Heizen mit Pellets Ein regenerativer Brennstoff auf dem Vormarsch

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1 Heizen mit Pellets Ein regenerativer Brennstoff auf dem Vormarsch Armin Grebe, Mitglied im Arbeitskreis ökologischer Holzbau (AKÖH), ist neben seiner freiberuflichen Tätigkeit als Sachverständiger für Gebäudetechnik in Hannover als Dozent mit dem Schwerpunkt ökologische Haustechnik für mehrere Bildungsträger tätig Pelletkaminofen EvoAqua mit Zuluftanschluss und Wasserregister Foto: Fa. Rika (Österreich) Wer träumt nicht vom Lagerfeuer im eigenen Haus, das Rauschen der Wellen im Hintergrund, den trockenen Roten in erreichbarer Nähe? Offene Flammen faszinierten zu allen Zeiten, offene Kamine liegen nach wie vor im Trend. Auch wenn die Bundesregierung die Förderprogramme für die sogenannte Biomasse deutlich gekürzt hat, sind Holzheizungen wieder up to date. Die Unterhaltung, Beschickung und Wartung modernen Holzheizungen ist durch große technische Neuerungen in den vergangenen Jahren so komfortabel wie bei herkömmlichen Heizsystemen geworden. Viele Anlagen lassen sich mit weiteren, umweltfreundlichen Energiesystemen wie Solaranlagen ideal kombinieren. Neue Holzfeuerungsanlagen sind speziell auf den jeweiligen Holzbrennstoff angepasst. Dabei besteht der komfortabelste Brennstoff aus sogenannten Holz"pellets". Das sind Säge- oder Hobelspäne, Restholz, die ohne chemische Zusätze und nur mit natürlichen Holzharzen als Bindemittel gepresst werden. Durch die Homogenität und Kompaktheit des Energieträgers Pellets lässt sich die Verbrennungstechnologie gut anpassen. Eine für Holzfeuerungen, aber auch andere fossile Brennstoffe bis dahin nicht gekannte Leistungsreduzierung bis auf 2 kw Feuerungsleistung machen diesen nachwachsenden Rohstoff somit auch für Niedrigenergie- und sogar Passivhäuser interessant. Der Kaminofen In dem Anwendungssegment der Niedrigenergie- und Passivhäuser kann der Pellet-Kaminofen eingesetzt werden. Abgeleitet vom klassischen Kaminofen werden hier Pellets in einem Leistungsbereich von 2 bis 10 kw verbrannt. Dabei kann von dieser Leistung bis zu 80% an einen integrierten Wärmetauscher abgegeben und der Heizung und Warmwasserbereitung zugeführt werden. Die Verbindung mit einer Solaranlage zur Warmwasserbereitung in den Sommer- und Übergangsmonaten ist dabei unumgänglich, da sonst zu dieser Zeit die Warmwasserbereitung zur Überwärmung der Häuser führen würde. Der Kaminofen kann auch in der Altbausanierung und zur Ergänzung der konventionellen Heizungsanlage herangezogen

2 werden. So bieten österreichische Hersteller inzwischen auch Kamineinsätze für von Specksteinöfen und Kochherde mit Pelleversorgung an. Natürlich kann der Pellet- Kaminofen ohne integrierte Warmwasserbereitung auch als Heizmedium für selten benutzte Räume und Wohnungen eingesetzt werden. Eine automatische Zündung in Verbindung mit Ansteuerung per Handy ermöglichen ein vorgewärmtes Ferienhaus. Mit Pellets gibt es in hochwassergefährdeten Gebieten keine Wassergefährdung und im Winter kein Ausflocken des Heizöls. Pelletkessel Zentrale Pelletkessel sind mittlerweile von vielen Anbietern in einem Leistungsbereich von 5 bis zu kw am Markt erhältlich. Sie bieten einen ähnlichen Komfort wie konventionelle Öl- oder Gasheizungen und lassen sich in jeder Art von wasserbetriebenem Wärmeabgabesystem betreiben, wie beispielweise Radiatoren, Fußboden-, Wand- und Deckenheizung. Vergleich von Pelletkesseln: Bei allen Herstellern gibt es in den Veröffentlichungen wunderschöne bunte Bilder, doch die technischen Daten kommen häufig zu kurz. Die derzeit am Markt befindlichen Kessel weisen z.t. deutliche Unterschiede im Wirkungsgrad, bei den Emissionen (CO und NOx), beim Stromverbrauch, bei der Wartungsfreundlichkeit (Entaschung, Aschekomprimierung) und beim Preis auf. Wirkungsgrade: Nicht nur bei Niedrigenergiehäusern besteht die Notwendigkeit, den Leistungsbedarf der Kesselanlage dem realen Verbrauch anzupassen. Daher lassen sich fast alle Kessel modulierend betreiben. Doch leider sind Schadstoffausstoß und Wirkungsgrad bei vielen Kesseln nicht konstant über den Leistungsbereich. Da aber insbesondere bei Anlagen ohne Pufferspeicher die Kessel fast immer im Teillastbereich betrieben werden, sollte der Wirkungsgrad auch dann noch über 90 % liegen. Schnitt durch einen Pelletkessel mit Vakuum- Ansaugung und Tages-Vorratsbehälter Grafik: Fa. Hargassner (Österreich) Bild links: Pelletanlage mit 32 kw in einem Kindergarten. Dieser Kessel ist hat inzwischen die Zulassung als raumluftunabhängiges Gerät

