Biomasseheizung

Der traditionelle Brennstoff Holz gewinnt wieder zunehmend an Bedeutung und wird heute vor allem in modernen Heizungsanlagen eingesetzt.

Bei der Verbrennung von Holz wird lediglich die Menge an CO2 freigesetzt, die der Baum zuvor beim Wachsen aufgenommen hat. Natürlich werden bei der Produktion und dem Transport zusätzlich Schadstoffe emittiert, die Bilanz bei Holzbrennstoffen ist jedoch wesentlich günstiger als bei anderen fossilen Brennstoffen oder Elektroheizungen.

Der Brennstoff Holz wird in Form von Hackschnitzeln, Scheitholz und Holzpellets in modernen automatisierten Heizungsanlagen eingesetzt. Bei der Auswahl der Anlagensysteme sind die Angaben des Herstellers zu Brennstoffqualität und die langfristige Verfügbarkeit des Brennstoffs zu beachten. Geeignete Lagermöglichkeiten für die Brennstoffbevorratung und Transportwege sind bei der Systemauswahl unbedingt zu berücksichtigen. Für alle Anlagen ist ein Wärmepuffer zu empfehlen, bei bestimmten Anlagen für einen energieeffizienten und komfortablen Betrieb unverzichtbar.

Die am Markt erhältlichen Systeme sind bereits sehr gut ausgereift und weisen einen hohen Entwicklungsstand auf. Moderne feuerungstechnisch geregelte Wärmeerzeuger unterschreiten die Emissionsgrenzwerte der1. Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung deutlich. In den letzten 25 Jahren konnten z. B. bei Pelletheizungen Wirkungsgradsteigerungen von gut 30 Prozent realisiert werden. Somit erreichen handbeschickte Einzelfeuerstätten mittlerweile feuerungstechnische Wirkungsgrade über 80 Prozent, Pelletöfen sogar meist über 90 Prozent. Bei Pellet-Zentralheizungen liegt der Kesselwirkungsgrad mehrheitlich bei über 90 Prozent.

Diese aus getrocknetem und naturbelassenem Restholz (wie beispielsweise Sägemehl, Hobelspäne oder Waldrestholz) gepressten Stäbchen sind 4 bis 10 mm stark, 2 bis 5 cm lang und haben einen Heizwert von rund 5 kWh/kg. Somit können zwei Kilogramm Pellets einen Liter Heizöl oder einen m³ Gas ersetzen. Heizungssysteme für Holzpellets unterscheiden sich hinsichtlich ihres Anwendungsbereiches, der Heizleistung und ihrem Bedienkomfort. Am Markt werden folgende drei verschiedene Bauarten angeboten:

• Pelletöfen zur Aufstellung im Wohnbereich
• Pellet-Zentralheizungen zur Aufstellung in Heizungsräumen
• Pellet-Brenneraufsätze und sonstige Pelletfeuerungen

Pelletöfen sind für die Aufstellung in Wohnräumen konzipiert und werden mit Nennwärmeleistungen im Bereich von 5 kW bis 15 kW angeboten. Die Befüllung des angeschlossenen Vorratsbehälters erfolgt in der Regel per Hand, die Brenndauer einer Füllung kann allerdings bis zu 100 Stunden betragen. Es wird zwischen Pelletöfen mit und ohne Wassertasche unterschieden. Bei ersteren wird der überwiegende Teil der Wärme an das Heizungswasser abgegeben, um das gesamte Gebäude zu beheizen und das Brauchwasser zu erwärmen.

Da jedoch mindestens 20 Prozent der Wärme an den Aufstellraum abgegeben wird, ist die Kombination mit einem weiteren Heizsystem (wie z.B. einer Solaranlage) zur Brauchwassererwärmung im Sommer unbedingt empfehlenswert. Auch eventuell noch vorhandene Öl- oder Gasheizungen können als Spitzenlastkessel im Winter und zur Brauchwassererwärmung in den Sommermonaten verwendet werden. Aufgrund der kleinen Brennstoff-Vorratsbehälter und der damit verbundenen Notwendigkeit der regelmäßigen Befüllung, eignen sich die Pelletöfen mit Wassertasche besonders für Gebäude und Wohnungen mit einem geringen Wärmebedarf (beispielsweise Niedrigenergiehaus oder Passivhaus).

