Holzheizungen -  Grundlagen

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Heizen mit Holz ist nicht nur eine Frage der Wirtschaftlichkeit, sondern vor allem eine Philosophie!

Es können alle Arten von trockenem (Restfeuchte <20 %) und unbelastetem Holz ohne Probleme verwendet werden, also nicht nur gespaltetes Stückholz aus dem Wald.

Vermeiden Sie unbedingt das Verbrennen von nassen und grünen Holz! Sie ersparen sich viel Arbeit und Ärger mit den Nachbarn und Ihrer Heizung.

Beratung, Planung, Realisierung

Wir planen und realisieren Neuanlagen, optimieren vorhandene Anlagen und beraten Sie neutral beim Finden der optimalen Lösung etc.

Voraussetzungen für sauberes Heizen mit Holz

Heizen mit Holz und Umwelt

Grundsätzlich sind neben einer auf die Bedürfnisse zugeschnittene optimalen Anlagentechnik drei Dinge nötig, eine Holzheizung so zu betreiben, dass Klima und Gesundheit nicht unnötig belastet wird:

1. Geeigneter, trockener Brennstoff, der richtig gelagert ist

2. Richtiger Umgang mit der Anlage

3. Regelmäßige Wartung und Überwachung der Anlage durch

   Fachleute.

Heizen mit Holz und saubere Luft müssen nicht im Widerspruch stehen

Unter folgenden Voraussetzungen ist Holz ein umweltgerechter Brennstoff:

- Verwendung von qualitativ hochwertigem Holz aus Ihrer Region,

- Auswahl einer modernen Heizungsanlage

- und einer sachgerechten Handhabung

So können Sie dazu beitragen, dass Ihr Holzofen oder Holzkessel für behagliche Wärme sorgt und das Klima nicht schädigt.

Die Umwelt und Ihre Nachbarn werden es Ihnen danken!

Verbrennung/Vergasung von Holz

Holz ist ein Festbrennstoff mit hohem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen.

Wird Holz ohne Sauerstoff (O2) bzw. Luftzufuhr erwärmt, werden rund 80 % bis 90 % Gewichtsprozent der trockenen Holzmasse als Gase freigesetzt, nämlich als Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff (H2) und Kohlenwasserstoffe (CnHm).

In einer Feuerungsanlage müssen diese Gase vollständig verbrannt werden, da sie sonst als Schadgase in die Umwelt gelangen (dabei werden zwei Drittel des Heizwerts frei).

Da die Gase in einer langen Flamme schnell ausbrennen, wird Holz als langflammiger Brennstoff bezeichnet.

Die zurückgebliebene Holzkohle im Glutbett brennt dagegen langsam und mit geringer Flammenbildung ab, wobei die Holzkohle durch Vergasung mit Sauerstoff, Wasserdampf und Kohlendioxid zuerst zu Kohlenmonoxid umgesetzt wird (dabei wird das restliche Drittel des Heizwerts frei).

Unvollständig verbrannte Stoffe (Schadstoffe), also CO, Kohlenwasserstoffe (CnHm), Teer, Ruß und unverbrannte Partikel, lassen sich durch eine geeignete nachgeschaltete Verbrennung vermeiden.

Dafür sind eine ausreichend hohe Temperatur, genügend Sauerstoff (O2) sowie eine gute Vermischung der Gase mit der Verbrennungsluft notwendig.

Die Erzielung einer hohen Temperatur ist dann schwierig, wenn Holz mit hohem Wassergehalt verbrannt wird.

Verbrennungsluft

Weil Holz einen hohen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen aufweist und die Gase sowie der feste Kohlenstoff getrennt verbrennen, wird im Hinblick auf einen vollständigen Ausbrand die Verbrennungsluft in Primär- und Sekundärluft aufgeteilt.

Die Primärluft wird für die Vergasung benötigt, während die Sekundärluft den Ausbrand der Gase unterstützt.

