Auswahlkriterien für eine Holzpelletheizung
Bei der Planung einer Holzpelletheizung sind vorab verschiedene Überlegungen zu treffen. Im ersten Schritt wird über das grundsätzliche Anlagensystem entschieden.
Heizen mit Holzpellets – die Funktionsweise
Ein durchschnittlich großes Wohnhaus mit gut gedämmter Außenhülle benötigt pro Jahr etwa 4,5 Tonnen Holzpellets. Diese werden einmal jährlich mit dem Silofahrzeug geliefert und in den Lagerraum eingebracht. Als Lagerfläche ist in diesem Fall ein Raum von etwa 4,5 m³ Raumvolumen ausreichend. Über eine Förderschnecke oder ein Saugsystem werden die Pellets nach Bedarf automatisch in den Holzpelletkessel gefördert und dort verfeuert. Der Ascheanteil beträgt nur etwa 0,5 %, die Asche wird turnusmäßig entfernt und kann kompostiert werden.
Holzpelletheizungen sind ähnlich wie Brennwertkessel aufgebaut, die Unterschiede sind in der Brennerausführung wie auch der Brennstoffzufuhr zu finden. Der Brennstoff wird im Heizkessel über ein Heizgebläse entzündet, die Verbrennung wird über Luft- und Pelletzufuhr gesteuert. Der Brenner ist wie bei jeder Heizungsanlage auch hier das entscheidende Herzstück. Die Pellets werden automatisch verbrannt, ein Brandschutzschlauch verhindert, dass die Flammen in den Förderbereich zurückschlagen. Meist wird für Holzpelletheizungen als Zentralheizung ein sogenannter Unterschubbrenner eingesetzt.
Die Verbrennung der Pellets im Kessel verläuft in vier Stufen:
- Vortrocknung der Holzpellets bei 150 Grad
- Umsetzung der brennbaren Bestandteile zu Holzgas bei Temperaturen zwischen 150 und 600 Grad
- Verbrennung der Gase im Temperaturbereich zwischen 400 und 1.300 Grad zur Erzeugung von Heizwärme
- Übertragung der Heizenergie auf einen Pufferspeicher, das Warmwasser wird als Wärmeträger in die Heizungsanlage eingespeist
Neben dem Pelletbrennkessel selbst sind für die komplette Heizungsanlage ein Wärmepufferspeicher und das Verteilersystem sowie die Heizkörper selbst erforderlich. Auch eine Regel- und Steuertechnik gehört zum Anlagenkonzept.
Rund um den Brennstoff – Holzpellets und ihre Vorzüge
Holzpellets bestehen aus gepresstem Restholz mit einer Restfeuchte von weniger als 10 %. Durch die geringe Größe können Pellets als Schüttgut behandelt werden. Die kleinen zylinderförmigen Presslinge werden in der Regel dort produziert, wo der Grundstoff ohnehin anfällt, nämlich in großen Hobel- oder Sägewerken. Das schafft gleichzeitig wichtige Synergien für den Fertigungsprozess, verkürzt Transportwege und optimiert die Ökobilanz des Brennstoffes.
Für die Herstellung einer Tonne Pellets sind sechs bis acht Kubikmeter Holzreste erforderlich. Die Späne werden im Vorfeld getrocknet und gereinigt, anschließend wird das Material über eine Schnecke zu den Pellet Pressen gefördert und über Koller durch eine Matrize gepresst. Die noch warmen Pelletstränge werden in die richtige Länge geschnitten und gekühlt. Durch den hohen Druck wird das im Holz enthaltene Lignin zum Klebstoff und hält die Pellets zusammen, zusätzliche Bindemittel sind also nicht erforderlich. Ein Presshilfsmittel, zum Beispiel in Form von Stärke oder Mehl erhöht die Abriebfestigkeit der Pellets, der maximal zulässige Gehalt beträgt 2 %. Bei der Herstellung von Holzpellets wird im Vergleich zu fossilen Brennstoffen nur wenig Energie eingesetzt. Der Aufwand für Produktion und Bereitstellung beträgt 2,7 % der Endenergie. Im Vergleich dazu muss für Erdgas 10 % der Endenergie in die Bereitstellung verwandt werden, bei Heizöl beträgt der Anteil 12 %.
Aufgrund der hohen Energiedichte im Vergleich zu anderen Festbrennstoffen brauchen Holzpellets nur wenig Platz. Der Brennstoff kann deshalb in Bezug auf die Energieausbeute platzsparend und damit auch kostengünstig vorrätig gehalten werden. Unproblematisch ist die Lagerung außerdem aufgrund der geringen Restfeuchte von unter 10 %. Wichtige Voraussetzungen für den Lagerraum sind eine gute Belüftung sowie ein zuverlässig trockenes Klima. Für den Betrieb einer Holzpelletheizung wird der Brennstoff aus der Lagerung über halb- oder vollautomatisch arbeitende Systeme in den Brennerraum transportiert.
Vorteile von Holzpellets im Überblick:
- Hohe Versorgungssicherheit durch fast unbegrenzte Verfügbarkeit des Rohstoffes Holz
- Wirtschaftlichkeit durch die Verwendung von Restholz
- Stabile Preise
- Saubere Verbrennung mit geringem Aschegehalt ohne nicht abbaubare Rückstände
Liefern und Lagern
Holzpellets können auf zwei verschiedene Arten angeliefert und gelagert werden. Üblich ist die Anlieferung als lose Ware in speziellen Silofahrzeugen. Die Straßenbreite für die Anlieferung muss in der Regel mindestens drei Meter betragen, insbesondere die Durchfahrtshöhe für das Silofahrzeug ist vorab zu beachten, bzw. zu erfragen. Werden Pellets als Sackware geliefert, muss ebenfalls ausreichend Platz für die Anfahrt zu beachten sein. Die Säcke müssen trocken und geschützt gelagert werden.
Für die Lagerung der losen Pellets gelten folgende Kriterien:
- Der Lagerraum muss trocken sein, Feuchtigkeit verringert den Brennwert der Pellets und kann zu Funktionsstörungen bei der Förderung oder beim Verfeuern kommen.
- Werden die Pellets über Förder- oder Schneckensysteme zum Brennraum transportiert, sollte im Lagerraum ein glatter Schrägboden mit 45 Grad Neigung installiert sein.
- Spätestens nach der dritten Befüllung sollte der Lagerraum komplett geleert und von Feinanteilen befreit werden.