Der Taupunkt gibt die Temperatur der feuchten Luft oder Rauchgase bzw. Abgase an, bei der diese wasserdampfgesättigt sind.
Wasserdampftaupunkt in den Rauchgasen bzw. Abgasen bei der Verbrennung von Heizöl EL, Erdgas und Pellets Quelle: Bosy
Bei der
Brennwerttechnik ist der
Abgastaupunkt ausschlaggebend für einen effizienten Betrieb. Der
Taupunkt bzw.
Kondensationspunkt gibt die
Temperatur der
Rauchgase bzw.
Abgase an, bei der diese
wasserdampfgesättigt sind. Werden die mit
Wasserdampf gesättigten Rauchgase bzw.
Abgase unter den
Taupunkt abgekühlt, so tritt eine
Kondensation ein, welche sich in Beschlagen, Nebel, Tau bzw. allgemein in Wasserbildung zeigt. Der
Taupunkt dient zur
Bestimmung der
absoluten Luftfeuchtigkeit. Diese wird mit einem
Taupunktspiegelhygrometer direkt oder indirekt mit anderen
hygrometrischen Verfahren (z. B. CO
2 Messgerät) gemessen.
Taupunkt - pH-Wert - Kondensat
Abgastaupunkt in Abhängigkeit vom CO2-Gehalt (Gas ca. 56 °C, Öl ca. 47 °C) Quelle: ConSoft GmbH
Kondensat-pH-Werte - Erdgas 3,5 - 5,5 - Heizöl EL 1,8 - 3,7 - Heizöl schwefelarm 2,3 - 4,5 Quelle: Bosy
Kondensatmenge messen mit BrennCon Quelle: ConSoft GmbH
Damit die latente Wärme aus den Ab- bzw. Rauchgasen genutzt werden kann, müssen diese unter den Taupunkt des jeweiligen Brennstoffes abgekühlt werden. Der Wasserdampf (chemisch gebundenen Wasserstoffatome) und andere kondensierbare Stoffe (VOC "volatile organic compound" - kohlenstoffhaltige Stoffe), die sich bei der Verbrennung im Ab- bzw. Rauchgas bilden, sind von der Brennstoffart, Verbrennungsluft und der relativen Luftfeuchte abhängig.
Aus den Kondensatmengen, die bei der Verbrennung von Erdgas (max. 1,4 kg/m3), Heizöl EL (max. 0,8 kg/Liter) und Holz-Pellets (ca. 0,5 l/kg) theoretisch entstehen können, werden in der Praxis ca. 40 - 60 % genutzt.
Durch die Inhaltsstoff (Kohlendioxid, Stickstoffoxide, Schwefeloxide), die sich bei der Verbrennung in den Abgasen bilden, entstehen durch eine Verbindung mit dem kondensierenden Wasserdampf Säuren (salpetrige Säure, Salpetersäure, Kohlensäure, schwefelige Säure bzw. Schwefelsäure). Die schwefelige Säure und Schwefelsäure entstehen nur beider Verbrennung von schwefelhaltigem Brennstoff (Standard-Heizöl EL). Die säurehaltigen Kondensate werden vor der Einleitung in das Abwassersystem durch Neutralisationseinrichtungen geführt.
Die Verluste der latenten Wärme in Konstant- und NT-Heizkesseln betragen bei der Verbrennung von Brenngasen (Erdgas, Propan, Butan) bis ca. 11 % und bei Heizöl EL bis ca. 6 %.
Wasserdampftaupunkte
- Erdgas (höherer Wasserstoffgehalts) bei ca. 56°C
- Heizöl bei ca. 47°C
- Holzverbrennung je nach Feuchtegehalt ca. 20 - 60 °C
Wenn der Ab- bzw. Rauchgastaupunkt im Kessel, Abgas- bzw. Rauchrohr und Schornstein unterschritten wird oder werden kann, dann müssen die Bauteile flüssigkeitsdicht und korrosionsbeständig sein. Dies gilt besonders bei schwefelhaltigen Brennstoffen.
Säuretaupunkt
Taupunkt für Wasserdampf bei verschiedenen Brennstoffen in Abhängigkeitvom Luftverhältnis (CO2-Gehalt) Quelle: Bosy
Die Temperatur, bei der wasserdampfhaltige Gase Wasserdampf auskondensieren, nennt man Taupunkt. Es kommt zur Tauwasserbildung. Der Taupunkt ist von der Brennstoffart und dem Luftüberschuss (CO2-Gehalt) abhängig. Auch mit dem Schwefelgehalt des Brennstoffes steigt der Taupunkt (Säuretaupunkt) an.
Die meisten Ab- bzw.
Rauchgase haben
Abgasbestandteile, die sich im Wasser lösen und es sauer machen. Deshalb muss der
Taupunkt (
Taupunkttemperatur) immer an der
Schornsteinmündung noch vorhanden sein. Nur bei den
Brennwertanlagen findet die Kondensation im
Wärmeerzeuger bzw. im Ab- oder
Rauchgassystem statt. Diese Bauteile sind dann korrosionsbeständig ausgeführt.
Die Taupunkttemperatur der Abgase ist um so höher, je höher der Wasser- und Wasserstoffgehalt des Brennstoffes ist.