3 Schadstoffe: Auch wenn CO nach kurzer Zeit an der Luft zu CO2 aufoxidiert, sollten die Kessel insbesondere im Teilastbereich Werte unter 100 mg/kw erreichen. Bei Stickoxiden sollte die Grenze von 50 mg/kwh unterschritten werden. Strom: Pumpen und Regelung gehörten schon immer zu den heimlichen Stromfressern. Bei Holzkesseln kommt der Heißluftbrenner für die Zündung noch dazu. Auch hier sollte sorgfältig in die Detailunterlagen der Hersteller geschaut werden. Reinigung und Entaschung Ein wesentlicher Punkt in der Akzeptanz von Holzheizungen ist für den Betreiber die Reinigung des Kessels und die Entsorgung der Asche. Um einen möglichst guten und gleichmäßigen Wärmeübergang vom Rauchgas auf das Wasser zu gewährleisten, müssen regelmäßig die Wärmetauscher gereinigt werden. Die manuelle Reinigung mit Bürste, Pinsel und Lappen sollte nicht mehr als einmal pro Jahr notwendig sein. Eine automatisch Reinigung mit Aschekomprimierung ist inzwischen Standard und sollte im Interesse der Nutzer unbedingt vorgesehen werden. Der Aschenbehälter muss dann nur 3 4 mal in der Heizsaison geleert werden. Sicherheitseinrichtungen Alle Kessel verfügen über Sicherheitseinrichtungen wie Zellenradschleuse, Brandschutzklappe o.ä., die das Übergreifen eines Brandes auf das Vorratslager verhindern. Daher sind erst bei Kesselen über 50 kw die Anforderungen eines Heizraums einzuhalten. Küchenhexe in High-Tech ausführung: Der Küchenherd ist lieferbar mit Cerankochfeld und Pelleteinsatz, in Zukunft auch mit Wasserregister zum Anschluss an die Heizungsanlage Foto: Firma Lohberger (Österreich) Bild unten: Zellenradschleuse zur Rückbrandsicherung

4 Allerdings müssen beim gleichzeitigen Betrieb mit Lüftungsanlagen einige Sicherheitsbestimmungen beachtet werden. Auch bei einer Frischluftversorgung des Pelletofen von außen bei Unterdruck CO (Kohlenmonoxid) aus dem Brennraum in den Wohnraum gelangen. Um diese Gefahr auszuschließen, gibt es drei Möglichkeiten, einen Pelletkessel bzw. -ofen zusammen mit einer Lüftungsanlage (auch Ablufthauben mit Außenluftanschluss oder Wäschetrockner stellen ein Problem dar) zu betreiben: 1. Die Lüftungsanlage wird beim Betrieb des Kessels oder Ofens abgeschaltet. 2. Die Lüftungsanlage erzeugt im Aufstellraum Unterdruck von weniger als 4 Pa (Auslegung der Anlage, genügend Zuluftventile). Der Unterdruck wird überwacht, bei Überschreitung wird die Lüftungsanlage abgeschaltet. 3. Ein raumluftunabhängiger Pelletofen wird gewählt (z.b. DIBT-Zulassung). Bei den raumluftunabhängigen Pelletkesseln mit Zulassung gibt es derzeit erst ein Gerät auf dem deutschen Markt. Beheizung einer Fabrikhalle mit einem 250 kw Peleltkessel im Container. Foto: Firma KÖB (Österreich) Bild unten: 300 kw Pelletkessel im Container mit daraufstehendem Container-Pelletlager Foto: Firma Binder (Österreich)

