6-10 KLIMA ENERGIELIEFERANT SACH INFORMATION RENAISSANCE DES KACHELOFENS HACKGUT UND PELLETS

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1 SACH INFORMATION Holz ist nicht nur ein natürlich nachwachsender Energieerzeugungs-Rohstoff, sondern bei der Verbrennung auch CO 2 -neutral. Hat man in den 1960er und 70er Jahren die Kachelöfen aus den Wohnungen entfernt, um sie durch moderne, meist mit Öl befeuerte Heizungen zu ersetzen, geht heute, in Zeiten des höchsten Ölpreises, der Trend wieder in die umgekehrte Richtung: Heizen mit Holz ist gefragt wie nie zuvor, und die Palette der Möglichkeiten deckt alle individuellen Wohngrößen ab. RENAISSANCE DES KACHELOFENS Bei entsprechender Wärmedämmung kann mit einem Kachelofen die gesamte Wohnfläche eines durchschnittlichen Einfamilienhauses beheizt werden, wobei der Oberflächengestaltung (z. B. Kacheln, Farbe, Sichtfenster) und Dimensionierung keine Grenzen gesetzt sind. Gut gesetzte Kaminöfen können bis zu 100 Jahre beheizt werden. Sie eignen sich besonders für das Heizen in den Übergangszeiten und funktionieren auch bei Stromausfall. Moderne Pellets-Kachelöfen erwärmen nicht nur Körper, Herz und Seele, sondern schonen auch die Geldbörse. Wienerberger Ofenkacheln HACKGUT UND PELLETS Pellets sind kleine Röllchen aus Restholz (Säge-, Hobelspäne), die unter hohem Druck ohne chemische Hilfsmittel getrocknet und gepresst werden. Für kleinere und größere Anlagen verwendet man Hackgut aus dem Wald, von Sägerestholz, aus Landschaftsschnitt und sonstigen Holzabfällen. Das unterschiedliche Sortiment wird unter dem Oberbegriff Hackschnitzel zusammengefasst wurden in Österreich ca Tonnen Pellets produziert, wovon Tonnen ins Ausland exportiert wurden. Zwei Kilogramm Pellets (Energiegehalt ca. 4,8 kwh pro Kilogramm) entsprechen etwa einem Liter Heizöl extra leicht bzw. einem Kubikmeter Erdgas. Sie können für Einzelöfen wie für Zentralheizungen verwendet werden und sind kostengünstiger als jedes andere Heizmaterial. Die jährlichen Heizkosten liegen bis zu 50% unter denen von Öl- oder Gasheizungen. Förderungen für Kesselaustauschprogramme durch Bund und Länder (siehe erleichtern die Anschaffung (9.000 bis Euro; Amortisationszeit rund 10 Jahre). Seit der ersten in Österreich installierten Anlage (1996) wurden bis 2005 an die Pelletsheizungen installiert. In Niederösterreich ist bereits jeder dritte Neubau damit ausgestattet. Pelletsheizungen verfügen über eine integrierte Mikroprozessorregelung, die auch per Fernbedienung reguliert werden kann. Sie berechnet die je nach Hackgut dient Nah- und Fernwärmeanlagen als preiswerter und ökologischer Brennstoff. Die jährlichen Heizkosten liegen bis zu 50 Prozent unter denen von Ölund Gasheizungen. Förderungen für Kesseltauschprogramme erleichtern den Umstieg von Öl oder Erdgas auf Biomasse-Heizungen. Herbert Grulich ÖKO LOG NIEDERÖSTERREICH 6.7