Die Variante ohne Wassertasche dient der Beheizung einzelner Wohnräume, wobei über Konvektion (Warmluft) und Strahlung die Raumluft erwärmt wird.

Pellet-Zentralheizungen werden immer häufiger in Ein- und Mehrfamilienhäusern als umweltfreundliche Alternative gegenüber Öl und Gas eingebaut. Sie eignen sich sowohl bei Neubauten, aber auch im Bestand, wenn der alte Heizkessel ausgetauscht werden muss. In diesem Fall kann in der Regel das bestehende hydraulische Heizungssystem und der Schornstein weiter verwendet werden.

Pellet-Zentralheizungen werden in einem separaten Heizungsraum installiert und dienen der Beheizung des gesamten Gebäudes sowie der Brauchwassererwärmung. Es werden halb- und vollautomatische Systeme angeboten, welche sich hinsichtlich ihres Platzbedarfes und des zur Befüllung des Vorratsbehälters und des Lagerraums benötigten Arbeitsaufwandes unterscheiden. Die vollautomatische Pellet-Zentralheizung bedient sich mittels einer Förderschnecke oder eines Saugfördersystems mit Pellets, welche in einem Lagerraum, Tank oder Silo aufbewahrt werden. Die Befüllung durch einen Silotankwagen erfolgt in Abhängigkeit von der Größe des Lagers ein Mal pro Jahr oder häufiger. Wird für die Pelletzufuhr eine Saugförderung gewählt, so kann sich der Lagerraum auch bis zu 20 Meter von der Heizung entfernt oder sogar auf einer anderen Etage befinden. Dadurch ist auch die Nutzung eines Erdtanks im Garten oder eines Gewebesilos im Nebengebäude möglich.  Der Einbau eines Pufferspeichers ist nicht unbedingt notwendig, jedoch zu empfehlen, da damit durch längere Laufzeiten im Volllastbetrieb ein höherer Wirkungsgrad erreicht wird.

Sowohl bei Pelletsöfen als auch bei Zentralheizungen wird die Menge der dem Brennraum zugeführten Pellets mittels einer programmierbaren Steuerungsanlage geregelt. Das macht die Pellets-Heizungssysteme hinsichtlich der Brennstoffzuführung mit modernen Ölheizungen vergleichbar. Auf dem Markt werden außerdem Holzheizkessel angeboten, die sowohl mit Pellets als auch mit Scheitholz betrieben werden können ("Scheitholz-Pellet-Kombinationskessel").

Pellet-Brenneraufsätze ermöglichen die einfache Umstellung eines noch brauchbaren Ölheizungskessels auf Holzpellets als Brennstoff.

Scheitholz fällt überwiegend aus dem nicht verwertbaren Anteil bei der Nutzholzgewinnung an. Da der Heizwert von Holz vom Wassergehalt abhängig ist, soll es vor der Verbrennung 1 bis 2 Jahre getrocknet werden.

Die Befüllung der Kessel mit Holzscheiten von 50 bis 100 cm Größe erfolgt von Hand und reicht bei modernen Anlagen je nach Auslegungsleistung und Wärmeabnahme von 4 bis 8 Stunden. Ein Gebläse unterstützt die Zufuhr von Verbrennungsluft, durch die Mengenänderung wird eine begrenzte Leistungs-regulierung möglich.

Bei modernen Scheitholzkesseln mit Mikroprozessor und Lambdasonde ist eine Leistungsanpassung bis zu 50% möglich. Ein Pufferspeicher sollte in jedem Fall in die Anlage eingebunden werden.

Holzhackschnitzel werden aus Restholz und Schwachholz produziert. Voraussetzungen für den problemlosen Einsatz in einer automatischen Heizanlage sind sauberes Holz ohne Verunreinigungen, eine möglichst gleichmäßige Größe und ein geringer Wassergehalt. Die Brennstoffqualität muss an die Anforderungen der Anlage aus den Angaben des Herstellers angepasst sein.

Hackschnitzelfeuerungen sind vom Komfort mit Gas- und Ölfeuerungsanlagen zu vergleichen. Die bedarfsgerechte automatische Brennstoffzufuhr und die Luftregulierung ermöglichen einen gleichbleibend hohen Wirkungsgrad bei geringsten Emissionen. Abhängig von der Brennstoffqualität kann die Leistung einer Feuerungsanlage unter 40 % der Nennwärmeleistung reguliert werden.