CO2-neutral und preiswert heizen

10.12.2018 | Veröffentlicht in Ausgabe 24-2018 | Druckvorschau

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Marktbedingungen für Holzheizungen Die Vorteile von Holzbrennstoffkesseln liegen auf der Hand: Sie verbinden CO2-Neutralität und geringe Brennstoffkosten mit einer hohen Leistungsfähigkeit, die alle Optionen bei der Ausgestaltung des Heizsystems offenhält. Trotzdem sind sie bislang nur wenigen Eigentümern bekannt. Dementsprechend müssen SHK-Unternehmer häufig viel Aufklärungsarbeit leisten. Dieser Beitrag fasst die Möglichkeiten und Besonderheiten des modernen Holzheizens kompakt zusammen. Johann Standl

Holz ist ein wichtiger erneuerbarer Energieträger. Es lässt sich CO₂-neutral verbrennen und leistet damit einen Beitrag zur Reduktion der klimaschädlichen Treibhausgase. Schon ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit einem Jahresbedarf von 2500 l Heizöl spart durch den Umstieg auf den Brennstoff Holz rund 7,9 t CO₂ jährlich.

Deshalb möchte die Bundesregierung die Betreiber von fossilen Heizanlagen mittels einer hohen Förderung von bis zu 10 500 Euro zum Umstieg motivieren. Der Zugang zu diesen beträchtlichen Zuschüssen ist allerdings so bürokratisch und langwierig, dass viele den Aufwand scheuen.

„Ziel verfehlt“ müsste man hier eigentlich sagen, denn trotz der hohen Fördersumme konnten sich bisher nur wenige Öl- und Gasheizungsbetreiber für einen Heizungstausch begeistern. Ganz im Gegenteil: Im Jahr 2017 ist der Markt für Biomasse-Heizanlagen sogar wieder geschrumpft, wobei dieser Trend 2018 zumindest im Bereich Pellets aufgehalten werden konnte ( Näheres in der folgenden Marktübersicht).

Und das, obwohl Holz schon seit jeher einer der günstigsten Brennstoffe ist und zum großen Teil aus der Region bezogen werden kann. Die Preisdifferenz zu den fossilen Brennstoffen Öl und Gas ist dabei beachtlich: So sind Holzpellets derzeit um fast 40 % günstiger als Heizöl. Die im Vergleich zu Öl- oder Gasheizungen höheren Anschaffungskosten machen sich daher vor allem bei größer dimensionierten Anlagen schon nach wenigen Jahren bezahlt.

Je nach Anforderung und Komfortanspruch des Heizungsbetreibers lässt sich Holz in Form von Scheiten, als Hackgut oder als Pellets verbrennen.

Preiswerte Wärmeversorgung mit Scheitholz

Der klassische Scheitholzkessel, auch oft als Holzvergaserkessel bezeichnet, findet vor allem im ländlichen Raum bzw. bei Besitzern eigenen Baumbestands seinen Einsatz. Scheitholzkessel werden meist mit Halbmeterscheiten befeuert. Da Holzvergaser von Hand gereinigt und befüllt werden, eignet sich diese Heizform vor allem für Betreiber, die einen gewissen Betreuungsaufwand nicht scheuen. Eine automatische Zündung verringert hier bei manchen Kesseln den Arbeitsaufwand.

Zudem lassen sich mit einem Wärmespeicher die Nachlegeintervalle deutlich verlängern. Mehr Komfort bringt auch die Einbindung einer Solarthermieanlage oder einer Brauchwasser-Wärmepumpe. In den Sommermonaten übernehmen diese dann die Warmwasserbereitung, sodass der Kessel nicht in Betrieb gehen muss.

Vollautomatisch heizen mit Hackgut

Wesentlich komfortabler als Scheitholzkessel sind Hackgutheizungen. Hier wird das zu sogenannten Hackschnitzeln zerkleinerte Holz vollautomatisch vom Lager zum Kessel befördert. Dieser entascht und reinigt sich selbst, zündet automatisch und passt die Leistung selbstständig an den Bedarf an. Je nach Kesselleistung und Brennstoffqualität muss der Aschebehälter etwa einmal pro Monat entleert werden.

