Pellets unter der Erde lagern

Frei aufstellbare Behälter im Raum sind bei kleinen Holzheizungen ebenso möglich wie sogenannte Bunker (geschlossene Räume) oder in den Erdboden eingelassene Speicher. Erforderliches Volumen, Statik, Geräuschbelastung, Anlieferung des Brennstoffs und Entnahmetechnik sind Aspekte, die die Auswahl des Lagers bestimmen. Rührwerke, Saugsonden und Schnecken entnehmen den Brennstoff von unten aus dem Lager, bestimmte Saugsysteme alternativ von oben.

Werden Lager mit Fördertechnik im Keller innerhalb eines Wohnhauses untergebracht, sollten die Betriebsgeräusche nicht zu laut sein. Fertigteilspeicher in der Erde sind in dieser Hinsicht unproblematisch. Zudem beanspruchen sie keinen Raum – das senkt die Kubatur und damit die Baukosten.

Fehlerquelle 1: Kesselsteuerung

Es muss rechtzeitig geprüft werden, ob das Entnahmesystem des geplanten unterirdischen Lagers mit dem Pelletkessel zusammenpasst. Besteht keine Freigabe des Kesselherstellers, liegt die Verantwortung beim Installateur. Er gewährleistet für die Funktionseinheit Kessel, Entnahmesystem und Lager. Die Saugturbine des Kessels bezieht die Pellets durch einen flexiblen Schlauch vom Austragsystem, das Teil des Speichers ist. Die mitgesaugte Luft strömt über einen zweiten Schlauch zurück in den Pelletbehälter.

Als Austragsystem dient z. B. der vom Speicherhersteller Mall mitgelieferte Roboter Maulwurf. Er wandert über die Oberfläche des Vorrats und entnimmt die Holzpellets schonend von oben, intervallartig von der Saugturbine des Heizkessels gesteuert. Welche Kessel in Bezug auf die Steuerung zu diesem Entnahmesystem passen, gibt der Speicherhersteller auf seiner Internetseite bekannt.

Für Pelletspeicher ist im Hinblick auf einen störungsfreien Betrieb grundsätzlich ein pneumatisches Saugsystem zur Entnahme des Brennstoffs von oben empfehlenswert. Denn dort befinden sich weniger Staub und Feinanteile als am Speicherboden, was eine der Voraussetzungen für den störungsfreien Betrieb des Kessels ist. Und die Entnahmetechnik ist jederzeit zugänglich. Vor dem Befüllen des Speichers wird sie mit wenigen Handgriffen gesichert, um nicht verschüttet zu werden. Bei der Lieferung von Pellets öffnet der Lkw-Fahrer die Einstiegsluke, zieht das pneumatische Austragsystem nach oben und fixiert es dort während des Einblasens.

Das Brennstofflager lässt sich auf Wunsch zusätzlich mit einer Füllstandsanzeige ausrüsten. Verschiedene technische Varianten sind auf dem Markt, z. B. ein stationäres Ultraschall-Messsystem. Es ermöglicht die komfortable Überwachung aus der Ferne und misst mit hoher Genauigkeit, abhängig von der Anzahl der eingesetzten Sensoren.

Wie viele Pellets noch im Lager sind, sieht der Betreiber direkt an der Anzeigeeinheit oder auf dem internetfähigen Endgerät. Wird das Endgerät beim Brennstofflieferanten platziert, schlägt dieser seinem Kunden den Lieferzeitpunkt und die Menge vor. Und er macht eventuell ein gutes Angebot, da er so seine Touren und die Auslastung seiner Fahrzeuge optimieren kann.

