Viele Verbraucher kennen die Lambdasonde als Bauteil in ihrem Auto. Tatsächlich gibt es auch eine Lambdasonde in der Heizung. Dort optimiert sie den Verbrennungsvorgang für eine höhere Energieeffizienz.
Was ist eine Lambdasonde?
Bei der Lambdasonde handelt es sich um einen Sensor, der den Sauerstoffgehalt während eines Verbrennungsvorgangs ermittelt. Der griechische Buchstabe Lambda (λ) bezeichnet, technisch gesprochen, das Verhältnis von sauerstoffgesättigter Verbrennungsluft und dem Brennstoff. Dieses Verhältnis wird auch Luftzahl, Luftverhältnis oder Verbrennungsluftverhältnis genannt.
Lambdasonden werden in Verbrennungsmotoren eingebaut, in PKW, aber auch in Heizsysteme mit Brennraum, z.B. in Holzheizungen oder Gasbrennwertheizungen.
Die Lambdasonde hat in Heizsystemen die Aufgabe, den Verbrennungsvorgang zu optimieren und so den Wirkungsgrad der eingesetzten Primärenergie effizienter zu machen. Der optimierte Abbrand von Gas, Holz oder Öl trägt außerdem zu einem geringeren Brennstoffverbrauch bei und hilft beim Heizkostensparen.
So funktioniert die Lambdasonde beim Heizen
Die Lambdasonde wird entweder im Brennraum oder in der Abgasleitung einer Heizung montiert. Dort misst sie den Sauerstoffgehalt der Verbrennungsluft bzw. der Abgase. Dieser Messwert wird mit dem Sauerstoffanteil in der Umgebungsluft verglichen.
Das Ergebnis der Messung nutzt die Heizungssteuerung, um das optimale Verbrennungsluftverhältnis Lambda zu ermitteln, also das Verhältnis aus Verbrennungsluft zum Brennstoff. Weicht das Ergebnis vom vorher eingestellten Wert ab, wird dem Brennvorgang mehr Luft zugeführt.
In Europa werden Heizgeräte mit einem Lambda (λ) von > 1,3 eingestellt. So kann die DIN EN 15502 in Bezug auf die erlaubten Schadstoffemissionen eingehalten werden. Diese Zahl bedeutet, dass ein Luftüberschuss vorliegt. Dieser ist immer dann gegeben, wenn Lambda größer als 1 ist.
Entspricht (λ) = 1, ist das Verhältnis aus Sauerstoff in der Verbrennungsluft und Brennstoff ausgewogen. Bei (λ) von < 1 liegt Sauerstoffmangel vor. Das bedeutet, dass der Abbrand nicht optimal erfolgt und die Heizung viel Kohlenmonoxid ausstößt. Gleichzeitig wird so der Brennstoff nicht effizient verbrannt.
Sinkt das Lambda in einem Gasbrennwertkessel unter den voreingestellten Wert oder unter 1, wird die Drehzahl des Gebläses erhöht, über welches die Verbrennungsluftzufuhr reguliert wird. Die Lambdasonde kann unterschiedliche Brennstoffqualität und Zugprobleme im Schornstein ausgleichen
Insbesondere bei Holz- bzw. Feststoffheizungen kommt es zu Schwankungen bei der Brennstoffqualität. Manche Hölzer benötigen mehr Sauerstoff als andere, um optimal zu verbrennen. Außerdem kann es vorkommen, dass der Schornsteinzug nicht immer konstant ist. So kann sich der Innendruck im Schornstein durch Witterungsveränderungen ebenfalls ändern und den Zug verringern. Das wiederum kann eine Änderung beim Sauerstoffgehalt in der Verbrennungsluft zur Folge haben.
Die Lambdasonde in der Heizung stellt bei sich verändernden Bedingungen die Qualität des Abbrands sicher, indem sie ein Signal an die Steuerungstechnik schickt, damit der Verbrennungsluft entweder mehr oder weniger Frischluft zugeführt wird.
Was kostet eine Lambdasonde für die Heizung?
