Holz im Kessel-Duett
Scheitholz-Pellet-Kombifeuerungen vereinen zwei Brennstoffe in einem Gerät
Bei den sogenannten Scheitholzvergaser-Pellet-Kombikesseln (SP-Kombis) handelt es sich um Hybridkessel, die wechselweise die beiden Brennstoffe Scheitholz und Holzpellets verbrennen können. Bild: Windhager
Die Hersteller gehen unterschiedliche Wege, die Kombinationsfrage zu lösen. Manche lösen sie über zwei eigenständige Kessel, die über eine Regelung verbunden sind. Andere lösen die Kombinationsfrage über die Verbindung eines Scheitholzvergasers mit einem nicht eigenständigen Pelletkessel, d. h. der Pelletkessel greift im Betrieb auf Funktionsteile des Scheitholzvergasers zu, zum Beispiel auf den Wärmetauscher. Bild: Fröling
Kesselhersteller Solarfocus geht bei der Kesselsymbiose mit seinem „Therminator II“ noch einen Schritt weiter und verzichtet auf eine zweite Brennkammer. Scheitholz und Pellets werden in ein und derselben Brennkammer verbrannt. Bild: Solarfocus
Die Kombikessel können, müssen aber nicht mit einem Pelletlager verbunden sein, wofür es dann noch zusätzlich einer Austragung bedarf. Ist dies allerdings gewünscht, bieten sich sämtliche Lager- und Austragungsvarianten an, wie man sie von reinen Pelletkesseln her kennt. Bild: Herz
Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) hat eine penible Definition dafür, was es als Kombikessel ansieht und was nicht. Bild: BAFA, Michael Rostek
Neben den klassischen Holzpelletfeuerungen hat die Branche auch Kombikessel hervorgebracht, die mit Pellets und Scheitholz heizen. Wir stellen das Prinzip vor und die unterschiedlichen technischen Lösungen, die in der Praxis beschrieben werden.
Viele Biomassekesselhersteller haben inzwischen die sogenannten Scheitholz-Pellet-Kombikessel (SP-Kombis) in ihrem Programm. Es handelt sich bei diesem Typ um einen Hybridkessel, der Scheitholz und Holzpellets verbrennen kann. Manche Hersteller haben dies in einem Gehäuse gelöst, andere über zwei separate Einheiten, die untereinander zu einem Gerät verbunden sind. Gleich welche Lösung, es gibt überall dieselbe Hierarchie: Der Primärkessel ist die mit Scheitholz betriebene Einheit, Pellets dienen als Sekundärbrennstoff.
Verschiedene Partnerschaftsmodelle
Je nach Hersteller ist der Grad der technischen „Verschmelzung“ beider Heizformen ein anderer. Die geringste „Verschmelzung“ ist die über die Regelung. Der geringste Verschmelzungsgrad sind also zwei eigenständige Kessel, die über eine Regelung verbunden sind. In der anderen Kombi-Kategorie besitzt der Pelletkessel keine Eigenständigkeit mehr. Dabei gibt es unterschiedliche Grade, wie tief die technische Verschmelzung ist: Sie bedeutet zum Beispiel, dass ein Wärmetauscher gemeinsam genutzt wird oder dass sogar eine Brennkammer gemeinsam genutzt werden kann.
Lösung eher Philosophiefrage
Die Anbieter von getrennten Bauweisen argumentieren pro getrennter Bauweise (zwei Brennkammern) mit dem unterschiedlichen Brennverhalten von Holzpellets und Scheitholz: Nur so könnten maximale Wirkungsgrade (Kesseleffizienz) und optimale Verbrennungsergebnisse (Emissionen) erzielt werden, sagen sie. Aber es gibt auch technische Lösungen am Markt, die beide Brennstoffe in einer Kammer verbrennen. Hier werden die Pellets dann in der gleichen Holzvergasertechnologie verbrannt. Das Holzgas wird aus dem Scheitholz und den Pellets gelöst, dann nach unten in die Brennkammer gesaugt und dort bei ca. 1200 °C verbrannt.