5 Lagerung Häufig sind in den Firmenunterlagen die Lagerrichtlinien für Österreich aufgeführt. In Deutschland aber gelten andere Vorschriften. ("Verordnung über Feuerungsanlagen und Brennstofflagerung" - kurz FeuVO). Da die Verordnung aber aus den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts stammt, sind Pellets in der FeuVO nicht erwähnt. Trotzdem sollte dies aber kein Problem darstellen, denn in fast allen Bundesländern wurde inzwischen ministeriell bestätigt, dass Holzpellets wie feste Brennstoffe zu behandeln sind. Für die Lagerung von Holzpellets gelten in den meisten deutschen Bundesländern keine Auflagen, wenn in die zu lagernde Menge 15 Tonnen nicht übersteigt ( 12 FeuVO ). In Hessen und im Saarland darf zusätzlich die zugehörige Feuerstätte nicht mehr als 150 kw haben, ansonsten muss das Lager in F90 erstellt werden. Im Lagerraum dürfen sich keine elektrischen Installationen befinden (Explosionsgefahr). Lassen diese sich nicht vermeiden, müssen sie in explosionsgeschützter Ausführung ausgeführt werden. Wasserleitungen sollten unbedingt vermieden werden (Rohrbruch, Kondenswasser). Der optimale Lagerraum verfügt über einen schrägen Boden (mind. 35 ; besser 45 ), damit über eine Schnecke eine mög- Hubsilo zur Pelletlagerung der Firma Silobau-Steinecke Bild links: Pelletkessel bzw. Pelletöfen sollten, wenn möglich, über einen Pufferspeicher mit dem Heizsystem verbunden werden Grafik: Firma Rika (Österreich)

6 lichst vollständige Entleerung des Raumes möglich wird, denn länger als zwei Jahre sollten Pellets nicht gelagert werden. Auch muss das Lager über eine Möglichkeit verfügen, das Innere zu inspizieren. Eine gute Alternative zu bauseits errichteten Lagern sind vorgefertigte Silos, die im Keller oder im Freien aufgestellt werden. Vom Lager werden die Pelllets per Schnecke oder bei längeren Strecken per Saugsystem zum Kessel transportiert. Lagergröße: Die Größe des Lagerraumes bestimmt sich nach der Faustregel, dass pro kw Heizlast je ein Kubikmeter Rohlagerraum zu planen ist. Durch den Einbau eines Schrägbodens ergibt sich ein nutzbarer Lagerraum von ca. 60% des Rohlagerraumes. Wurde bisher mit Öl geheizt, kann der Platzbedarf für das Pelletsilos über den bisherigen Heizölverbrauch bestimmt werden: Heizölverbrauch in Liter x 2 : 650 = Lagerbedarf in Kubikmeter. Im Neubau sollte das Lager auf den 1,2 bis 1,5-fachen Jahresbedarf an Holzpellets dimensioniert werden. Befüllung des Lagers: Um das Lager zu befüllen, muss es über zwei Rohre ( 80 oder 100 mm) verfügen. Über ein Rohr werden die Pellets vom Silowagen aus eingeblasen, über das zweite entweicht der Überdruck. Die Rohre dürfen keinesfalls aus Kunststoff sein, denn dies könnte beim Einblasen zu einer elektrischen Aufladung und im ungünstigsten Fall zusammen mit dem Holzstaub zur Explosion führt. Eine Prallplatte aus Gummi verhindert, dass die Pellets beim Einblasen zerrieben werden. Eine störungsfreier Betrieb des Pelletkessel ist nur bei guter Pelletqualität möglich. Diese aber kann nicht allein auf Basis der äußeren Erscheinung eingeschätzt werden. Doch stehen nur wenige aussagekräftige Merkmale für die Urteilsfindung vor Ort zur Verfügung. Es kann aber keinem Anlagenbesitzer zugemutet werden, erst eine Ausbildung zum Experten zu absolvieren und sich danach ein Chemielabor zuzulegen, um die Qualität der Pellets zu analysieren. Der einzige Weg, dies einfach umzusetzen, ist der Nachweis der Einhaltung der Normen und zusätzlicher Zertifikate bzw. Gütesiegel. Daher wurden vom Pelletverband Austria bzw. Deutschland (PVA und PVD) Systeme zur Codierung eingeführt die ein neues Qualitätszeitalter beim Brennstoff Pellets erwarten lassen. Preisunterschiede zwischen 165 und 210 pro Tonne spiegeln dabei die Bandbreite wieder, in denen qualitativ hochwertige Pellets vertrieben werden. Bild unten: Pellets werden per Silo-LKW gebracht und eingeblasen