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Festbrennstoffkessel im Zeichen der Zeit

Stückholz, Hackschnitzel und Pellets – CO2-neutrale Brennstoffe mit viel Potenzial

Der kompakte Scheitholz-Vergaserkessel „Vitoligno 150-S“ von Viessmann mit Energieeffizienzklasse A+. Bild: Viessmann Werke GmbH & Co. KG

Die Familie Müller aus dem oberbayerischen Landkreis Bad Tölz setzt auf den Scheitholzkessel „Scheitikum“ von Brunner. Eckdaten wie bis zu 11 Stunden Brenndauer, Leistung bis zu 30 kW und ein Wirkungsgrad von 92 % haben die Bauherren überzeugt. Bild: Ulrich Brunner GmbH

Die Scheitholz­kesselserie von Brunner ist fast zu schade, um sie im Keller zu verstecken. Bild: Ulrich Brunner GmbH

Ludger H., Landwirt und Hackschnitzelheizungsbesitzer von döpik. Bild: döpik Energietechnik GmbH

In der Schnittansicht des Pellektkessels „PKP-Kompakt“ von NMT Heizsysteme erkennt man die mechanischen und technischen Details. Bild: NMT Heizsysteme GmbH

Der Atmos „GSP“-Kombikessel für Leistungen von 25 und 30 kW vereint eine sparsame Stückholzheizung mit einer automatischen Pelletheizung. Bild: Atmos Zentrallager GmbH

Die Hackgutheizung „Eco HK“ mit 250-330 kW von Hargassner. Bild: Hargassner GmbH

Wie einfach die Lieferung von Pellets ist, zeigt diese Grafik von HDG Bavaria. Bild: HDG Bavaria GmbH

 

Zahlen zeigen, knapp 30 % der Energie und etwa 70 % der Wärme, die aus Erneuerbaren Energieträgern gewonnen werden, basieren auf der Ressource Holz. Aber auch nachhaltige Energieträger sind nicht automatisch umweltfreundlich – Wirkungsgrade und Emissionen müssen auch bei Bioenergie stimmen. So hat sich auch der ursprünglichste aller Heizkessel, der Festbrennstoffkessel, in puncto Technik und Effizienz weiterentwickelt. Noch vor 20 Jahren lag die erzeugte Energie des eingesetzten Holzes, die tatsächlich als Wärme ins Haus gelang, oft bei weniger als 60 %, heute erreichen qualitativ hochwertige Kessel Wirkungsgrade von 95 %. Die Hersteller haben damit den Festbrennstoffkessel saisonfähig gemacht und bieten so eine mögliche Alternative zu Öl- und Gasgeräten.