Für die Lagerung der Hackschnitzel ist ein ausreichend großer Raum erforderlich, der zudem über eine breite Zufahrt einfach erreichbar sein muss. Meist wird dazu ein Hackgutbunker in einem Wirtschaftsgebäude untergebracht. Der Brennstoff wird entweder mittels automatischer Transportschnecken oder seit Kurzem auch über flexible Saugsysteme vom Lager zum Kessel befördert.

Erfolgt der Transport per Schneckensystem, sollte sich der Heizraum möglichst nahe beim Hackgutlager befinden. Mit einem Saugsystem können hingegen auch kurvige Wegstrecken mit einer Länge von bis zu 25 m und Höhenunterschieden von bis zu 7 m überwunden werden.

Hoher Komfort mit Pellets

Die wohl komfortabelste Art der Wärmeversorgung mit Holzenergie bieten Pelletheizungen. Sie zünden und reinigen sich vollautomatisch und arbeiten so effizient, dass die Asche nur wenige Male im Jahr entleert werden muss. Auch der Brennstoff kann automatisch – entweder mittels Schnecken- oder Saugsystem – vom Lager zum Kessel befördert werden.

Pelletheizungen eignen sich sehr gut für den Ersatz alter Ölheizungen. Die kleinen Holzpresslinge weisen eine sehr hohe Energiedichte auf, sodass für die Lagerung weniger Platz erforderlich ist. Der Öltankraum ist meist groß genug, um in ein Pelletlager umgebaut zu werden.

Wer den Komfort einer Pelletheizung mit den Preisvorteilen des Holzheizens verbinden möchte, der greift am besten zu einer Hybridlösung bzw. einem Holz-Pellet-Kombikessel: Wird einmal kein Holz nachgelegt, schaltet der Kessel bei Bedarf selbstständig auf den Pelletbetrieb um.

Abgasgrenzwerte einhalten

Grundsätzlich ist auch das Emissionsverhalten des Kessels ein wichtiges Kriterium. Hier gilt es, die gesetzlich geforderten Schadstoffgrenzwerte bestmöglich zu erfüllen. Diese sind in der ersten Bundes-Immissionsschutzverordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV) festgelegt.

So müssen alle neu errichteten Holzheizkessel mit einer Nennwärmeleistung ab 4 kW einen Staubwert von 0,02 g/m³ sowie einen CO-Wert von 0,4 g/m³ einhalten. Werden diese Grenzwerte bei der Verbrennung überschritten, muss die Anlage mit einem Filter ausgestattet werden. Die hierfür verfügbaren Lösungen arbeiten zum größten Teil mit elektrostatischer Abscheidung und werden in das Abgassystem integriert.

Im besten Fall kommen jedoch Verbrennungstechniken zum Einsatz, die auch ohne Sekundärmaßnahmen den gesetzlichen Umweltvorgaben gerecht werden. So erreicht etwa der Windhager Hackgutvergaser PuroWin mit einem Zero-Emission-Brenner erstmals Staubwerte, die nach Herstellerangaben an der Messbarkeitsgrenze liegen – ohne den Einsatz eines Staubabscheiders.

Da der Kessel absolut dicht ist, bleibt das Glutbett ohne Brennstoff- oder Luftzufuhr bis zu vier Tage lang erhalten. In dieser Zeit heizt er sich von selbst wieder an und spart dadurch viel Zündenergie. Anstatt eines Rostes verfügt das Gerät über zwei Entaschungsplatten. Diese machen den Kessel unempfindlich gegen Fremdkörper und ermöglichen einen durchgehenden Heizbetrieb selbst bei voller Leistung.

Lagerung des Brennstoffes

Weiterhin sollte schon in der Planungsphase der Holzheizung geklärt werden, ob ausreichend Platz für die Lagerung des Brennstoffes vorhanden ist. Hackgut- und Pelletkessel werden hier in der Regel mittels Transportschnecken oder per Saugsystem direkt vom Lager versorgt.

Förderschnecken sind relativ leise und robust und vor allem für kurze Wege geeignet. Durch eine zentrale Spindelwelle wird der Brennstoff mit einer gleichmäßigen Drehbewegung nach vorne geschoben und gelangt so Schritt für Schritt zum Kessel. Dabei sollte die Steigung nicht mehr als 30 % betragen. Zudem müssen im Lager Schrägen vorhanden sein, um das Nachrutschen des Holzes zu gewährleisten.

