Haben Sie sich dazu entschieden etwas für die Umwelt zu tun und nebenbei noch Geld zu sparen, dann sind Sie hier genau richtig. Wir informieren Sie über die verschiedenen Arten der erneuerbaren Energien und deren Funktion und Förderung. Bei Fragen zum Thema, sowie zum Einbau oder aktuellen Angeboten, stehen wir Ihnen gerne zur Seite.

Erneuerbare Energien

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Holzvergaserkessel

 

Der Holzvergaserkessel ist ein Heizkessel und zwar eine Variante eines Stückholzkessels.

Der Holzvergaserkessel zeichnet sich dadurch aus, dass die einzelnen Stufen der Holzverbrennung, nämlich Holzvergasung und Holzgasverbrennung räumlich und zeitlich voneinander getrennt stattfinden. Dadurch werden (im Vergleich zu anderen Festbrennstoffkesseln) sehr niedrige Schadstoffemissionen und ein sehr hoher Wirkungsgrad erreicht.

 

Funktion

Das Holz wird chargenweise dem Heizkessel zugeführt und vergast.

Der Kessel ist durch eine Brennerplatte aus Feuerfestkeramik in eine Ober- und eine Unterkammer geteilt. In der Oberkammer liegt das Stückholz auf der Brennerplatte geschichtet.

Wird der Kessel angefeuert, wird dem Holz zunächst die Restfeuchte entzogen. Danach setzt die Holzvergasung ein. Die leichten Gas-Bestandteile werden bereits oberhalb der Brennerplatte vorverbrannt. Die Verbrennungsgase gelangen dann mit den noch unverbrannten Gasbestandteilen durch die glühende Holzkohle nach unten in eine Wirbelkammer, wo die schwer brennbaren Anteile bei hohen Temperaturen um 1100°C ebenfalls verbrannt werden. Anschließend erfolgt eine Nachverbrennung.

Die Verbrennung wird - je nach Bauart - von einem Saugzugventilator im Abgasstrom oder einem Druckgebläse im Frischluftkanal unterstützt. Die Luftzufuhr teilt sich im Kessel in Primär- und Sekundärluft. Die Primärluft wird der Oberkammer zugeführt, mit ihr wird die Vergasung und damit die Kesselleistung gesteuert. Die Sekundärluft wird in der Unterkammer dem Holzgas zu dessen vollständiger Verbrennung zugeführt. Die Optimierung der Primär- und Sekundärluftzufuhr erfolgt stets getrennt.

Die Luftmengen werden je nach Hersteller und Bauart manuell eingestellt oder elektronisch geregelt. Bei Kesseln mit elektronischer Regelung werden entweder nur der Saugzugventilaor bzw. das Druckgebläse drehzahlgeregelt oder zusätzlich die Sekundärluft anhand des mit einer Lambdasonde gemessenen Restsauerstoffgehalts nachgeführt.

Wie alle Holzkessel benötigt auch ein Holzvergaserkessel eine Rücklaufanhebung, damit die Bildung aggressiver Kondensate und Teerablagerungen bei Rücklauftemperaturen unter 55°C vermieden werden. Zudem ist er wie alle Feststoffbrennkessel mit einer thermischen Ablaufsicherung versehen.

Pufferspeicher

Für Holzkessel über 15 kW Leistung ist in Deutschland nach der BImSchV (Bundesimmissionsschutzverordnung) ein Puffer vorgeschrieben. Dieser dient sowohl dem Umweltschutz, da der Kessel stets bei Nennlast, also im optimalen Betriebszustand, arbeiten kann, als auch dem Komfort, da der Kessel nicht ständig angefeuert bleiben muss, sondern nur bedarfsweise zum Aufheizen des Pufferspeichers in Betrieb genommen wird. Die Puffergröße nach BImSchV muss mindestens 25 l je kW Kesselleistung betragen. In der Praxis sollte sie aber oberhalb 50 l je kW Kesselleistung liegen. Erst ab dieser Größe wird auch der entsprechende Komfort erreicht. Dazu sollte auch die Kesselleistung nicht zu klein gewählt werden, um vernünftige Pufferaufheizzeiten zu erreichen und auch im Hochwinter sowohl direkt ausreichend Heizleistung abnehmen als auch die Puffer aufheizen zu können. Der Richtwert ist: Leistung eines Öl-/Gaskessels nach herkömmlicher Berechnungsart + >50%.

Förderungen

Deutschland: Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gibt für den Einbau von Scheitholzvergaserkesseln und anderen Biomassebrennern Zuschüsse. Die Höhe dieser Zuschüsse und die Bedingungen ändern sich häufig und sind auf der BAFA-Website in relativ verständlicher Form nachzulesen. Daneben sind über die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) an entsprechende Bedingungen geknüpfte zinsgünstige Kredite erhältlich. Auch Länder und Kommunen bieten gelegentlich einschlägige Fördermittel an.