Scheitholz, Hackschnitzel und Pellets zählen zu den typischen Festbrennstoffträgern. Eckdaten wie Investitionshöhe, Fixkosten, Lagerung, Mechanik, persönlicher Arbeitsaufwand und Komfort unterscheiden diese drei Heizarten zum Teil stark voneinander. Der moderne Stückholzkessel – der sich auch für Holz- oder Braunkohlbriketts eignet – bietet bei sachgemäßer Nutzung minimale Schadstoff­emissionen und einen hohen Wirkungsgrad. Der Kompletthersteller Viessmann vertreibt beispielsweise den kompakten Scheitholz-Vergaserkessel „Vitoligno 150-S“ mit 17 bis 45 kW Leistung, der sich sowohl für den monovalenten als auch den bivalenten Betrieb als Ergänzung zu Öl- oder Gas-Heizungen eignet. Laut eigenen Angaben zählt dieser mit einem Wirkungsgrad von bis zu 93,1 % und der Energieeffizienzklasse A+ zu den Spitzenprodukten des Segments.
Gemessen an den Investitionskos­ten zählt der Stückholzkessel zu den günstigen Festbrennstoffkesseln. Allerdings muss die Beschickung manuell erfolgen, was bei den vollautomatischen Hackschnitzel- und Pelletkesselsystemen nicht erforderlich ist. Die „Einfamilienhäuser, welche die Krisensicherheit in den Vordergrund stellen“, gehören zu den typischen Kunden der 2-in-1-Lösung „Kombi 20-32“ von der Firma Hargassner, dem österreichischen Heizsystemspezialisten. Dieser vereint die krisensichere Heizform Stückholz mit dem Komfort einer automatischen Pelletheizung. Die variable Brennstoffauswahl ist dank automatischer Umschaltung ganz einfach und die hohe, finanzielle Förderfähigkeit von über 5000 Euro macht diese Kombination für viele interessant. Auch der Heizsystemspezialist NMT aus Sachsen bietet mit dem Kombikessel „HVG-Pellet“ zwei Heizkessel in einem förderungsfähigen System. Beide Kesseleinheiten können getrennt voneinander eingebracht werden. Geliefert wird das Gerät komplett mit Verkleidung, welche vor Ort demontiert werden kann. Der „HVG“ ist für naturbelassene Holzscheite geeignet sowie für Pellets mit 6 bis 8 mm.
Im Gusskesselbereich gilt der „GK-1K öko profi“ von IBC Heiztechnik als hocheffiziente und emissionsarme Variante für Scheitholz. Der laut Unternehmensangaben robuste Kesselkorpus ist mit einer Lambdasonde ausgestattet, welche für den kontrollierten und sicheren Abbrand mit geringen Emissionen sorgt. Dank der besonderen Rauchgasführung würde zudem eine sehr hohe Wärmeausnutzung erzielt. IBC gibt an, besonders langlebige Kessel ohne viel „Schnickschnack“ anzubieten, dafür individuell auf Kundenbedürfnisse zugeschnitten und dem Gedanken an die Umwelt geschuldet.

Scheitholzheizung – besonders effizient
Als Spezialist individueller Festbrennstoffkessel gilt auch die Brunner GmbH. Der Familienbetrieb setzt auf innovative Entwicklungen und Fertigung „Made in Germany“. Bestes Beispiel für die technische Finesse, das Heizsystem der Familie Müller aus dem oberbayerischen Landkreis Bad Tölz. Hier wurde der Scheitholzkessel „Scheitikum“ in Verbindung mit der Heizzentrale (BHZ) aus dem Hause Brunner installiert. Eckdaten wie bis zu 11 Stunden Brenndauer, Leis­tung bis zu 30 kW und ein Wirkungsgrad von 92 % haben die Bauherren überzeugt. Viele Bauteile sind aus massivem Gusseisen aus der firmeneigenen Gießerei. Statt des herkömmlichen Sturzbrands wurde hier ein einzigartiger seitlicher Abbrand eingebaut. „In Kombination mit der ebenfalls patentierten, zweistufigen keramischen Wirbelbrennkammer werden niedrige Abgaswerte und eine größtmögliche Ener­gieeffizienz erreicht“, so Brunner. Eine weitere Besonderheit, die es laut Firmenangaben nur bei Brunner gibt, ein auswechselbares Register des Sicherheitswärmeübertragers. Aufgrund der gro­ßen Füllräume mit einem Volumen von bis zu 225 l sind die Nachlegeintervalle sehr lang; der Heizkomfort entsprechend groß. Der Zugriff zum Füllraum erfolgt direkt, das erleichtert das Befüllen und Reinigen. Damit konnte Brunner eines der Contra-Argumente für viele potenzielle Kunden abmildern. Eine Kesselreglung überprüft selbstständig dauerhaft den Betriebszustand, alle Bauteile und deren Funktion. Die Zündung erfolgt serienmäßig automatisch mittels Hochleistungszündelement, das mit 165 W stromsparend agiert. Eigenstrombedarf sowie die Standby-Verluste sind laut Brunner minimal.

