicke sehr gelegen, dass er mit ebm-papst einen Partner an der Seite hatte, der sich mit solchen Systemen bereits auskannte. „Das ist immer gut, solche Entwick­lungen mit einem Liefe­ranten zu machen, der schon Erfah­rung hat und mit dem es eine lang­jäh­rige Zusam­men­ar­beit gibt“, sagt Schicke. In enger Koope­ra­tion tüftelten die Entwick­lungs­partner eine auf Vail­lant zuge­schnit­tene Lösung aus. Zum Einsatz kommt ein Gasge­bläse der Baureihe RadiMix und das für den elek­tro­ni­schen Verbund konzi­pierte Gasventil F01. Vail­lant taufte dieses neue Verbren­nungs­system Ioni­De­tect.

Mehr Modu­la­tion möglich

Aber nicht nur die präzi­sere Rege­lung der Verbren­nung ist ein großer Vorteil. Mit dem elek­tro­ni­schen Verbund lässt sich auch ein höherer Modu­la­ti­ons­grad errei­chen. Statt 1 : 5, wie im pneu­ma­ti­schen Verbund norma­ler­weise reali­siert, ist nun ein Rege­lungs­be­reich von 1 : 10 möglich. „Wenn man sich nur die Hände waschen will, braucht man ja nicht die volle Power“, sagt Schicke.

Lang­fristig werden die elek­tro­ni­schen Verbund­sys­teme die pneu­ma­ti­schen ablösen. 

Sven Schicke, Seni­or­pro­jekt­leiter Vail­lant Group

Nach und nach möchte die Vail­lant Group die Ioni­De­tect -Tech­no­logie auf alle Geräte ausweiten. Mit den wand­hän­genden Geräten haben sie schon mal ange­fangen. Schicke ist über­zeugt: „Lang­fristig werden die elek­tro­ni­schen Verbund­sys­teme die pneu­ma­ti­schen ablösen. Aber es dauert noch, bis dieser Substi­tu­ti­ons­pro­zess abge­schlossen ist. So wie das beim Wandel von den Heiz­wert- zu den Brenn­wert­thermen auch war.“ 

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