 

Funktionsprinzip Holzvergaserkessel als Powerpoint-Präsentation

 

 

Förderung

 

Finanzierung

Pelletkessel

 

Eine Pelletheizung (oder auch Pelletsheizung) ist eine Heizung, in deren Heizkessel Holzpellets (kleine Presslinge aus Holzspänen und Sägemehl) oder Alternativen verfeuert werden.

Zentralheizungen mit Pellets erreichen heute einen hohen Automatisierungsgrad, und sind in Betrieb und Wartung Öl- und Gasheizungen vergleichbar.

 

Bauarten von Pelletheizungen

Grundsätzlich sind Pelletheizungen als Anlagen für den Betrieb von zentralen Hausheizungssystemen inklusive Steuerungs- und Regelungstechnik (also Pellets-Zentralheizungen) von Pellets-Einzelöfen mit direkter Wärmeabstrahlung in den Wohnraum zu unterscheiden.

· Pellets-Einzelöfen sind in der Regel Anlagen im Leistungsbereich von max. 6-8 kW und kleiner

· Pellets-Zentralheizungen kommen für Nennwärmeleistungen bzw. den Wärmebedarf ab 8 kW aufwärts in Betracht.

Pelletheizungen eignen sich insbesondere für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäusern (10-30 kW), aber auch für größere Wohn- oder Betriebseinheiten, die von mehreren in Reihe geschalteten Pelletsheizungen (2er- oder 3er-Kaskadenanlagen) mit einigen hundert kW versorgt werden können.

Hybrid- oder Kombianlagen können auch zusätzlich mit anderem Brennholz (als Scheitholz oder Hackschnitzel) beschickt werden. Zimmeröfen sind auch mit Sichtfenster verfügbar und sind dann offenen Kaminen vergleichbar.

Pelletsbrennersysteme laufen primär unter Volllast optimal, und sind bis etwa 30 % der Nennleistung regelbar. Energetisch ideal ist der Betrieb in Verbindung mit einem Wärmepuffersystem, das im Allgemeinen über einen Wassertank realisiert wird.

Brennertechnik

 

Holzpelletheizungen arbeiten mit unterschiedlichen Techniken der Beschickung: Heute aktuell sind die Unterschubfeuerung, die Quereinschubfeuerung, der Einsatz eines Walzenrostsystems oder die speziell für die Pelletsverbrennung entwickelte Fallrohr- oder Pelletsfeuerung in Verwendung.

Bei der Unterschubfeuerung werden die Pellets mittels einer Förderschnecke von unten in einen Brennteller gedrückt, verbrennen dort und die übrig bleibende Asche fällt über den Tellerrand in den darunterliegenden Aschebehälter.

· Die Quereinschubfeuerung funktioniert ähnlich wie die Unterschubfeuerung, nur dass der Brennstoff über eine Förderschnecke von der Seite auf den Brennteller geschoben wird. Dabei kann der Brennteller wie auch die Luftzufuhr zur Anpassung an Teilleistungen speziell ausgeformt werden.

· Beim Walzenrostsystem hingegen fallen die Pellets von oben auf mehrere, sich langsam drehende Stahlscheiben mit geringem Zwischenraum. Ein Abstreifkamm reinigt je Umdrehung die Zwischenräume, so dass ebenfalls die Asche ungehindert nach unten durchfallen und Verbrennungsluft nach oben zugeführt werden kann.

· Bei der Fallschachtfeuerung rutschen die Pellets über eine Fallrinne in einen Brennertopf. Durch den Brennertopf ist der Verbrennungsbereich fix definiert.

Moderne Pelletsbrenner steuern die Verbrennung entweder über eine Lambda-Sonde, oder über eine entlang dem physikalischen Verbrennungsprozess von Holzpellets steuerungstechnisch fix definierte Luftmengenzufuhr, ggf. in Verbindung mit einem Flammraumfühler, um Effizienz und Schadstoffgehalt der Abluft zu optimieren. Die heißen Verbrennungsgase werden über einen Wärmeübertrager mit manueller oder automatischer Reinigung der Wirbulatoren (auch Turbulatoren genannt) bzw. Nachheizflächen in den Schornstein geführt. Alle modernen Holzpelletheizungen sind mit einer Rückbrandsicherung ausgestattet, die einen Rückbrand in den Zubring-/Lagerbereich der Pellets unmöglich macht. Insgesamt sind moderne Pelletheizungen für einen sehr sicheren, nahezu vollautomatischen Betrieb ausgelegt, sodass lediglich noch regelmäßige Reinigungs- und Wartungsarbeiten im Abstand von Wochen oder Monaten notwendig sind. Modernste Pellets-Zentralheizungen erreichen sogar Betreuungsintervalle von 1 Mal jährlich und sind so bereits beinahe so komfortabel wie vergleichbare Öl- oder Gasheizungen.