Vollständige Verbrennung

Für eine vollständige Verbrennung ist in der Praxis Luft im Überschuss nötig.

Ist die Luftzufuhr andererseits viel zu hoch, so wird die Flamme durch die unnötig zugeführte Luft gekühlt, so dass die Verbrennung infolge zu niedriger Temperatur ebenfalls unvollständig wird.

Da die richtige Zufuhr und das richtige Ausmaß von Primär- und Sekundärluft entscheidend sind, verfügen moderne Feuerungsanlagen über Regelsysteme hierfür.

Damit ist ein Betrieb mit etwa der 1,5-fachen Luftmenge*, die für die vollständige Verbrennung mindestens notwendig ist, möglich (dabei entsteht nur wenig Kohlenmonoxid).

*) Beispiel Verbrennungsluftmenge:

Für die vollständige Verbrennung von 1 kg Hartholz mit 20 % Feuchte wird eine Luftmenge von ca. 12,5 m³ Luft benötigt (12,5 m³/kg).

Emissionen

Die Begrenzung von Stickoxidemissionen NOx (NO und NO2) ist wichtig.

Quelle des Stickstoffs sind der Stickstoff der Luft sowie der im Brennstoff gebundene Stickstoff.

Bei der Verbrennung von Holz werden Stickoxide vor allem aus dem Brennstoffstickstoff gebildet (die Stickoxidemissionen sind deshalb höher als bei Öl- und Gasfeuerungen).

Sofern im Brennstoff Chlor, Schwefel u. ä. enthalten sind, können zusätzliche Schadstoffe gebildet werden.

Partikel- und Aerosolemissionen treten als Folge einer unvollständigen Umsetzung des Brennstoffs und als Flugaschepartikel aus den mineralischen Bestandteilen auf.

Auf den Oberflächen von Partikeln können zudem unverbrannte Kohlenwasserstoffe angelagert sein, weshalb Aerosole toxikologisch relevant und die lungengängigen Aerosole mit einer Größe von unter 0,001 mm von Bedeutung sind.

Quelle: Martin.Dehli www.energie-fakten.de/

Verbrennungsablauf bei der Holzverbrennung

Verbrennung

ist eine rasche, unter Flammenbildung verlaufende Oxidation von Stoffen.

Wenn Holz verbrennt, vereinigt sich Sauerstoff aus der Luft mit Kohlenstoff und Wasserstoff aus dem Holz.

Dabei wird Energie als Wärme und Licht abgegeben.

Produkte einer vollständigen Verbrennung

sind im Idealfall nur Kohlendioxid, Asche und Wasser.

(Asche bildet sich überwiegend aus den mineralischen Holzbestandteilen)

Verbrennungsvorgang in drei Phasen (vereinfacht)

1. Phase: Erwärmung und Trocknung

verdampfen des im Brennstoff gespeicherten Wassers und sonstiger leicht flüchtige Stoffe.

2. Phase: Pyrolyse

Der Brennstoff wird bei Temperaturen ab etwa 150 °C zersetzt. Dabei entsteht ein Gasgemisch, das neben anderen Verbindungen auch Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe enthält.

Daneben bilden sich Öle und Teere, die sich bei höheren Temperaturen weiter zersetzen.

Ab einer Temperatur von etwa 400 bis 500°C vergasen auch die festen organischen Bestandteile und verbinden sich mit Luftsauerstoff überwiegend zu Kohlenmonoxid.

Vom ursprünglichen Holz ist in diesem Stadium nur noch Holzkohle übrig.

3. Phase: die eigentlichen Verbrennung

Reaktion der in den ersten beiden Phasen gebildeten Gase mit zusätzlichem Luftsauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser.

Auch übrig gebliebene Holzkohle verbrennt mit der Zeit im Glutbett vollständig.

Als einziger Verbrennungsrückstand bleibt Asche übrig.