Saugsysteme sind vor allem dann von Vorteil, wenn das Brennstofflager nicht direkt neben dem Heizraum steht oder wenn eine kurvige Förderstrecke zu überwinden ist. Die Saugsonden werden gleichmäßig auf dem Boden des Lagerraums verteilt, wobei sich deren Anzahl nach der Größe des Lagerraums richtet. Die einzelnen Sonden arbeiten abwechselnd in Intervallen und leeren das Lager gleichmäßig.

Individuelle Lagerlösungen

Hat sich der Betreiber für eine Pelletheizung entschieden, stehen ihm mehrere Lagervarianten zur Auswahl: vom klassischen gemauerten Lagerraum mit oder ohne Raumschrägen über den Stahlblech- oder Gewebetank bis hin zum Erdtank.

Das ideale Lager ist trocken, liegt an einer Außenwand und bietet genügend Platz für einen Jahresvorrat Pellets (siehe Infokasten). Wände und Decke müssen den jeweiligen Brandschutzvorgaben entsprechen. Darüber hinaus dürfen sich im Lager keine offenen Leitungen, Sicherungskästen, Wasserleitungen oder Lichtquellen befinden.

Eine praktische Planungshilfe bietet hier etwa Windhager in Form einer App. Der Fachhandwerker muss nur die Länge, Breite und Höhe des zur Verfügung stehenden Raums eingeben und erhält eine passende Lösung als maßstabsgetreue 2D-Ansicht inklusive aller wichtigen Maße und technischen Daten. Zur besseren Veranschaulichung generiert die App zudem 3D-Beispiele zu allen errechneten Vorschlägen.

Grundlagen der Planung

Bei der Planung der Heizanlage ist vor allem auf die richtige Dimensionierung des Kessels zu achten. Neben der Größe und der Dämmung des Gebäudes spielen auch die Anzahl der Bewohner und das Heizverhalten des Betreibers eine wichtige Rolle.

Einen sehr effizienten Betrieb ermöglicht hier die Brennwerttechnik, mit der sich bei Pellet- und Hackgutkesseln Wirkungsgrade von über 100 % erzielen lassen. Moderne Biomasseheizungen sollten zudem ihre Leistung weitgehend dem Bedarf anpassen können.

In vielen Fällen ist auch die Kombination mit einem Wärmespeicher sinnvoll. Vor allem Scheitholz- oder Hackgutanlagen benötigen einen Wärmespeicher zum Lastausgleich. Pelletkessel hingegen arbeiten oft schon im Teillastbetrieb ab 30 % der Nennwärmeleistung so effizient und sauber, dass sie ohne Speicher betrieben werden können.

Bevor eine Holzheizung installiert wird, muss über den Schornsteinfeger auch ein Kaminbefund eingeholt werden. Aufgrund der niedrigen Abgastemperaturen moderner Anlagen ist hier ein feuchtigkeitsunempfindlicher Schornstein erforderlich. Dieser kann in der Regel auch einfach nachgerüstet werden, z. B. mit einem Edelstahl-Schornsteinsystem.

Fazit

Das Heizen mit Holzbrennstoffen lohnt sich für die Umwelt und den Betreiber. Überzeugend sind der CO₂-arme Betrieb und die Unabhängigkeit von der Preisentwicklung bei den fossilen Energieträgern. Da in der Regel auf regionale Holzbestände zurückgegriffen werden kann, fallen die Transportwege entsprechend kurz aus.

Grundsätzlich steht für jeden Anwendungsfall eine passende Holzheizung zur Verfügung. Werden einige grundlegende Dinge beachtet, ist der Einbau zudem einfach und rasch möglich.

Info

Brennstoffbedarf abschätzen

Bei der Planung des Brennstofflagers für die Holzheizung sollte darauf geachtet werden, dass darin etwa ein Jahresvorrat Platz findet. Brennstoffmenge und Platzbedarf lassen sich mit folgenden Faustformeln einfach überschlagen:

Holzpellets