Fehlerquelle 2: Belüftung

Zu beachten ist, dass ein Pelletlager in den ersten vier Wochen nach Befüllung nur betreten werden darf, wenn zuvor der Kohlenmonoxid(CO)-Gehalt gemessen wurde. Bei Erdlagern und Lagern größer als 10 t Füllgewicht muss der CO-Gehalt stets vorher gemessen werden. Beim Betreten ist ein mobiler CO-Warner mitzuführen, eine zweite Person hat sich in Sichtweite vor dem Lager aufzuhalten. Zeigt das CO-Messgerät eine Konzentration über 60 ppm an, muss das Lager sofort verlassen werden.

An der Eingangstür bzw. Luke sind die Sicherheitshinweise zum Betreten des Lagers anzubringen. Die Aufkleber können im Onlineshop des Deutschen Pelletinstituts (DEPI) kostenlos bestellt werden. Als einfache Maßnahme gegen eine erhöhte CO-Konzentration bei Lagern, die weniger als 10 t Fassungsvermögen haben, hilft die ständige Belüftung, z. B. durch belüftende Deckel. Mall bietet diese an, hat jedoch zusätzlich bei allen Pelletspeichern einen Anschluss im Konus bzw. in der Behälterwand mit dem nach VDI 3464 erforderlichen freien Querschnitt. Hier kann bauseits bei Bedarf eine Lüftungsleitung angeschlossen werden.

Fehlerquelle 3: Schachtabdeckung

Abdeckungen unterirdischer Behälter müssen passend zur Belastungsklasse ausgewählt werden. Dies ist besonders beim Einbau unter Betriebshöfen und Feuerwehrzufahrten wichtig. Da durch Beton als beständigen Werkstoff im Erdreich die volle Befahrbarkeit des Speichers gegeben ist, kann hier in bestimmten Fällen auch nachträglich der Deckel noch getauscht werden.

Grundsätzlich stehen Schachtabdeckungen für den begehbaren (weniger Gewicht, preiswerter) oder den befahrbaren Bereich zur Verfügung. Im letzteren Fall empfiehlt sich die Abdeckung Klasse B. Diese reicht für das Überfahren durch Feuerwehrfahrzeuge und Pelletlieferanten aus und ist zum Befüllen des Speichers leichter zu öffnen als Klasse D.

In jedem Fall muss die Schachtabdeckung tagwasserdicht sein. Über ein interessantes Detail verfügen hier die Pelletspeicher Thermopel von Mall durch die sichere Abdeckung mit zwei Verschlüssen übereinander. Dies ermöglicht die Entwässerung des Zwischenraums dieser beiden Dichtungsebenen. So kann eventuell aufgrund einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit entstandenes Kondenswasser einfach abgeführt werden.

Fehlerquelle 4: Baugrubensohle

Was für andere Bauelemente wichtig ist, ist für den unterirdischen Pelletspeicher aus Betonfertigteilen entbehrlich: das Fundament. Ein Planum z. B. aus Kiessand mit ca. 10 bis 25 cm Höhe ist vollkommen ausreichend und sogar preiswerter. Und die Lastverteilung gelingt damit besser als durch eine Betonplatte. Die Beschaffenheit der hier verwendeten Behälter ist auf ideale Lastverteilung angewiesen.

Die beschriebenen Pelletspeicher, wie sonstige Fertigteilbehälter mit Boden und Wand aus einem Guss, bestehen aus Stahlbewehrung und hochfestem Beton. Im Hinblick auf Transport und Versetzen ist die Wandstärke und damit das Gewicht im Vergleich zu Ortbeton deutlich reduziert.

Allerdings muss das Auflager aus statischen Gründen bei derart hochwertigem Material satt, weich und flächig sein, was bei einer Fundamentplatte nicht gegeben wäre. Generell gilt natürlich, auch bei Ortbeton, dass der Baugrund unterhalb des Planums tragfähig sein muss und die Baugrube mit Sorgfalt verfüllt wird.

Fehlerquelle 5: Zufahrt

Gut ist, wenn sich das unterirdische Brennstofflager in der Nähe des Heizraumes befindet. Es sollte aber auch an oder unter einer Zufahrt liegen, denn dann kann der Speicher im Optimalfall direkt vom Kran des Lieferfahrzeugs in die Baugrube gehoben werden. Dies ist beispielsweise beim Hersteller Mall mit Pelletlagern bis zu einem Nutzvolumen von 12 m³ möglich.