Die einzelnen Phasen der Verbrennung lassen sich am offenen Feuer sehr gut betrachten.

Quelle: www.umweltbundesamt.de, Ratgeber zum richtigen und sauberen Heizen mit Holz

Emissionen

Idealerweise entstehen bei der Verbrennung des Holzes nur CO2, Asche und Wasser.

CO2 trägt nicht zur Erderwärmung bei, falls nur so viel Holz verbrannt wird, wie nachwächst (nachwachsende Bäume und Sträucher binden dann das bei der Verbrennung entstandene CO2).

Allerdings sollten Sie das Holz aus Ihrer Region beziehen, denn der Transport des Holzes zu Ihnen verbraucht Benzin und Diesel.

Holz enthält immer geringe Mengen Stickstoff-, Schwefel- und Chlorverbindungen.

Dadurch entstehen bei der Verbrennung schädliche Stickstoff- und Schwefeloxide sowie Salzsäure.

Zudem gelangt bei der Verbrennung des Holzes Staub in die Luft, zu über 90% als Feinstaub

Diese sehr feinen, mit dem Auge nicht sichtbaren Partikel, können beim Einatmen bis tief in die Lunge eindringen und so Ihre Gesundheit belasten.

Bronchitis, die Zunahme asthmatischer Anfälle oder Belastungen für Ihr Herz-Kreislauf-System können die Folge sein.

Feinstaub steht außerdem im Verdacht, Krebs zu erzeugen.

Bei einer unvollständigen Verbrennung kann ferner giftiges Kohlenmonoxid und das klimaschädliche Methangas entstehen. Methangas trägt 21-mal stärker zur Erderwärmung bei als die gleiche Menge Kohlendioxid.

Weitere Produkte einer unvollständigen Verbrennung:

organische Verbindungen wie Krebs erzeugende polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) in Asche und Abluft sowie unangenehm riechende Verbindungen.

Beim Einsatz nicht erlaubter Brennstoffe (z. B. mit Holzschutzmitteln oder Lack behandeltes Holz) können sogar hochgiftige Dioxine und Furane entstehen.

Quelle: www.umweltbundesamt.de, Ratgeber zum richtigen und sauberen Heizen mit Holz

Anlagentypen (Wärmeerzeuger)

1. Einzelraumfeuerstätten für feste Brennstoffe

1.1. Moderne Öfen und Kamine

Wer mit Holz oder Kohle etc. heizen möchte, muss sich je nach Ansprüchen für einen Anlagentyp (Einzelraumfeuerung oder Zentralheizung) entscheiden.

Einzelraumfeuerung werden meist als Komfort- und Zusatzheizung eingesetzt, in d. R. zur Beheizung von einen oder zwei benachbarten Räumen.

Die Öfen geben die Wärme überwiegend als Strahlungswärme ab.

Einige Ofenarten erwärmen zusätzlich die Luft in einem Wärmetauscher.

Offene Kamine

Der Feuerraum zum Wohnraum hin ist offen. Daher können Sie die Zufuhr der Verbrennungsluft nicht regeln.

Sie verursachen u. U. wegen niedriger Verbrennungstemperaturen und eines zu hohen Luftüberschusses viele Schadstoffe, geben aber nur verhältnismäßig wenig Wärme ab.

Kamine mit Heizeinsatz

Kamine mit Heizeinsatz (Chemineéöfen) sind besser.

Sie sind mit einer Glastür oder Glasscheibe verschlossen.

Damit lässt sich die Luftzufuhr einfacher regeln, und der Wirkungsgrad steigt.

Dauerbrandöfen und Kaminöfen

Dauerbrandöfen stehen frei im Wohnraum. Holzscheite können Sie durch eine Tür direkt in den Brennraum geben.

Die Asche im Aschekasten lässt sich über eine Öffnung im unteren Bereich des Ofens entfernen.

Die Luftmenge können Sie durch Klappen und Schieber oder die Entaschungstür regeln.