Ist die Lambdasonde defekt, wirkt sich das negativ auf den Verbrennungsvorgang aus. Entweder wird mehr Brennstoff verbraucht, um dieselbe Wärmeleistung zu erzielen oder es werden aufgrund unzureichender Verbrennung zu viel schädliche Abgase erzeugt.
Stellt ein Fachbetrieb bei einer Wartung oder Kontrolle fest, dass die Lambdasonde nicht mehr funktioniert oder fehlerhafte Daten übergibt, ist ein Austausch notwendig. Für den Einbau einer neuen Lambdasonde müssen Hausbesitzer zwischen 250 und 300 Euro rechnen. Diese Investition lohnt sich jedoch, denn der kleine Sensor optimiert den Brennstoffverbrauch und senkt so mittel- bis langfristig die Heizkosten.
Warum eine Lambdasonde im Pelletofen oder dem Gasbrenner unverzichtbar ist
Eine Lambdasonde optimiert den Verbrennungsvorgang bei Gas- oder Holzheizungen, indem sie das Verhältnis aus Sauerstoffgehalt und Brennstoff misst. Sie ist somit wichtige Komponente der Regeltechnik für Heizsysteme.
Der große Vorteil der Lambdasonde besteht darin, dass sie Heizgeräte dabei unterstützt, variabel auf sich verändernde Bedingungen wie eine schlechtere Brennstoffqualität oder einen ungünstigen Schornsteinzug zu reagieren.
Welche Maßnahmen helfen noch, um die Verbrennung zu optimieren?
Neben der Lambdasonde spielen noch weitere Faktoren eine wichtige Rolle bei der Optimierung des Verbrennungsvorgangs. Insbesondere bei Holzfeuerungsanlagen spielt der Schornsteinzug eine wichtige Rolle. Ein zu kurzer Schornstein kann zu wenig Zug erzeugen, wodurch das Feuer im Brennraum zu wenig Sauerstoff erhält, weil die Abgase zu langsam abziehen. Negativ können sich auch nistende Vögel oder ein verschmutzter Schornstein auswirken.
Entscheidend ist bei Holzfeuerungsanlagen außerdem eine ausreichende Frischluftzufuhr. Diese kann automatisiert über intelligente Belüftungsanlagen hergestellt werden, aber es gibt auch manuelle Steuerungsmöglichkeiten, z.B. durch Lüftungsklappen.
Bei Gasbrennwertheizungen ist es ebenfalls wichtig, dass im Aufstellraum genügend Frischluft ankommt. Deshalb wird z.B. insbesondere bei Gasbrennwertthermen in Wohnungen darauf geachtet, dass die Innentüren Lüftungsschlitze haben.
Letztlich müssen alle Komponenten sinnvoll zusammenspielen, um eine saubere und wirkungsvolle Verbrennung zu ermöglichen.
Fazit: Kleines Bauteil, große Wirkung
Die Lambdasonde ist ein kleines Bauteil in Gas- oder Pelletheizungskesseln. Doch trotz seiner geringen Größe ist es enorm wichtig. Wer seine Heizung regelmäßig warten lässt, stellt sicher, dass auch die Funktion der Lambdasonde kontrolliert wird. Hausbesitzer sorgen durch die Wartung dafür, dass sie effizient heizen, Heizkosten sparen und nicht unnötig viele Schadstoffe in die Umwelt abgeben.
Wenn die Heizung nicht effizient arbeitet und auch der Wechsel von Bauteilen wie der Lambdasonde nicht mehr ausreicht, kann ein Heizungswechsel helfen, die Heizkosten zu senken. Wer langfristig günstig heizen möchte, sollte auf ein modernes und effizientes Heizsystem mit erneuerbaren Energien wie die Wärmepumpe setzen.
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Sebastian ist Autor dieses Artikels und unser Experte auf den Gebieten Heizsysteme und Wärmewende. Wenn Sie Fragen zum Artikel oder Ihrem Heizungswechsel haben, schreiben Sie ihm: fragen@thermondo.de.
