Ein Winterabend, Sturm vor dem Fenster und plötzlich geht im ganzen Haus das Licht aus. Gleichzeitig verstummen Heizkessel und Umwälzpumpe. Bei einem Gaskessel muss das kein großes Problem sein, weil nur die Heizkörper abkühlen. Bei einem Kohle- oder Holzkessel sieht die Situation ganz anders aus: Im Feuerraum glüht es weiter, während das Wasser nicht mehr zirkuliert.
Die gute Nachricht ist, dass Heizkessel und Pumpe für den Betrieb nur wenig Strom benötigen und sich daher ohne große Investitionen absichern lassen. Es genügt ein Notstromgerät (USV) mit Batterie, das bei einem Spannungsausfall automatisch die Stromversorgung übernimmt und die Heizung mehrere, sogar ein Dutzend Stunden weiterbetreibt. Entscheidend ist die Auswahl einer USV mit den richtigen Parametern. Wie Sie das gesamte Set zusammenstellen, erklären wir weiter unten.
Inhaltsverzeichnis
- Was bringt eine Notstromversorgung für Heizkessel und Pumpe?
- Notstromgerät (USV), Wechselrichter oder Stromaggregat?
- Wie viel Strom verbrauchen eine Heizungsumwälzpumpe und ein Kessel?
- Wie viele Stunden hält der Akku?
- Feste Phase: Warum geht der Gasheizkessel über die Stromversorgung aus?
- Heizkessel ohne Strom: Überhitzungsrisiko
- Häufig gestellte Fragen
Was bringt eine Notstromversorgung für Heizkessel und Pumpe?
Eine Notstromversorgung sorgt vor allem dann für Wärme im Haus, wenn das Stromnetz ausfällt, und bei einem Heizkessel für feste Brennstoffe auch für echte Sicherheit. Die wichtigsten Vorteile sind:
- Die Heizung läuft trotz eines Ausfalls weiter, weil sich Heizkessel und Pumpe nicht gleichzeitig mit dem Strom abschalten,
- Ein Heizkessel für feste Brennstoffe ist sicherer, weil die Pumpe ihm weiterhin Wärme entzieht,
- Die Anlage ist bei einem Stromausfall länger vor dem Einfrieren geschützt,
- Der Heizkessel geht während des Betriebs nicht mit einer Fehlermeldung aus und muss nicht erneut gestartet werden.
Notstromgerät (USV), Wechselrichter oder Stromaggregat?
Bevor Sie sich für eine Lösung entscheiden, sollten Sie einen Begriff verstehen, von dem die gesamte Auswahl abhängt: reiner Sinus. Die Spannung in der Steckdose verändert sich gleichmäßig und bildet im Diagramm eine glatte Welle, also eine Sinuskurve. Günstigere Wechselrichter und einige Stromversorgungen erzeugen lediglich eine vereinfachte Version davon, den sogenannten Stufenverlauf (modifizierten Sinus), bei dem sich die Spannung in Sprüngen verändert.
Für eine Glühbirne spielt das keine Rolle, aber der Motor der Umwälzpumpe brummt bei einer Versorgung mit einem Stufenverlauf, wird stärker warm und verschleißt schneller, während die Elektronik des Heizkessels möglicherweise instabil arbeitet. Solche Symptome lassen sich leicht mit den in dem Artikel über Symptome eines fehlerhaften Betriebs der Umwälzpumpe beschriebenen Störungen verwechseln. Deshalb versorgen wir unabhängig von der gewählten Lösung Pumpe und Heizkessel ausschließlich über ein Gerät mit reinem Sinus.
Notstromgerät (USV) mit Batterie
Das Notstromgerät überwacht ständig die Verbindung zwischen Stromnetz und Heizkessel. Wenn die Spannung ausfällt, schaltet es innerhalb von Sekundenbruchteilen auf die Batterie um und lädt sie nach der Rückkehr des Stroms selbstständig wieder auf. Das ist die bequemste Lösung für Häuser mit Gas-, Öl- oder Pelletkessel.
- Vorteile: automatisches Umschalten ohne Mitwirkung der Bewohner, Laden des Akkus, kontinuierlicher Schutz von Kessel und Pumpe.
- Nachteile: höhere Kosten als ein Wechselrichter, Betriebsdauer durch die Akkukapazität begrenzt.
- Worauf ist zu achten: reiner Sinus, feste Phasenlage beim Gaskessel und die Möglichkeit, einen Akku mit großer Kapazität zu laden.
Wechselrichter mit Akku
Ein Wechselrichter wandelt die Spannung eines 12-V-Akkus in 230 V um, schaltet jedoch nicht automatisch um und lädt den Akku nicht. Er eignet sich als vorübergehende Lösung, hauptsächlich zur Versorgung der Pumpe allein.
- Vorteile: niedriger Preis und einfacher Aufbau.