Der Kaminofen ist eine Variante des Dauerbrandofens. Eine große Tür mit Sichtscheibe dient dazu, Holzscheite nachzulegen.

Kaminöfen sind meist nur in der Übergangszeit und selten als Dauerheizung in Benutzung, weil ihre Nutzung im Dauerbetrieb mit hohem Aufwand verbunden ist.

Das nötige Brennholz lässt sich optimal lagern und dosieren.

Kachelöfen (Speicheröfen)

Kachel- oder Speicheröfen besitzen eine große Speichermasse aus Kacheln, Zementputz, Ton, Schamotte oder Speckstein.

Die große Oberfläche der Öfen erreicht eine angenehme relativ geringe Temperatur (80 bis 130°C).

Speicheröfen werden in der Regel nur für kurze Zeit bei Volllast betrieben und geben die gespeicherte Wärme dann über einen längeren Zeitraum an die Raumluft ab.

Ein Gluthaltebetrieb (Betrieb bei verminderter Luftzufuhr), um möglichst lange ein Glutbett zu erhalten, ist meist nicht erforderlich. Deshalb verursachen diese Anlagen relativ geringe Emissionen.

Pelletöfen

Pellets sind gepresste, naturbelassene Säge- und Hobelspäne.

Eine Besonderheit der Pelletöfen:

Der Brennstoff gelangt automatisch und kontinuierlich aus einem Vorratsbehälter (20 bis 30 Liter) in eine Brennschale im Feuerraum.

Die Brennstoffzufuhr regelt sich abhängig vom Leistungsbedarf. Pelletfeuerungen gibt es als Kaminöfen oder Kachelofenheizeinsätze

Die Pellets verbrennen schadstoffärmer als andere Holzbrennstoffe und sind wesentlich komfortabler in der Anwendung als Holzscheite, da Pelletheizungen weitgehend automatisch arbeiten.

Ofenregelung für Kachel- und Kaminöfen

zur sauberen und sparsamen Verbrennung sind sehr zu empfehlen und werden auch zum Nachrüsten angeboten.

(z. b. Universal Ofenregelung von Kutzner&Weber, www.kutzner-weber.de)

Weitere Informationen

Wer sich für einen Kaminofen, Kachelofen, Heizkamin oder Pelletofen interessiert, steht vor einer Reihe von Fragen:

z. B. geeigneter Schornstein, Ofenvariante, Modell, Brennstoff, rechtliche und gesetzliche Rahmenbedingungen, Sicherheit, BImSchV/Novellierung, Nachweispflicht der Emissionswerte etc.?

Antworten auf viele Fragen finden Sie z. B. unter www.ratgeber-ofen.de, das Internet-Portal rund ums Kaminfeuer, welches der HKI (Industrieverband Haus-, Heiz- und Küchentechnik e.V.), der die Hersteller moderner Feuerstätten und Kochgeräte vertritt, entwickelt hat.

1.2. Historische Gussöfen

1.2.1. Geschichte

Aus der Entwicklung der vielseitigen und interessanten historischen Ofenkonstruktionen haben wir als Beispiel die historischen Gussöfen gewählt.

Historische Gussöfen für feste Brennstoffe aus den verschiedenen Zeitepochen (von Barock, Klassizismus, Empire, Biedermeier, Historismus, Gründerzeit, Jugendstil, Art Deco, bis Bauhaus Stil) zeichnen sich nicht nur durch ihre Ästhetik (von prachtvoller Gussornamentik/ Prunköfen bis klar strukturiert) aus, sondern stehen auch bzgl. Strahlungswärme, guten Abbrand und hohen Wirkungsgraden und damit einer schadstoffarmen Verbrennung modernen Öfen und Kaminen kaum nach.

Für Liebhaber sind fachmännisch restaurierte Gussöfen nicht nur als Raumschmuck und Sammlerobjekt allein, sondern heute auch noch funktionell zum Heizen mit Kohle oder Holz interessant.

