Heiz- und Lagertechnik für Holzbrennstoffe

Im Vergleich zu Erdgas und Öl ist Holz ein günstiger Brennstoff. Installateure und Haustechnikplaner schätzen ihn darüber hinaus als regenerativ im Sinne des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes sowie der attraktiven Fördermittel wegen. Mit automatischen Pellet- und Hackschnitzelfeuerungen lässt sich zudem bequem heizen. Wie sauber die Verbrennung ist, hängt unter anderem von Transport und Lagerung der Brennstoffe ab. Im Beitrag werden Hinweise gegeben, mit welcher Bau- und Betriebsweise möglichst wenig Staub aufgewirbelt wird.

Privat wird zunehmend mit Wärmepumpen geheizt. Dabei kommen oberflächennahe Geothermie, Abwasserwärme und sonstige regenerative Quellen zum Einsatz. Der Strom stammt im Idealfall aus der Photovoltaik des eigenen Hauses. Das macht wirklich Sinn und benötigt kein Brennstofflager. Auf der Beliebtheitsskala der Regenerativen unangefochten oben sind jedoch Holzbrennstoffe. Das Angebot reicht von Scheitholz über Holzbriketts bis zu Hackschnitzeln und Pellets.

Komfortabel und emmissionsarm heizen
Manuelle Brennstoffzufuhr mit Stückholz, Holzbriketts oder Pellets ist üblich bei Kaminöfen, Kachelöfen, Speicher­öfen, Heizkaminen, Herden und Pelletöfen. Das sind die bekanntesten Feuerstätten, in denen Holzbrennstoffe verfeuert werden können – rund 11 Millionen sind derzeit in Deutschland installiert. Bei der Verbrennung entstehende Wärme wird über Heizflächen an ein Trägermedium (Luft bzw. Wasser) sowie durch Wärmestrahlung abgegeben. Verbrennungsluft muss den Räumen des Gebäudes entnommen oder von außerhalb zugeführt werden. Die richtige Luftmenge ist für eine schadstoffarme Verbrennung wichtig. Sie wird je nach Gerätetyp und Bauart am Gerät eingestellt. Wie regelmäßige Messungen durch Schornsteinfeger zeigen, haben automatisch betriebene Anlagen, in denen zudem hochwertige Pellets oder Hackschnitzel verbrannt werden, kein Problem, die heutigen strengen Grenzwerte an die Luftreinhaltung einzuhalten.
Die Stadt Stuttgart besitzt insgesamt 14 Pelletheizungen. Darüber hinaus ist die Kommune als Hackschnitzelproduzent und -nutzer aktiv. Jährlich wird die Menge von 11 000 m3 hergestellt und in vier städtischen Heizanlagen eingesetzt. Der Heizungsbetrieb funktioniert komfortabel, wie der Hausmeister des kommunalen Bürgerhauses im Stadtteil Zuffenhausen-Rot, Winfried Jackisch, bestätigt: „Einmal im Jahr die Wartung durch den Heizungsbauer und den Aschekas­ten leeren – das war‘s“! Nach seinen Angaben sind die nächsten städtischen Pellet- und Hackschnitzelheizungen schon geplant. Der störungsfreie Betrieb ist allerdings nicht selbstverständlich. Erforderlich sind gute Ware sowie der richtige Umgang mit dem Brennstoff, von der Herstellung bis zur Verbrennung.
Die hohe Qualität von Holzbrennstoffen ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für einen komfortablen und emissionsarmen Betrieb von Feuerungen und damit auch für die Zukunftsfähigkeit der Holzenergie in Deutschland. Für Pellets ist das Zertifizierungsprogramm ENplus seit 2010 fest am Markt etabliert. Der Großteil der bundesweit produzierten Pellets ist so zertifiziert. Kontrolliert wird die gesamte Bereitstellungskette von der Herstellung bis zur Anlieferung beim Endkunden. Inzwischen ist die Zertifizierung auch für Hackschnitzel und Holzbriketts
möglich.