Hackschnitzel – streichholzschachtelgroß und mit besten Brenneigenschaften
Das Unternehmen HDG Bavaria aus dem niederbayerischen Massing setzt auf flexible Heizlösungen „Made in Germany“. Eine Philosophie, die sich auch in der Hackschnitzelheizung „Compact 25-80“ widerspiegelt. Als Produkthighlight gilt die patentierte Abreinigung. Sie erlaubt die automatische Reinigung aller Wärmeübertragerflächen mit hitzebeständigen Turbulatoren aus Edelstahl für einen dauerhaft hohen Wirkungsgrad. Die Kipprost-Technologie bietet laut Hersteller eine optimale Entfernung der Rückstände. Eine Restglutzone garantiert die Überbrückung kurzer Laufzeitunterbrechungen für eine effiziente Verbrennung. Der eigens konzipierte Schrägabwurf wurde mit einer kräftigen Antriebseinheit mit hoher Leistungsreserve kombiniert und sorgt so für einen störungsfreien Betrieb, selbst bei wechselnder Brennstoffqualität. Hier steht der Komfort im Mittelpunkt: Brennstoffzuführung, Verbrennung, Ent­aschung – alles läuft komplett automatisch. Genau hier kommt einer der wesentlichen Unterschiede zum Scheitholzkessel zum Ausdruck: der Komfort. Während der Scheitholzheizer den Kessel selbst bestücken muss, muss sich der Besitzer eines Hackschnitzelkessels darum nicht kümmern. Dieser Komfort schlägt sich auch im Preis nieder, im Bereich der drei angesprochenen Festbrennstoffkessel zählt der Hackschnitzelkessel zu den zweit teuersten Investitionen. Aber auch dieser ist keine typische Alternative für Öl- oder Gasheizung – zumindest nicht im klassischen Einfamilienhaus. Zum einen ist der Platzbedarf sehr hoch. Zum anderen ist der mechanische Aufwand bei einer Hackschnitzelheizung relativ hoch und damit auch der Wartungsaufwand. Auch hier gilt, eine gewisse technische Affinität und „Hands on“-Mentalität ist für die Käufer von Vorteil.
Das perfekte Heizsystem ist die Hackschnitzelheizung für einen Landwirt aus Niedersachsen. Der Betreiber einer Ferkelaufzucht benötigt rund 29 °C im Stall, eine Fußbodenheizung im Abferkelbereich gehört auch dazu und natürlich muss die Wärme für die Ställe und das Zweifamilienhaus reichen. Der 30 Jahre alte Ölkessel hatte ausgedient und der Landwirt wünschte sich eine CO2-neutrale Heizung. Die Antwort: der 150-kW-„Heizomat“ von döpik Energietechnik aus Stadtlohn. Die modulierbare Biomasseheizung ist von 30 bis zu 2000 kW erhältlich und mit einer automatischen Kettenrostentaschung sowie einer automatischen Reinigung der Wärmeübertragerflächen ausgestattet. Automatische Zündung, Fernwartung und SMS-Warnsystem zählen ebenso zum Produktpaket. Für den Landwirt rechnet sich dieser Austausch selbst bei den derzeit niedrigen Ölpreisen. „Die Finanzierung läuft eigentlich über die Differenz, die ich im Vergleich zu meiner alten Ölheizung einspare, obwohl ich die Hackschnitzel zukaufe,“ so der Anlagenbetreiber, Landwirt Hölscher.
Ein Pionier für umweltschonendes Heizen mit Erneuerbaren Energien bietet mit dem „Eco-HK 250 – 300 kW“ eine bereits prämierte Hackgutheizung an. Die Heizanlage von Hargassner mit neu entwickeltem Stufen-Brecherrost, neuer Eco-Austragung, Energiespar-Zündung, Glutbett- und Flammtemperaturüberwachung sowie integrierter Rücklaufanhebung zählt zu den Bestsellern im Produktportfolio des österreichischen Heiztechnikexperten, auch gemessen am Marktanteil. Hargassner sieht Landwirte, Mehrfamilienhäuser und öffentliche Gebäude als idealen Einsatzort für die Hackgutheizung. Das Unternehmen verweist auf einen Wirkungsgrad bis zu 95 % im gesamten Nutzungsbereich des „Eco-HK“.

