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Holzpelletheizungen

Als umweltschonende Alternative zur Öl- und Gasheizung wird die Holzpelletheizung immer beliebter. Die Verbrennungsöfen die mit stabförmigen Pressholzstäbchen, den sogenannten Pellets, befeuert werden, sind als Einzelofen wie auch als komplette Heizungsanlage erhältlich. Neben der richtigen Technik sowie einer zum Gebäude passenden Dimensionierung ist die Qualität der Holzpellets ausgesprochen wichtig.

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Auswahlkriterien für eine Holzpelletheizung

Bei der Planung einer Holzpelletheizung sind vorab verschiedene Überlegungen zu treffen. Im ersten Schritt wird über das grundsätzliche Anlagensystem entschieden.

Anlagensysteme

Je nach vorhandenen Bedingungen kommen folgende Heizsysteme in Frage:

  1. Holzpellet-Zentralheizungen arbeiten ebenso wie Brennwertkessel und versorgen über eine zentrale Heizungsanlage das gesamte Gebäude mit Wärmeenergie.
  2. Kombikessel arbeiten ebenfalls zentral und lassen sich wahlweise mit Holzpellets oder anderen biogenen Brennstoffen befeuern
  3. Einzelöfen werden per Hand mit Pellets beschickt und beheizen wie ein Kaminofen nur einzelne Räume.

Lagerung und Beschaffungswege

Neben der Entscheidung für einen Anlagentyp muss ein entsprechender Lagerraum vorgesehen werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Heizungsanlage automatisch beschickt wird. Zu bedenken ist in dem Zusammenhang auch der Platz für das benötigte Fördersystem

Vorab sollten bereits passende Bezugsquellen für den Brennstoff ermittelt werden. Je weiter hier die Transportwege sind, umso schlechter ist die Ökobilanz der Anlage. Ideal ist ein Holzpellethersteller vor Ort, geeignete Ansprechpartner sind die Anlagenhersteller sowie nahe gelegene Holzverarbeitungsbetriebe.

Wartung

Holzpellet-Heizungen müssen regelmäßig gereinigt werden. Der Aufwand ist generell gering, allerdings ist der Kehraufwand höher als zum Beispiel bei Gasheizungen. Genaue Regelungen finden sich in den Kehr- und Überprüfungsverordnungen der einzelnen Bundesländer.

Fördermöglichkeiten

Für Holzpelletheizungen werden Förderungen auf Bundesebene bereitgestellt. Wichtig ist, dass alle Förderanträge vorab gestellt werden müssen. Mit der Anschaffung und Installation der Anlage darf erst dann begonnen werden, wenn die Förderung bewilligt ist. Die Förderkonditionen wechseln häufig, deshalb ist eine Vorabinformation bei KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) oder BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) besonders wichtig.

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.

Pellets Normen

Der Wirkungsgrad von Holzpellets ist im Vergleich zu anderen Brennstoffen ausgesprochen gut. Grundvoraussetzung ist allerdings, dass der Brennstoff den erforderlichen Qualitätsanforderungen entspricht. Hierfür gibt es verschiedene Normen und Richtlinien:

  • In der DIN 51731 werden Angaben zu Qualität und Eignung gemacht. Allerdings reichen die Anforderungen in der DIN laut einigen Anlagenherstellern nicht aus, um optimale Heizergebnisse zu erzielen.
  • Eigentlich für Österreich konzipiert, liefert die Ö-Norm M 7135 vielen Kesselherstellern wichtige Grundlagen für die Optimierung der Kessel, die verwendeten Pellets sollten dann den im Vergleich zur deutschen Norm deutlich strengeren Kriterien folgen.
  • Die DINplus Norm, vergeben von DIN CERTCO, vereint die Vorgaben aus den beiden DIN-Normen und nennt weiterhin erhöhte Anforderungen zu Abriebfestigkeit der Pellets und Prüfverfahren.
  • Erweitert wurde diese Norm im Jahr 2010 durch die EN 14961 und dem ENplus Zertifikat als wichtiges Prüfsiegel. Diese Norm löst die nationalen Regelungen ab.

Die Holzvorräte in Deutschland sind mit einem Volumen von 3,6 Milliarden Kubikmeter riesig. Bereits aus diesem Grund, aber auch weil die Holzpelletheizungen ausgesprochen umweltfreundlich arbeiten, bieten Sie zunehmend eine Alternative zu herkömmlichen Heizungssystemen. Ein weiterer Vorteil ist der hohe Wirkungsgrad, der bei dieser Heiztechnologie zwischen 80 und 95 % angesiedelt ist. Die deutlich höheren Anschaffungskosten amortisieren sich im Laufe der Zeit, senken lassen sich die Gesamtkosten durch die Nutzung der Fördermöglichkeiten. Insbesondere in Kombination mit anderen umweltfreundlichen Energiesystemen wie der Solarthermie entsteht ein umweltverträgliches Konzept, das lange und zuverlässig für die nötige Raumwärme sorgt.