Pelletlieferung
Transport und Lieferung bis ins Lager müssen sorgfältig erfolgen, damit möglichst wenig Staub und Feinanteile entstehen – eine wesentliche Voraussetzung für den störungsfreien Betrieb des Heizkessels. Pellets werden daher mit einem speziell ausgelegten Silofahrzeug angeliefert. Es ist mit einem geeichten On-Bord-Wiegesystem, innen beschichteten Schläuchen zur Minimierung der Reibung beim Einblasen der Pellets sowie einem Absaugventilator mit Staubsack ausgestat tet. Der Silo-Lkw verfügt zudem über einen Kompressor, der die Luft für den Einblasvorgang verdichtet. Die komprimierte Luftmenge wird zum Teil in die Kesselkammer am Fahrzeug geleitet und drückt die Pellets in die Leitung. Der andere Teil der Luftmenge wird als Treibluft genutzt, um die Pellets zu beschleunigen und durch den Schlauch zu transportieren.
Bei kurzen Einblasentfernungen kann es sinnvoll sein, die Pellets mit höherem Druck und nur wenig Treibluft einzublasen, während bei langen Einblasentfernungen der Treibluftanteil erhöht werden muss. Der Absaugventilator des Lieferfahrzeugs verhindert Überdruck im Lagerraum, indem der Treibluftanteil abgesaugt und ein leichter Unterdruck im Lager erzeugt wird. Damit dies gelingt, ist eine dichte Ausführung des Lagerraumes erforderlich.

Pelletentnahme
Frei aufstellbare Behälter im Raum sind bei kleinen Heizanlagen ebenso möglich wie sogenannte Bunker, also geschlossene Räume, oder in den Erdboden eingelassene Speicher. Das erforderliche Volumen, die Statik, die Geräuschbelastung, die Anlieferung des Brennstoffs und die Entnahmetechnik sind Aspekte, die die Auswahl des Lagers bestimmen. Rührwerke, Saugsonden und Schnecken entnehmen den Brennstoff von unten aus dem Lager, bestimmte Saugsysteme alternativ von oben. Werden Lager mit Fördertechnik im Kellergeschoss neben der Heizzentrale innerhalb eines Wohnhauses untergebracht, sollten die Betriebsgeräusche nicht zu laut sein. Fertigteilspeicher in der Erde sind in dieser Hinsicht unproblematisch. Allerdings muss rechtzeitig geprüft werden, ob das Entnahmesystem des Lagers mit dem Pelletkessel zusammen passt. Besteht keine Freigabe des Kesselherstellers, liegt die Verantwortung beim Installateur. Für Pelletspeicher ist, im Hinblick auf einen störungsfreien Betrieb, grundsätzlich ein pneumatisches Saugsystem zur Entnahme des Brennstoffs von oben empfehlenswert. Denn dort befinden sich weniger Staub und Feinanteile, als am Speicherboden. Und die Entnahmetechnik ist jederzeit zugänglich.