Pellets – komfortabel, effizient und absolut energieeffizient
„Wer selbst kein Holz besitzt, sich aber aus ökologischen oder ökonomischen Gründen für eine Holzheizung entscheidet und zudem besonders einfach und komfortabel mit Holz heizen möchte, setzt häufig auf Holzpellets“, erklärt Felix Gschwandtner von HDG Bavaria. Da Pelletheizungen im Gegensatz zu Stückholz- und Hackschnitzel häufig als Alternative zu Öl- oder Gasheizung im klassischen Einfamilienhaus gewählt werden, unterscheidet sich diese Festbrennstoffanlage – optisch wie technisch. Der Pelletkessel „K10-26“ beispielsweise bietet eine sehr geringe Aufstellfläche, auch für kleine Kellerräume geeignet. Eine besonders saubere Verbrennung sowie viele Automatik- und Komfortfunktionen, die das Heizen mit Pellets sehr bequem machen, sind laut HDG Bavaria integriert. Die Pelletlieferung und hoch automatisierte Heizverfahren mit geringem Eigenanteil an Wartung erinnern stark an eine Ölheizung, sodass der Umstieg von Öl oder Gas viele Nutzer überzeugt. Kunden mit hohem Anspruch an Komfort, dem Wunsch nach maximaler Versorgungssicherheit durch möglichst regionale Lieferanten sowie Lagerung vor Ort und natürlich einer ökologischen Überzeugung sind bei Pellets gut aufgehoben. Das bestätigt auch eine Kurzstudie des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ): Fast 80 % der bemängelten Staubemissionen stammen aus Einzelraumfeuerungsanlagen. Der Anteil von Holz-Zentralheizungsanlagen (Pellet-, Hackschnitzel- und Stückholzkessel) beträgt nur ca. 20 %. Für die Effizienz und Emissionsreduzierung wird vonseiten der Hersteller, aber auch der ­Energielieferanten, viel getan. So ist die Professionalität der Pelletlieferanten seit der neuen ENplus-Zertifizierung gestiegen. Diese garantiert eine hohe, internationale Qualitätsnorm sowie größtmögliche Transparenz in der Lieferkette. Auch Atmos Zentrallager sieht die Pelletheizung bei vielen Kunden ganz vorne: „Sie heizt automatisch, ist somit absolut bequem und wartungsärmer als die klassischen Holzheizungen“. Der Generalvertrieb für Deutschland, mit Sitz in Mockrehna, bietet die Kessel des tschechischen Herstellers im bundesweiten Vertrieb, inklusive Kundendienst an. Die neue Kesselserie „Atmos PX“, dieses Jahr neu vorgestellt, setzt genau bei diesem Kundentyp an. Der Fokus liegt auf der Platzersparnis. Im oberen Bereich findet sich ein ca. 175 l gro­ßer, integrierter Vorratsbehälter. So kann das Silo vom Betreiber alle 3 bis 5 Tage mit Pellets aus Säcken nachgefüllt werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die „BasicOne“-Ansaugstation auf das Silo zu montieren. Mit dieser kann das integrierte Silo aus einem maximal 15 m entfernten Hauptlager automatisch befüllt werden.