Brennstofflagerung und Austragung

Holzpellets werden in loser Schüttung in einem Tank oder Lagerraum gelagert und mittels eines Fördersystems dem Brenner zugeführt.

Zur Beschickung können Riesel-, Sauggebläse- oder Schneckensysteme benutzt werden. Die Wahl hängt primär von der Entfernung des Lagers zum Kesselraum ab, für Entfernungen über 2 m sind meist mehrstufige oder flexible Schneckenförderungen nötig. Gebläsesysteme fördern über bis zu 20 m, arbeiten aber bei deutlich höherem Geräuschpegel.

Zur Lagerung von Pellets gibt es die Möglichkeit, den Brennstoff in einem einfachen Lagerraum unterzubringen. Er wird mit Trichterform – üblicherweise in Holzkonstruktion – ausgestattet, am unteren Ende des Trichters ist der Einlass der Schnecke oder das Gebläse. Alternativen zu einem Lagerraum sind zusammenbaubare Gewebetanks. Vergrabene Erdtanks oder freistehende Silos sind eine Möglichkeit, wenn es an ausreichendem Lagerplatz im Gebäude fehlt.

Wichtig ist, dass der Lagerraum absolut trocken ist. Holzpellets sind stark hygroskopisch und vertragen in der Lagerung weder Mauer- noch zu hohe Luftfeuchte. In solchen Fällen muss auf dichte Tanksysteme zurückgegriffen werden.

Brennersysteme mit aktiver Austragungssteuerung versorgen sich selbst mit der passenden Brennstoffdosis, anderenfalls ist zusätzlich noch ein kleiner Zwischenspeicher nötig, aus dem sich der Brenner bedient.

Anlieferung

Die Anlieferung erfolgt meist per Silofahrzeuge derselben Bauart, wie sie für die Lieferung von Futterpellets in der Viehhaltung verwendet werden. Die Pellets werden dann gekippt oder eingeblasen – außer bei den staubdichten Sacksilos üblicherweise bei gleichzeitigem Absaugen der Luft zwecks Staubverminderung. Typische Zustellmengen liegen bei 3–10 Tonnen, bei Kleinmengen steigt der Preis.

Daneben gibt es die Möglichkeit, Holzpellets sackweise à 15 oder 20 kg zu kaufen. Für Kleinbrenner, bei denen ein 100-l-Tank einige Tagesbedarfe abdeckt, kann dieser auch manuell befüllt werden, und die Tank- und Förderanlage erübrigt sich. Die Sackware ist aber deutlich teurer als die lose.

Ein weitere Möglichkeit ist die Zustellung von vorgefüllten BigPacks (große Säcke mit 1-2 m³ Rauminhalt für bis zu 2 t Gewicht). Diese erfordern jedoch Aufhängesysteme und Hubtechnik.

 

Wirtschaftlichkeit

Die Anschaffungskosten einer Pelletsanlage sind höher als vergleichbarer Gas- und Ölheizungen, aber sie liegen in den Betriebskosten – je nach aktuellem Bennstoffpreis – gut im Vergleich. Derzeit wirken sich aber auch die zur Verfügung stehenden finanziellen Förderungen zugunsten dieser auf erneuerbaren Rohstoffen beruhenden Technik aus.

Für größere Anlagen zur Wärmeversorgung z. B. von Schulen, Schwimmbädern oder Wohnblöcken sind Hackschnitzel-Heizungen durch den geringeren Brennstoffpreis noch wirtschaftlicher. Jedoch braucht man hierfür einen größeren Lagerraum.

Förderung

 

In Deutschland wurden die Förderungen im August 2006 zunächst eingefroren. Die Fördersätze waren zuvor zweimal gesenkt worden, um möglichst viele Anträge berücksichtigen zu können. Dies führte nicht zu einer Schwächung der Nachfrage. Anfang Januar 2007 wurden neue Richtlinien veröffentlicht. Vorhaben, die im Jahr 2006 ablehnend beschieden, aber bis Ende 2006 realisiert wurden, können im Jahr 2007 gefördert werden. Hierfür ist ein neuer Antrag im Jahr 2007 notwendig. Auch im Jahr 2007 neu errichtete Anlagen sind förderungsfähig.

 

Förderung

 

Finanzierung

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