Wenn bei zwei Projekten zwei ähnliche Heizzentralen gebaut werden und dabei zwei gleich große Kessel zum Einsatz kommen, dann lassen sich Vor- und Nachteile von Pellets- und Hackschnitzelfeuerung ideal vergleichen. Das erste Projekt ist das 40 Jahre alte Studentenwohnheim in Freiburg. Das Studentenwerk entschied sich für einen 300 kW Hackschnitzel-Kessel mit unterirdischem Außenlager. Die Planung und den Bau der Heizungstechnik mit Lagerbehälter übernahm SWL aus Bernau ( https://swl-web.de/ ) als Contractor.
In einem ähnlich gelagerten Fall, bei der 40 Jahre alten Turnhalle Carl-Diem-Straße im Wärmeverbund der Gregor-Mendel-Realschule in Heidelberg-Kirchheim, haben sich die Stadtwerke Heidelberg ( https://www.swhd.de/ ) als Contractor bei 300 kW Kesselleistung ebenfalls für ein unterirdisches Außenlager entschieden, allerdings mit Holzpellets.
Im Vergleich zu Hackschnitzeln sind Holzpellets teurer, benötigen aber weniger Lagerraum und führen zu niedrigeren Wartungskosten. Das spricht zunächst für die Pellets, denn für den gleichen Heizwert kann das Lager viermal kleiner sein als bei Hackschnitzeln. Entnahmetechnik und Kessel sind in beiden Fällen annähernd gleich in der Technik und den Anschaffungskosten. Damit sind die Baukosten für die Pelletheizung günstiger.
Hackschnitzel sind bei den Betriebskosten günstiger
Anders sieht es bei den Betriebskosten aus: Hackschnitzel kosten bei gleichem Heizwert etwa ein Drittel weniger als Pellets. Doch dieser Vorsprung bei den laufenden Kosten wird durch einen höheren Aufwand an Wartung wieder verkürzt. Das liegt an der Beschaffenheit der Hackschnitzel, die Entnahme- und Fördertechnik strapaziert.
Dazu meint Berthold Schmidt, Geschäftsführer der SWL Bau- u. Betriebsgesellschaft für Holzheizungen mit Wärmeverbund, Bernau: „Als Contractor für das Studentenwohnheim Lehenerstraße in Freiburg haben wir uns für Hackschnitzel entschieden, weil uns aus kurzer Entfernung Forst-Betriebsgemeinschaften aus dem Schwarzwald günstig beliefern. Hackschnitzel sind finanziell besonders attraktiv bei niedrigem Transportkosten-Anteil und bei Wärmeverbund-Anlagen in der Größe ab 200 kW. Bis zu 35 % Holzfeuchte machen uns kein Problem im unterirdischen Lager. Ab 500 kW darf der Wassergehalt des Holzes sogar bis zu 50 % sein“, stellt Schmidt im Rückblick auf 15 Jahre Erfahrung fest. Zum Schutz des Schornsteins vor Schäden durch Kondensat sorgt die Vortrocknung im Hackschnitzelkessel.
Der Hauptvorteil von Pellets ist die leichtere Handhabung
Holzpellets punkten bei Energiedichte, Festigkeit, Trockenheit und geringem Aschegehalt. Ihre einheitliche Qualität ist in Deutschland durch DINplus und in Österreich durch ÖNORM zertifiziert. Manfred Eitelbuß, zuständig für Planung und Betrieb der Wärmeerzeugung bei den Heidelberger Stadtwerken, Abteilung Netze, blickt auf mehrere Jahre Berufserfahrung zurück und stellt fest: „Für Contracting und Wärmeverbund bei unserem Projekt in Heidelberg-Kirchheim haben wir bei der Wahl des Brennstoffes den Holzpellets gegenüber Hackschnitzeln den Vorzug gegeben. Es gab dafür mehrere Gründe: Die niedrigeren Betriebskosten für Reinigung und weniger Störungen bei der Entnahmetechnik, der preiswertere kleinere Speicher, vor allem aber die hier an der Turnhalle in Kirchheim durch vorhandene Bäume fehlende Zufahrt.“ Das Lieferfahrzeug muss in 15 m Abstand vom Speicher entladen, was für die pneumatischen Förder-Schläuche kein Problem ist.