- Nachteile: manuelles Umschalten, oft nachts und im Dunkeln, separates Laden des Akkus.
- Worauf ist zu achten: ausschließlich ein Modell mit reinem Sinus.
Stromaggregat
Ein Stromaggregat erzeugt Strom aus Brennstoff und gewährleistet daher als einzige Lösung die Stromversorgung über viele Stunden oder sogar Tage. Es ist bei langen Ausfällen sinnvoll oder dort, wo Stromausfälle häufig vorkommen.
- Vorteile: praktisch unbegrenzte Betriebsdauer, Möglichkeit, das gesamte Haus mit Strom zu versorgen.
- Nachteile: manuelles Starten, Lärm, notwendige Montage eines Umschalters im Verteiler.
- Worauf ist zu achten: Spannungsstabilität und der Bezugspunkt des Neutralleiters, der beim Gaskessel von Bedeutung ist.
Ein Stromaggregat darf niemals über eine Wandsteckdose an die Hausinstallation angeschlossen werden. Dies gefährdet die Bewohner und Mitarbeiter des Stromnetzes durch Stromschläge. Daher wird es ausschließlich über einen von einem Elektriker installierten Umschalter im Verteiler angeschlossen. Das Aggregat muss immer im Freien betrieben werden, da die Abgase Kohlenmonoxid enthalten.
Wie viel Strom verbrauchen eine Heizungsumwälzpumpe und ein Kessel?
Mit der Leistungsaufnahme beginnt die gesamte Auslegung, denn sie bestimmt die Größe des Akkus und die Betriebsdauer. Eine elektronische Umwälzpumpe verbraucht sehr wenig, z. B. benötigt die OHI C.O. 25-60/180-Pumpe der Marke IBO je nach Einstellung 5 bis 45 W.
| Gerät | Leistungsaufnahme im Betrieb | Hinweise |
|---|---|---|
| Elektronische Pumpe | Von wenigen bis zu einigen Dutzend W | Hängt von der Einstellung ab, niedriger Anlaufstrom |
| Dreistufige Pumpe | Einige Dutzend W | Konstante Leistungsaufnahme, höherer Anlaufstrom |
| Gaskessel | Von einigen Dutzend bis ca. 150 W, je nach Modell | Die Leistungsaufnahme umfasst normalerweise die eingebaute Kesselpumpe, daher wird sie nicht separat addiert |
| Pelletkessel | Einige Dutzend W, beim Anlaufen mehrere Hundert W | Die Leistung des Stromaggregats auf die Anlaufleistung abstimmen |
Die Werte für Ihre Geräte finden Sie auf dem Typenschild oder können sie mit einem Steckdosen-Wattmeter messen. Jedes eingesparte Watt verlängert die Betriebszeit mit dem Akku. Daher eignen sich energieeffiziente Umwälzpumpen mit geringem Stromverbrauch hervorragend für den Betrieb mit einer Notstromversorgung. Eine passende Einstellung der Pumpe hilft ebenfalls; darüber schreiben wir im Artikel über Betriebsmodi von Umwälzpumpen.
Wie viele Stunden hält der Akku?
Die Betriebszeit mit einem Akku lässt sich leicht selbst abschätzen:
Zeit [h] = Spannung [V] × Kapazität [Ah] × Entladung × Wirkungsgrad / Verbrauch [W]
- Spannung und Kapazität können Sie am Akku ablesen, z. B. 12 V und 100 Ah.
- Die Entladung eines Bleiakkus sollte die Hälfte nicht überschreiten, daher geben Sie 0,5 ein.
- Der Wirkungsgrad berücksichtigt die Verluste in der Stromversorgung; sicher ist es, 0,85 anzunehmen.
- Der Verbrauch ist die Summe aus dem Verbrauch des Heizkessels, der Pumpe und der Stromversorgung selbst, die normalerweise einige bis mehrere Dutzend W verbraucht.
| Verbraucher | Akku 12 V 50 Ah | Akku 12 V 100 Ah |
|---|---|---|
| Elektronische Pumpe ca. 20 W | ca. 8,5 h | ca. 17 h |
| Pumpe ca. 45 W | ca. 4,5 h | ca. 9 h |
| Gasheizkessel ca. 50 W | ca. 4 h | ca. 8,5 h |
| Gasheizkessel ca. 150 W | ca. 1,5 h | ca. 3 h |
Wählen Sie einen Akku, der für den zyklischen Betrieb vorgesehen ist, z. B. einen AGM- oder Gel-Akku. Ein Autobatterie-Akku verliert bei Tiefentladung schnell an Kapazität. Prüfen Sie außerdem, ob die Stromversorgung mit einem großen Akku zurechtkommt, denn bei zu geringer Leistung kann das Laden sehr lange dauern.
Feste Phase: Warum geht der Gasheizkessel über die Stromversorgung aus?