Zuschüsse im mittleren vierstelligen Bereich möglich
Obwohl die Pelletheizung mit den höchs­ten Investitionskosten in der genannten Dreierreihe aufwartet, ist sie die beliebteste. Die Zahlen zeigen aber, dass die Installationen neuer Pelletanlagen von 2014 mit rund 36 500 auf 15 400 im Jahr 2016 gefallen sind. Wobei es zwischen Einzelöfen und Heizanlagen zu unterscheiden gilt. So wurde 2016 die 400 000ste Pelletfeuerung in Deutschland in Betrieb genommen. Der niedrige Ölpreis sowie fehlende Informationen zu möglichen Förderungen scheinen Gründe für die verhaltene Kaufentscheidung zugunsten Pelletheizanlagen zu sein. Im Gegensatz zu den niedrigen Betriebskosten einer Holzheizung, wirken die hohen Anfangsinvestitionen oft abschreckend. Kunden reagieren deshalb auf die Auskunft zur Förderung für Holzheizungen über die BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) sehr positiv. Egal, ob im Bestand oder Neubau, es gibt verschiedenste Fördermöglichkeiten. Diese reichen bei einem Scheitholzvergaser von minimal 2000 Euro bis zu über 8000 Euro. Bei Hackschnitzel- und Pelletheizungen liegt die Untergrenze sogar bei 3500 Euro. Wichtig zu beachten, für Anlagen, die ab dem 1. Januar 2018 in Betrieb gehen, muss der Antrag bereits vor der Auftragsvergabe an den Handwerker beim BAFA eingereicht werden. Erst nach der Eingangsbestätigung darf mit den Maßnahmen begonnen werden. Nur Planungsleistungen dürfen bereits vor Antragstellung erbracht werden.

Stichwort Smart Home
Um das Thema Komfort von Holzheizungen möglichst schnell voranzutreiben, arbeiten alle Hersteller an der Weiterentwicklung der Steuerungstechnik. Stichwort Smart Home. „Der Trend geht immer mehr zu Reglern mit Wifi-Steuerung, mit denen Heizanlagen mit Tablet und Smartphone gesteuert und kontrolliert werden können. Auch der Heizungsmonteur hat so sofort Zugriff auf die Anlage. So bleiben im Problemfall oftmals Anfahrtswege erspart und dem Kunden ungeliebte Wartezeiten“, erklärt Atmos Zentrallager die Vorteile der neuesten Entwicklungen. Ähnlich sieht das HDG Bavaria: „Digitale Elemente werden heute von einem guten Heizsystem erwartet. Vom Touch-Display am Kessel, über den Zugriff via PC und Smartphone bis zur Einbindung in Smart-Home-Systeme.“ Mit der Regeltechnik „HDG Control“ wird die Steuerung und Überwachung des gesam­ten Heizsystems laut Firmenangaben zum Kinderspiel. Das gilt natürlich nicht nur für Pelletheizungen. Beim bayerischen Holzbrandtechnik-Spezialist Brunner kann der Bauherr über den Online-Zugriff „mybrunner“ seine Heizungsanlage selbst steuern. So kann sich der Besitzer jederzeit über den aktuellen Verbrauch oder die Verteilung der erzeugten Wärmemengen informieren und Grundeinstellungen verändern. Über die automatische Zündung lässt sich der Scheitholzkessel auch zu jedem gewünschten Zeitpunkt einheizen. „Nach einem langen Arbeitstag oder nach dem Skifahren in ein warmes Zuhause zu kommen – das hat schon was“, bestätigt auch Christian Müller, Besitzer des Scheitholzkessels „Scheitikum“.  
Sowohl Anlagenbetreiber als auch das Fachhandwerk verlangen mehr Digitalisierung der Heizungsanlagen, das gilt auch für Holzheizsysteme. Diese lassen sich beispielsweise über die als Zubehör angebotene Internet-Schnittstelle „Vitoconnect 100“ von Viessmann an das Internet anbinden. „Dreiviertel der Anlagenbetreiber wünschen sich zudem, dass ihre Heizung vom Fachmann betreut wird. Mit der digitalen Servicezentrale „Vitoguide“ zum Online-Monitoring hat jeder Viessmann-Fachpartner jede betreute Anlage im Blick. Damit lassen sich mögliche Störungen noch vor dem Betreiber erkennen. Auch die Parameter-Einstellungen lassen sich bequem vom Rechner im Büro aus optimieren“, ergänzt Wolfgang Rogatty, Unternehmenskommunikation Viessmann.