Welcher Weg gewählt wird, scheint eher eine Philosophiefrage. Alle Kombis können mit Scheitholz und mit Pellets im Wechsel befeuert werden. Die Hersteller betonen, dass Kombikessel die Grenzwerte der 2. Stufe der 1. Bundesimmissionsschutzverordnung (1. BImSchV) problemlos einhalten können. Alle Hersteller bauen ihre Kombis auf Basis der Technologie der jeweiligen Monokessel, die sie auch am Markt führen.
Master und Slave
Die Kombis gleich welcher Bauart können die Betriebsart automatisch umschalten. Primärkessel ist werksseitig immer der Scheitholzkessel. Wird nichts anderes eingestellt ist also vorgesehen, dass der Pelletkessel a) erst nach vollständigem Abbrand des Scheitholzes anspringt und b) eine Anforderung vonseiten der Heizkreise besteht, die der Pufferspeicher nicht mehr decken kann. Außerdem, wenn kein Holz nachgelegt wird, Bedarf aber vonseiten der Heizkreise oder vom Puffer signalisiert wird. Umgekehrt wird der Pelletbetrieb unterbrochen, sobald der Scheitholzkessel wieder mit Brennstoff befüllt wird. Dieser Stopp geschieht allerdings nicht abrupt: Die sich zu diesem Zeitpunkt noch im Brenner befindlichen Pellets werden vollständig verbrannt. Erst dann nimmt der Scheitholzvergaser seine Arbeit auf. Die Zündung des Scheitholzes kann durch die Restglut, manuell oder automatisch mittels Pelletbrenner erfolgen. Eine gleichzeitige Feuerung mit Pellets und Scheitholz ist bei fast allen Systemen nicht möglich. Ein gleichzeitiger Betrieb ergibt eigentlich auch wenig Sinn, da jeder Kessel auf die Heizlast des Gebäudes ausgelegt sein muss.
Auslegungsmaßstab ist Scheitholz
Da der Scheitholzvergaser das Zentrum in der Kombi-Konzeption ist, wird die Anlagen-Peripherie auch nach seinen Bedürfnissen ausgerichtet: Das bezieht sich insbesondere auf das Volumen des – systemfolglich auch immer notwendigen – Pufferspeichers. Gleiches gilt für die Dimensionierung des Kamins und für die Hydraulik. Das Marktanreizprogramm (MAP) für Wärme aus Erneuerbaren Energien sieht als Voraussetzung für eine Förderung von Scheitholzvergasern die Vorhaltung von 55 Liter Pufferspeicher pro kW Kesselleistung vor. Manche Anbieter empfehlen aber größere Volumen zu nehmen, wenn der Scheitholzkessel einen großen Füllraum besitzt. Aus systemarer Sicht ist der Puffer bei einem Scheitholzvergaser immer geboten.
Allen Lösungen ist gemeinsam, dass sie nur ein Abgassystem benötigen und sie nur von einer Regelung gesteuert werden. Auch Anschlüsse werden nur einmal benötigt. Bei den Lösungsvarianten mit Flansch kann der Scheitholzvergaser auch nachträglich zum Kombikessel „aufgerüstet“ werden. Das Pelletmodul wird an der dafür vorgesehenen Position wahlweise links oder rechts an den Scheitholzvergaser geflanscht.
Fazit: Kombi ist Kreiserweiterung
Reine Scheitholzvergaser boten und bieten sich im Grunde genommen immer nur für die an, die ihren Jahresbedarf an Wärme (Heizung und Warmwasser) aus eigenem Holzbestand oder über günstige Quellen decken können. Die Kombis erweitern diesen Kreis um jene, die das nur zum Teil können und die ihre „Scheitholz-Deckungslücke“ dann mit Holzpellets füllen. Die Kombis bringen dem Besitzer außerdem mehr Flexibilität und mehr Unabhängigkeit beim Brennstoff, denn schließlich kann er zu jeder Zeit zwischen zweien wählen.
Es gibt außerdem durchaus das Anschaffungsmotiv, Scheitholzvergaser erst zu einem späteren Zeitpunkt zum Kombi zu machen, denn die SP-Kombis werden auch von Kunden gekauft, die heute noch „Holz machen“ können, in ein paar Jahren aus Altersgründen aber dann vielleicht nicht mehr. Da fällt dann die Option der Nachrüstung eines Pelletmoduls bei der Investitionsentscheidung möglicherweise ins Gewicht.