2 SACH INFORMATION gewünschter Raumtemperatur notwendige Pelletsmenge, sorgt für die vollautomatische Beförderung der Pellets mithilfe einer Förderschnecke oder Herbert Grulich INFO SERVICE: Brennstoffkostenvergleich für ein Einfamilienhaus mit 180 m 2 Wohnnutzfläche und einem Nutzwärmeverbrauch von kwh/jahr (Stand: Oktober 2005 in Euro pro Jahr/inklusive Steuern): Heizöl 2.111,- Erdgas 1.373,- Pellets 1.058,- Hackgut 833,- Klimabelastung (in kg CO 2 pro Jahr, nur Verbrennung): Ölheizung: Gasheizung: Holzheizung: 0 In Niederösterreich waren Ende 2005 bereits 250 Biomasse- Heizwerke mit einer Gesamtleistung von rund 300 Megawatt in Betrieb. Damit können Kunden versorgt werden. ZUSAMMENFASSUNG: Heizen mit Holz liegt seit einigen Jahren wieder voll im Trend. Bedingt durch rapide steigende Öl- und Gaspreise lohnt sich der Umstieg von fossilen Brennstoffen auf CO 2 - neutrale Holzprodukte nicht nur für die Umwelt, sondern auch für die eigene Geldbörse. So liegen etwa die jährlichen Heizkosten bei modernen Pelletsheizungen um bis zu 50 Prozent unter denen von Öl- oder Gasheizungen. eines Sauggebläses in den Verbrennungsraum und reguliert Verbrennungsluft und Betriebstemperatur. Der Ascheanfall ist minimal, die Emissionen gleich Null. Pelletsöfen sind nicht größer als eine Waschmaschine, und wo einmal Platz für einen Öltank war, ist auch genügend Raum für die (geschlossene) Pelletslagerung. Nah- und Fernwärmeanlagen mit Hackgut sind bereits stark verbreitet. Neben den persönlichen Vorteilen für den Kunden (kein Schmutz, keine Arbeit, keine Rauchfangkehrerkosten) sind der volkswirtschaftliche Nutzen (Ersatz von Energieimporten durch heimische Brennstoffe) und der ökologische Nutzen (CO 2 -neutral, weniger Schadstoff-Emissionen) zu beachten. KRAFT-WÄRME-KOPPLUNGS-ANLAGEN Die stromerzeugende Heizung nutzt die Brennstoffenergie doppelt einmal für den Antrieb eines Generators, der Strom erzeugt; die verbleibende Abwärme für Heizung und Warmwasser. In Niederösterreich sind zurzeit 250 Biomasse-Heizwerke in Betrieb; das neueste, ein 1,1 Megawatt-Heizkraftwerk, das mit Hackschnitzel befeuert wird, steht in Hochwolkersdorf in der Buckligen Welt. Insgesamt verfügen sie über eine Leistung von rund 300 Megawatt, mit denen an die Kunden versorgt werden. Wienerberger Ofenkacheln 6.7 ÖKO LOG NIEDERÖSTERREICH

3 DIDAKTISCHE UMSETZUNG Heizen mit Holz ist CO 2 -neutral, krisensicher und heutzutage so bequem wie eine Ölheizung. Dem früheren Einzelofen für Scheitholz steht heute die automatisch geregelte Pellets-Zentralheizung fürs Privathaus gegenüber. Die zylindrischen Presslinge aus Sägemehl, Hobelspänen und Fällungsresten haben einen hohen Heizwert. Sie werden per Tankwagen geliefert, in ein Lager geblasen und kommen von dort automatisch in den Kessel, wo sie abgasreduziert mit wenig Asche, aber viel Wärme verbrennen. Die Wärme wird im Haus über Fußboden- und Wandflächen abgegeben oder in einem Wasserspeicher für später aufgehoben. Holz in Form von Hackschnitzeln hat auch in den niederösterreichischen Biomasse-Heizkraftwerken mit kombinierter Fernwärme- und Stromerzeugung die größte Bedeutung. Energiegewinnung aus Holz ist ein zukunftsweisender Bereich, in dem neue Umwelttechnologie entwickelt und eingesetzt wird. LERNZIELE: Die Kinder lernen den Brennstoff Holz in seinen modernen Aufbereitungsformen kennen. Sie verstehen, wie aus Holz in einem Blockheizkraftwerk gleichzeitig Wärme und Strom erzeugt wird. Moderne Holzbrennstoffe wie Pellets und Hackschnitzel haben eine hohe Energiedichte, sind preislich konkurrenzfähig und für automatische Anlagen geeignet. BASTELN MIT PELLETS ORT: Klassenzimmer. ZEITAUFWAND: zwei Unterrichtseinheiten. MATERIALIEN: Spiel: drei Pellets, eine Schnur, Holzleim, Becher, Würfel; Merkzettel-Tiere: backbare Knetmasse (z. B. Fimo), biegbarer standfester Draht, farbige Holzperlen, bunte, steife Plastikfolie, Plaka-Farben. KOSTEN: ca. 2,- Euro. UMSETZUNG: Fuchs & Maus-Spiel: Zuerst drei Spielfiguren basteln, indem drei Pellets in der Mitte an eine Schnur gebunden werden. Die Schnur zusätzlich mit Holzleim fixieren. Im Spiel zu viert sind drei Mitspieler die Mäuse und ein Spieler der Fuchs. Der Fuchs schüttelt den Würfel im Becher und stülpt ihn auf den Tisch. Hat er einen Sechser, darf er mit dem Becher blitzschnell nach den Mäusen schnappen, die aber genauso schnell an der Schnur zurückgezogen werden. Hat der Fuchs eine Maus geschnappt, wechseln die beiden Spieler die Rollen. Der Hausbrand lässt sich mit moderner Brenntechnik beträchtlich reduzieren. Die Kinder von heute wachsen schon mit modernen Energieträgern und umweltfreundlichen Heizsystemen auf. ÖKO LOG NIEDERÖSTERREICH 6.7