Richtig hydraulisch einbinden
Ein Festbrennstoffkessel arbeitet effektiv, wenn er das Maximum seiner Leistung erbringt. So sind auch minimale Emissionen gewährleistet. Da Nutzer selten die erzeugte, hohe Wärmemenge auf einmal benötigen, bietet sich zur Sammlung der Ener­gie ein Puffer- oder Wärmespeicher an. Er verringert die Emissionen und erhöht den Wirkungsgrad durch Vermeidung von Teillastbetrieben. Viessmann empfiehlt seinen Kunden, je nach Brennstoff, den Einsatz von Heißwasser-Pufferspeichern wie den „Vitocell 140-E“ mit entsprechendem Mindestvolumen – bei Scheitholz 80 l/kW, bei Pellet 30 l/kW. Je nach Anwendung, z. B. bei Kombination mit Solarthermie, können auch sogenannte Kombispeicher, also Heißwasser-Pufferspeicher mit integrierter Trinkwassererwärmung wie der „Vitocell 360-M“, infrage kommen. Fast alle Hersteller haben in ihrem Produktportfolio Pufferspeicher mit Warmwasser. „Eine thermische Solaranlage verbessert die Gesamt-Energiebilanz der Heizanlage, das macht sich besonders hinsichtlich der Ökodesign-Richtlinie und des Energie-Labels bemerkbar. Sie erhöht zudem den Komfort, reduziert die Brennstoffkosten und steigert die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage durch den Gebrauch eines gemeinsamen Speichers“, führt HDG Bavaria weiter aus. Ganz nach dem Motto „Alles aus einer Hand“ zählen deshalb auch Solarkollektoren zur bayerischen Produktpalette. Auch IBC Heiztechnik bestätigt: „Diese Kombinationsmöglichkeit besteht und funktioniert tadellos.“
Die physikalischen Grundgesetze der Strömungslehre und der Wärmelehre gelten auch für die Einbindung von Festbrennstoffkesseln. Oberstes Gebot bei jedem Gesamtsystem: eine einfache und klare Strukturierung. Betrachtet man alle technischen Elemente, müssen die Wärmeerzeugung sowie die Wärmeverteilung, der Wärmeverbrauch und ein abgestimmtes, hydraulisches System als technische und wirtschaftliche Einheit behandelt werden. Angefangen bei der Zusammenstellung, der Montage, dem Betrieb bis zur Wartung und dem Servicekonzept. Wichtig ist, die Anlage sowie die Regelventile möglichst genau zu dimensionieren. Nur so kann eine hydraulische Anlage sicherstellen, dass die Energie am gewünschten Ort ankommt.

Die Zukunft steht auf Grün
Fragt man die renommierten Hersteller nach einem Blick in die Zukunft der Festbrennstoffkessel, herrscht Einigkeit am Markt. So sieht Brunner die Scheitholzkessel stetig weiter wachsen, zwar nur im kleinen Bereich, aber beständig, da überzeugte Holzheizer nicht von politischen oder preislichen Veränderungen abhängig sind. Pelletkunden haben früher häufig mit Öl oder Gas geheizt. Erst wenn einschneidende Entwicklungen im Preis oder den Rahmenbedingungen eintreten, werden diese Kunden aktiv. Hier ist die weitere Entwicklung schwer vorherzusagen. Das Thema Umwelt und Klima unterliegt in jedem Bereich einem stetigen Wandel. Wobei eines klar scheint, der Ölpreis wird zukünftig stärker steigen als der relativ konstante Pelletpreis, und der ganz eigene Charme der Holzfeuerung wird wohl auch noch in 100 Jahren viele Menschen in seinen Bann ziehen. Wenn die politischen Rahmenbedingungen weiter verbessert werden, ist den Festbrennstoffkesseln ein oberer Platz in kommenden Studien zum deutschen Heizungsmarkt sicher.

Autorin: Jacqueline Koch, Dipl.-Volkswirtin und freie Journalistin

 


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