Erst bei größeren Behältern ist ein bauseits bereitgestellter Kran erforderlich. Das Einheben des Behälters mit dem dazugehörenden Konus vom Lieferfahrzeug in die Baugrube dauert nur 30 bis 60 Minuten, wenn das Lieferfahrzeug rückwärts bis ca. 5 m an die Baugrube heranfahren kann.

Oftmals kann am selben Tag noch die Baugrube verfüllt werden. Das Aushubmaterial darf beim Pelletspeicher Thermopel wiederverwendet werden, sofern es nicht felsig ist. Besondere Anforderungen an den Schutz des Behälters gibt es dabei nicht. Zu beachten ist nur, dass lageweise sorgfältig verdichtet wird, um Setzungen des Oberbelags zu vermeiden.

Förderung für Pelletspeicher

Die Richtlinie des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (Bafa) beinhaltet neben der Förderung von Holzfeuerungen und wasserführenden Pelletöfen auch Zuschüsse für Einzelmaßnahmen zur Heizungsoptimierung – als Ergänzung zur Förderung einer Pelletfeuerungsanlage. Dazu zählen der Einbau eines Pelletlagers inklusive Tiefbau- und Anschlussarbeiten. Für einen unterirdischen Pelletspeicher erhalten Bauherren so 10 % der Investitionssumme, jedoch max. 50 % der MAP-Basisförderung.

Wichtig dabei ist: Die Förderung bezieht sich auf den Bestand und Heizkesselleistungen bis 100 kW. Bei Anlagen über 100 kW gibt es die Förderung aus dem KfW-Teil des MAP. Der Förderantrag muss in jedem Fall vor der Auftragsvergabe online beim Bafa gestellt werden. Nur Planungsleistungen sind vor der Antragstellung zulässig.

Explosionsschutz und Zugangssicherung

Laut VDI 3464 können Holzpellets in Ausnahmefällen durch Abrieb oder Staubanteil eine explosionsfähige Atmosphäre bilden. In Abschnitt 7.1 und 7.3 werden dort Maßnahmen des vorbeugenden Explosionsschutzes genannt.

In dieser Hinsicht gelten exemplarisch für die unterirdischen Pelletlager von Mall die folgenden besonderen Aspekte:

• Betonspeicher sind ideale Behälter für Holzpellets, da sie sich elektrostatisch nicht aufladen bzw. einen Oberflächenwiderstand zum Erdreich haben, der keiner Erdung bedarf.
• Beim Befüllen werden Saug- und Druckschlauch über das Lieferfahrzeug geerdet.
• Die Entnahmeleitung des Saugsystems Maulwurf wird an eine Adapterplatte angeschlossen, die durch den Draht im Saugschlauch am Kessel geerdet ist.
• Bei der Inbetriebnahme großer Lagerbehälter mit 3 und 6 m Durchmesser prüfen die Elektriker des Behälterherstellers die Erdung, bei kleineren Lagern liegt die Kontrolle in der Verantwortung des Heizungsbaubetriebes.
• Werden bauseits zusätzliche Geräte, wie z. B. Lampen, im Behälter installiert, müssen diese für ATEX-Zone 22 gemäß VDI 3464 zugelassen sein.
• Die Einstiegsöffnung muss für erdvergrabene Lager den technischen Sicherheitsanforderungen von BGV C 5 entsprechen, damit gefahrlos ein- und ausgestiegen werden kann sowie die Rettung von Personen möglich ist.

Dipl.-Ing. Klaus W. König veröffentlicht als freier Fachjournalist und Buchautor Artikel in Umwelt-, Architektur-, Heizungs- und Sanitärzeitschriften, 88662 Überlingen, www.klauswkoenig.com