4 DIDAKTISCHE UMSETZUNG Merkzettel-Tiere: Aus einer backbaren Knetmasse einen Kugelfisch oder einen Igel formen. Die Körper sollen auf der Tischfläche flach aufliegen können. Als Stacheln Pellets, als Augen Holzperlen und als Flossen steife, farbige Plastikfolienstücke in Form geschnitten in die Masse drücken. Wenn man einen bischofsstabähnlich gedrehten Draht in den Tierrücken steckt, kann man das Tier als Merkzettelhalter verwenden. Die Tiere im Backrohr härten und anmalen. HEIZKRAFT AUS DEM TEEKESSEL Die Wirkungsweisen von Generator und Kraftwärme-Kopplung sind mithilfe von anschaulichen Bildern und Experimenten leicht zu durchschauen. Eine einfache Form des Generators ist der Fahrraddynamo, der die Drehbewegung des Rades über eine Antriebswelle überträgt und in Strom fürs Licht umwandelt. ORT: Klassenzimmer. ZEITAUFWAND: eine Unterrichtseinheit. MATERIALIEN: Kochplatte,Teekessel, metallisches Schaufelrad. KOSTEN: keine. UMSETZUNG: Die Wirkungsweise der Kraftwärmekopplung bei Biomasse- Kraftwerken kann durch simple Gegenstände aus dem Erfahrungsbereich der Kinder nachgestellt werden. Auf einer elektrischen Kochplatte wird ein Teekessel voll Wasser erhitzt, bis Dampf austritt. Gemeinsam werden Ideen gesammelt, womit der Dampf noch erzeugt werden kann und was man mit heißem Wasserdampf machen könnte. Ein vorbereitetes, metallisches Schaufelrad an den ausströmenden Dampf gehalten, veranschaulicht die Kraft, die auf die Antriebswelle des stromerzeugenden Generators übertragen wird. Neben Wasserdampf treibt auch Holzgas die Turbinen an. Das Wasser wird über Fernwärmeund Stromleitungen zu den Verbrauchstellen geleitet. INFO SERVICE: Informationen zur Wirkungsweise des Generators finden Sie im Ordner Klima, Kapitel Energie Windenergie, und zur Holzvergasung siehe Ordner Klima, Kapitel Energie Erneuerbare Energie. 6.7 ÖKO LOG NIEDERÖSTERREICH

5 ARBEITSBLATT In einem Blockheizkraftwerk wird in einem einzigen Kraftwerk aus Holz Strom und Wärme gleichzeitig erzeugt. Schau dir die Zeichnung genau an und schreibe die Wörter an die richtige Stelle! WASSERDAMPF STROMGENERATOR DAMPFTURBINE HEISSES WASSER HEIZKESSEL HACKSCHNITZEL FERNWÄRMELEITUNG STROMLEITUNG STROM Der Generator ist eine wahre Wundermaschine. Er 8 7 besteht aus einem starken Magnet, um den eine Spule mit viel aufgewickeltem 9 Draht steckt. Wenn der Dampf die Turbine antreibt, dreht sich der mit ihr verbundene Magnet in der Drahtspule. Und wie durch einen Zauber der Natur beginnt im Draht Strom zu fließen. 8. Fernwärmeleitung, 9. heißes Wasser ÖKO LOG NIEDERÖSTERREICH 4. Dampfturbine, 5. Stromgenerator, 6. Stromleitung, 7. Strom, Lösung: 1. Hackschnitzel, 2. Heizkessel, 3. Wasserdampf, 6.7

6 ARBEITSBLATT Verbinde die zusammengehörigen Satzteile! Wenn du die Sätze richtig ordnest, ergibt sich ein Lösungswort. Im Heizkessel des Kraftwerks werden Hackschnitzel verbrannt und damit 1 als die Heizung zu Hause. E Der heiße Wasserdampf 2 direkt in die Wohnhäuser, Schulen und Schwimmbäder. M Die Dampfturbine treibt über eine Welle den Stromgenerator an. Dieser 3 dreht eine Dampfturbine. Ä Die Wärme vom Kraftwerk kommt über Rohrleitungen 4 erzeugt Strom wie der Fahrraddynamo. R Das Heizkraftwerk hat bessere Rauchfilter 5 Wasser so heiß gemacht, dass es dampft. W ÖKO LOG NIEDERÖSTERREICH