Hackschnitzel- und Pelletlager
Bei Lagersystemen aus Betonfertigteilen mit einer Speichergröße bis zu 12 m³ erfolgt das Versetzen in die Erde mit dem Kran am Lieferfahrzeug. Der Einbauort wird so gewählt, dass eine geringe Entfernung zum Heizkessel besteht und Brennstofflieferanten möglichst nahe heran fah­ren können – denn je kürzer und geradliniger die Befüllung und die Austragung zum Kessel erfolgt, desto schonender für die Pellets. Damit werden Staub und Feinanteile und infolge auch der Wartungsbedarf im gesamten System verringert. ENplus-zertifizierten Pellets und Hackschnitzeln sollte auch unter diesem Aspekt der Vorzug gegeben werden. Sie zerfallen weniger schnell, Feinanteile sind ausgesiebt.
Der Einstieg in einen Pelletspeicher bzw. ein Lager ist nur mit mobilem Kohlenmonoxid-Messgerät erlaubt. Bei einer CO-Konzentration über 60 ppm muss der Speicher verlassen werden. Das gilt auch für größere Behälter und Räume mit einer Lüftungsöffnung. Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Kennzeichnung am Zugang. Im Online-Shop des Deutschen Pelletinstitutes (DEPI) können die vorgeschriebenen Aufkleber mit Sicherheitshinweisen kostenlos bestellt werden.
Hackschnitzel versprechen zwar güns­tigere Brennstoffkosten, verursachen jedoch auch deutlich höhere Wartungs- und Baukosten – nicht zuletzt durch das im Vergleich zu Pellets drei Mal größere Lagervolumen. Hackschnitzellager im Erdboden werden zumeist aus Ortbeton gebaut oder als Betonfertigteil geliefert. Die Öffnung muss so groß sein, dass das Material abgekippt werden kann. Die Entnahme erfolgt generell von unten per Rührwerk und Schnecke. Bei Leerstand und Wartung im Sommer sollten die Reste in den Ecken des Speichers ausgeräumt werden. Um Hohlräume innerhalb des Hackschnitzelvorrats zu vermeiden, ist ein durch Elektromotor gesteuertes Rüttelsieb sinnvoll. Es wird unterhalb der Öffnung eingebaut, muss dem Druck der abgekippten Ladung standhalten und eine geeignete Gitterweite aufweisen.

Kosten sparen bei Bau und Betrieb
Wohnungsbaugesellschaften und Industriebetriebe, die ihre Heiztechnik erneuern wollen, ohne zu investieren, entscheiden sich für Contracting. Abgerechnet wird nicht nach der gelieferten Brennstoff-, sondern nach der erzeugten Wärmemenge. Dann ist gleichgültig, wie feucht die Hackschnitzel waren bzw. wie viel Energie sie enthielten. Mit Blick auf möglichst seltene Anlagenstörungen und geringe Aschemengen setzen Contractoren allerdings auf die Qualität von ENplus-zertifizierten Brennstoffen, auch bei Hackschnitzeln.
Die Richtlinie des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) beinhaltet neben der Förderung von Holzfeuerungen und wasserführenden Pellet­öfen auch Zuschüsse für Einzelmaßnahmen zur Heizungsoptimierung. Dazu zählen der Einbau eines Pelletlagers inklusive Tiefbau- und Anschlussarbeiten. Für einen unterirdischen Pelletspeicher erhalten Bauherren so 10 % der Investitionssumme bzw. bis zu 50 % der MAP-Basisförderung. Wichtig ist jedoch: Das bezieht sich auf den Bestand und Heizkesselleis­tungen bis 100 kW. Bei Anlagen über 100 kW gilt die KfW-Förderung.
Pellet- und Hackschnitzelspeicher lassen sich mit einer Füllstands-Kontrolle ausrüsten. Verschiedene technische Varianten sind auf dem Markt, z. B. ein stationäres Ultraschall-Messsystem. Es ermöglicht die komfortable Überwachung aus der Ferne und misst mit hoher Genauigkeit, abhängig von der Anzahl der eingesetzten Sensoren. Wie viele Pellets noch im Lager sind, sieht der Betreiber direkt an der Anzeigeeinheit oder auf seinem internetfähigen Endgerät. Wird das Endgerät beim Brennstofflieferanten platziert, schlägt dieser seinem Kunden eigenverantwortlich den Lieferzeitpunkt und die Menge vor – und macht Bestpreis-Angebote, da er so seine Touren und die Auslas­tung seiner Fahrzeuge optimieren kann.

Autor: Klaus W. König, Überlingen

www.klauswkoenig.com

Verbands-Informationen zu Holzenergie

DEPV/DEPI
www.depv.de
www.depi.de

C.A.R.M.E.N
www.carmen-ev.de

FNR
www.heizen.fnr.de
www.bioenergie.fnr.de
www.nachwachsende-rohstoffe.de

AEE
www.unendlich-viel-­energie.de
www.foederal-­erneuerbar.de
www.kommunal-­erneuerbar.de