Der Pellet-Speicher in Heidelberg mit einem Nutzinhalt von 45 m³ fasst die Ladung von zwei Silofahrzeugen. Der Hackschnitzel-Behälter in Freiburg mit einem Nutzinhalt von 50 m³ wird befüllt, wenn 80 % aufgebraucht sind. Der Container einer Lieferung enthält 40 m³. Die unterirdischen Brennstoffspeicher beider Projekte haben außer unterschiedlicher Größe auch unterschiedliche Öffnungen. Das hängt mit der Technik des Transportes zusammen. Hackschnitzel werden als Schüttgut mit einer Dichte von etwa 200 kg/m³ vom Lieferanten direkt in den Speicher gekippt. Beim Studentenwerk in Freiburg ist eine besonders große Öffnung eingebaut, um den unvermeidbaren Hohlraum des Schüttkegels verringern zu können. Pellets, in Silofahrzeugen wie Futtermittel geliefert, werden mit Luftdruck vom LKW aus eingeblasen, Schüttgewicht etwa 650 kg/m³. Der Speicher an der Turnhalle in Heidelberg hat drei Befüllstutzen für drei nebeneinander liegende Schüttkegel. Auch dies verringert die Hohlräume.
Fazit
Ob Pellets oder Hackschnitzel, darüber entscheidet nicht nur die Philosophie von Betreibern oder Contractoren. Eine wichtige Rolle spielen Transportpreise, örtliche Gegebenheiten und regionale Verfügbarkeit. Eine Ausgereifte Lager- und Kesseltechnik für Großprojekte ist in beiden Fällen vorhanden.
INFO
Vorteile von Betonspeichern
Der Brennstoff lagert außerhalb des Gebäudes. So kann wertvoller Kellerraum anderweitig genutzt werden.
Beton ist im Erdreich chemisch neutral und im rauen Tiefbau-Milieu robust.
Betonspeicher aus Fertigteilen von Mall sind stabil gegen Erddruck von außen, haben eine Nutzungsdauer von mindestens 50 Jahren und sind mit wenig Aufwand gegen Aufschwimmen bei anstehendem Grundwasser zu sichern.
Das externe Brennstofflager bietet optimalen Brandschutz.
Projektdaten
Hackschnitzelanlage
Objekt: Studentenwohnheim Lehenerstraße 90, Freiburg i.Br.
Auftraggeber: Studentenwerk Freiburg i.Br.
Planung, Bau: SWL Bau- u. Betriebsgesellschaft für Holzheizungen mit Wärmeverbund, Bernau
Kesseltyp: KÖB Pyrot 300 kW, mit automatischer Hackschnitzel-Entnahme im unterirdischen Speicher durch Spannfeder und Förderschnecke
Brennstofflagerung: Mall-Hackschnitzel-Großbehälter unterirdisch, aus Betonfertigteilen vor Ort montiert mit Öffnung für bauseitiges Austragsystem, Innendurchmesser 5,6 m, lichte Höhe 2,8 m für ca. 50 m³ Nutzinhalt (10 t Hackschnitzel, entsprechend 4000 Liter Heizöl-Äquivalent)
Als Wärmespeicher wurde ein 1000-l-Pufferspeicher installiert, der hauptsächlich als hydraulische Weiche dient, und ein 3000-l-Trinkwasserspeicher.
Der maximale Wärmebedarf bei Auslegungstemperatur liegt bei 300 kW.
Der Wärmeverbrauch für das Gebäude lag im Jahr 2009 bei 580 MWh.
Fertigstellung: August 2008
Projektdaten
Pelletanlage
Objekt: Turnhalle Carl-Diem-Straße mit Gregor-Mendel-Realschule, Heidelberg-Kirchheim
Auftraggeber: Stadt Heidelberg
Planung, Bau: Stadtwerke Heidelberg GmbH als Contractor
Kesseltyp: KÖB Pyrot 300 kW, mit automatischer Pellet-Entnahme im unterirdischen Speicher durch Spannfeder und Förderschnecke, und ein zusätzlicher Gaskessel mit einer Leistung von 380 kW
Brennstofflagerung: Mall-Pellet-Großbehälter unterirdisch, aus Betonfertigteilen vor Ort montiert mit Öffnung für bauseitiges Austragsystem, Innendurchmesser 5,6 m, lichte Höhe 2,55 m für ca. 45 m³ Nutzinhalt (30 t Pellets, entsprechend 15000 Liter Heizöl-Äquivalent)
Als Wärmspeicher dient ein Pufferbehälter mit 3000 l Inhalt.
Der maximale Wärmebedarf wurde mit 350 kW berechnet.
Der Wärmeverbrauch lag in den Jahren 2008 bis 2009 im Schnitt bei 540 MWh.
Fertigstellung: Dezember 2007
Autor
Dipl.-Ing. Klaus W. König, Architekt und Fachjournalist für ökologische Haustechnik, Überlingen/Bodensee