Ein Gasheizkessel stellt eine zusätzliche Anforderung an die Stromversorgung. Die Flamme wird darin von einer Ionisationselektrode überwacht, deren Messung nur dann zuverlässig ist, wenn der Neutralleiter (N) Erdpotenzial hat und nicht mit dem Außenleiter (L) vertauscht ist. Ist der Ausgang der Stromversorgung von der Erde isoliert, erkennt die Kesselautomatik die Flamme nicht: Der Brenner zündet, erlischt nach einigen Sekunden und der Heizkessel meldet einen Flammenausfall.
Die Lösung ist eine für Heizkessel vorgesehene Notstromversorgung mit fester Phase, also mit einem Neutralleiter, der mit dem Schutzleiter (PE) verbunden ist, sowie eine ordnungsgemäß geerdete Steckdose.
Wenn der Heizkessel über die Stromversorgung ausgeht, rufen Sie einen Elektriker, anstatt Stecker oder Steckdosen selbst umzubauen. Der Elektriker montiert außerdem einen Aggregat-Umschalter und einen festen Anschluss der Stromversorgung.
Heizkessel ohne Strom: Überhitzungsrisiko
Ein Kohle- oder Holzkessel schaltet sich bei einem Stromausfall nicht zusammen mit dem Strom ab: Die Feuerstätte gibt weiterhin Wärme ab, während die Pumpe stillsteht. Wenn die Anlage weder über einen Schwerkraftumlauf noch über eine thermische Sicherung verfügt, kann das Wasser im Heizkessel zu kochen beginnen. Ein Notstromaggregat für Pumpe und Steuerung verringert dieses Risiko erheblich, ersetzt jedoch nicht die in der Anleitung des Heizkessels vorgeschriebenen Sicherheitsvorrichtungen.
Bedenken Sie, dass bei einem solchen Heizkessel die Pumpe häufig in einer Rücklaufanhebungsgruppe mit Thermostatventil arbeitet. Daher muss die Notstromversorgung auch diese sowie die Steuerung umfassen.
Wenn der Heizkessel trotzdem überhitzt:
- Schließen Sie die Luftzufuhr zum Feuerraum,
- Legen Sie kein Brennmaterial nach,
- Öffnen Sie die Heizkörperventile, damit die Anlage Wärme abführt,
- Füllen Sie kein kaltes Wasser in die Anlage nach,
- Übergießen Sie den Heizkessel nicht mit Wasser und berühren Sie keine heißen Elemente.
Wenn das Wasser im Heizkessel kocht, verlassen Sie den Heizraum und rufen Sie Hilfe. Führen Sie vor der erneuten Inbetriebnahme eine Entlüftung der Heizungsumwälzpumpe durch. Die Umwälzpumpe hat wasser-geschmierte Lager, daher wirkt eine Luftblase in ihrem Gehäuse ähnlich wie Wassermangel und beschleunigt den Lagerverschleiß. Darauf gehen wir im Ratgeber zur Absicherung der Pumpe gegen Trockenlauf ein.
Häufig gestellte Fragen
Wie schließt man ein Notstromaggregat an einen Heizkessel an?
Der Heizkessel und die Pumpe werden an den Ausgang eines Netzteils mit reinem Sinus angeschlossen, bei einem Gasheizkessel außerdem mit fester Phase. Der feste Anschluss im Heizkesselkreis muss von einem Elektriker vorgenommen werden.
Welche Leistung sollte ein Notstromaggregat für einen Heizkessel haben?
Mindestens die Summe der Leistungsaufnahme von Heizkessel und Pumpen, mit Reserve für den Anlauf. Über die Laufzeit entscheidet die Kapazität der Batterie, nicht die Leistung des Netzteils.
Wie viele Stunden läuft eine Heizungsumwälzpumpe mit einer 100-Ah-Batterie?
Ca. 17 Stunden für eine elektronische Pumpe mit einer Leistungsaufnahme von ca. 20 W, bei einer Entladung bis 50 % und unter Berücksichtigung der Leistungsaufnahme des Netzteils. Die tatsächliche Laufzeit hängt von der Pumpeneinstellung und dem Wirkungsgrad des Netzteils ab.
Ist ein Kfz-Wechselrichter für eine Heizungsumwälzpumpe geeignet?
Ja, aber nur mit reinem Sinus und als vorübergehende Lösung. Es schaltet nicht automatisch um und lädt die Batterie nicht.
Kann man ein Aggregat an eine Steckdose anschließen, um den Heizkessel zu versorgen?
Nein. Das Aggregat wird nicht an eine Wandsteckdose angeschlossen, da der Strom dann in die gesamte Hausinstallation und ins Netz gelangt. Die Hausinstallation wird ausschließlich über einen von einem Elektriker installierten Umschalter im Verteiler versorgt.
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