Autor: Dittmar Koop, Fachjournalist
Vorsicht Förderfalle!
Kann man für einen Kombikessel eine staatliche Doppelförderung erhalten? Schließlich besteht der SP-Kombi aus zwei Feuerungstypen, die jeder für sich vom Marktanreizprogramm (MAP) im Altbau gefördert werden, Scheitholzvergaser und Pelletkessel. Es kommt darauf an, wie die Kombination realisiert wird.
Wenn einer der beiden Kessel kein eigenständiger ist, dann ist laut Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) eine Doppelförderung als Kombianlage definitiv nicht möglich. Das ist zum Beispiel bei solchen Konstruktionen der Fall, in denen der Pelletkessel Anlagenteile des Scheitholzvergasers nutzen muss, zum Beispiel den Wärmetauscher.
Diese Art der Kombifeuerungen erhalten immer den höchstmöglichen Fördersatz einer Beschickungsart – und das ist der Fördersatz des automatischen Anlagenteils. Diese Kombikessel zur Verbrennung von Holzpellets und Scheitholz werden also wie ein Pelletkessel gefördert.
Ein Scheitholzvergaser, der erst nachträglich über ein solches unselbstständiges Pelletmodul zum Kombi gemacht wird, wird auch nur wie ein reiner Scheitholzvergaser gefördert. Ausschlaggebend für die Förderung ist immer der Anlagenzustand zum Zeitpunkt der Antragstellung. Handelt es sich da dann um einen Scheitholzvergaserkessel, wird er auch nur als solcher gefördert. Nachrüstungen werden später fördertechnisch nicht mehr berücksichtigt, wenn der nachgerüstete Pelletteil eben nicht eigenständig ist. Auch die Differenz zum Kombikessel, dem zur Förderung der automatische Teil Pellets angerechnet wurde, wird vom BAFA nicht nachgezahlt.
Anders verhält es sich, wenn der SP-Kombikessel eine Lösung aus zwei eigenständigen Kesseln darstellt, die über eine Regelung verbunden werden. Das BAFA begreift diese Konstellation als zwei Anlagen und gewährt eine Doppelförderung. Es zählt diese Kombikessellösung im Grunde genommen also gar nicht als „Kombi“kessel, sondern als Anlagenkombination. Bezeichnend dafür ist, dass für diese Kombikessel zwei Anträge gestellt werden müssen. Diese Einstufung bedeutet aber auch, dass in diesem Fall bei einer „Aufrüstung“ des Scheitholzvergaserkessels um einen eigenständigen Pelletkessel zu einem späteren Zeitpunkt auf Antrag auch die volle Förderung für den Pelletkessel gezahlt wird.
Korrektur: BAFA-Förderbedingungen
Es gibt zahlreiche Förderprogramme und genauso viele Änderungen. Manchmal passiert es auch uns, dass uns solche Änderungen trotz Sorgfalt entgehen, so geschehen bei den Fördergrundsätzen zur Förderung von Pellet-Scheitholz-Kombinationen über das BAFA.
Das für die Förderung zuständige Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) teilte uns dazu folgendes mit: „Seit 1. Januar 2017 werden Kombinationskessel (Pellet/Hackgut mit Scheitholz) wie zwei separate Anlagen behandelt. Dass bei einem Pellet-Scheitholz-Kombikessel nur der Pelletkessel gefördert wird, ist seither nicht mehr richtig. Auch der Scheitholzteil wird mit dem Pauschalsatz zusätzlich gefördert. Die Verwaltungspraxis wurde angepasst. Ausnahmen gibt es bei Kombikessel mit Innovationsförderung im Neubau. Hier wird nur ein Anlagenteil als Innovationsförderung bezuschusst.“
Auch wenn das BAFA die Förderbedingungen vereinfacht hat ist es ratsam, vor der Wahl eines Fabrikats die Förderkonditionen für dieses zu prüfen (s. Ausnahmen).