1.2.2. Bauweise und Funktion

Bauweise und Funktion

Entsprechend der Anforderungen der damaligen Zeit hatten die Gussöfen einen relativ geringen runden, ovalen oder eckigen Platz sparenden Querschnitt, dafür aber oftmals eine größere Höhe (daher bei kreisrunden Modellen auch die Bezeichnung Kanonenofen).

Die äußerlich mehr oder weniger reich verzierten Gussplatten wurden in d. R. zusammengesteckt und innen mit Schamotte verkleidet. Die Schamottierung gewährleistet eine ausreichende Wärmespeicherung und schützt die Gussteile.

Historische Gussöfen erreichen bei fachmännischer Pflege (Ausbessern oder Erneuern der Schamottierung) eine Lebensdauer von bis zu 50 Jahren in Funktion.

Die Wärmeabgabe an den Raum erfolgt überwiegend durch angenehme Wärmestrahlung ohne große Verzögerung gleich nach dem Anheizen.

Auffällig und konstruktiv bedingt waren gegenüber modernen Öfen die sehr kleinen Feuerungstüren und entsprechend auch die sehr kleinen Brennräume mit Rost.

Schon damals erkannten die Konstrukteure bzgl. eines guten Abbrandes den Zusammenhang zwischen kleinen Brennstoffmengen mit kleinen Feuerräumen in Verbindung mit der abgestimmten Verbrennungsluftzuführung (Primär,- Sekundär- und Tertiärluft).

Die Öfen arbeiten grundsätzlich im optimalen Volllastbetrieb, welcher generell schon von vornherein viele Verbrennungsprobleme bei festen Brennstoffen vermeidet.

Primärluft wird unterhalb des Rostes mittels manuell verstellbarer Luftklappen (Schrauben, Rosetten, Schlitzen oder Schiebern) in der Aschetür zugeführt und dient der Verbrennung der leicht flüchtigen Verbrennungsgase je nach Brennstoff bei ca. 600 bis 800°C.

Oberhalb des Rostes wird mittels manuell verstellbarer Luftklappen in der der Feuerungstür Sekundärluft zur Verbrennung der stabileren Verbrennungsgase zugeführt, die zur vollständigen Verbrennung noch höhere Temperaturen benötigen.

Darüber haben viele Gussöfen noch eine dritte kleinere Tür mit einer einer Klappe für die Tertiärluft.

Grundlegend hat sich an dieser für feste Brennstoffe (Kohle, Holz) genialen Konstruktion bis heute kaum etwas geändert.

Die Konstrukteure waren, ohne es vielleicht zu wissen, ihrer Zeit weit voraus.

Nicht zuletzt wurde der hohe Wirkungsgrad durch die im oberen Abschnitt des Ofens befindlichen ausgeklügelten Nachheizregister (hohe Wärmeübertragung bei geringen Widerstand) erzielt, aus deren Länge sich auch die größere Bauhöhe ergab.

Ein oder zwei Warmhaltefächer mit reichlich verzierten Türen und bei einigen Modellen oben ein Wasserschale zum Verdunsten, waren sinnvolle und praktische Ergänzungen.

Die Feuerungstür waren zum Beobachten der Flamme z. T.  auch mit durchscheinenden Glimmereinsätzen versehen)

1.2.3. Abbrand, Wirkungsgrad, Emissionen, Regelung

Abbrand, Wirkungsgrad und Emissionen

Besonders in Verbindung mit den kleinen Brennkammern und entsprechend kleinen Brennstoffmengen ergaben sich schon damals durch das schnelle Erreichen der optimalen Verbrennungstemperatur sehr niedrige Abgasemissionen, so dass fachmännisch restaurierte Gussöfen auch noch heutigen Anforderungen bzgl. Abbrand, Wirkungsgrad und Emissionen erfüllen.

Leistungsregelung

Die Wärmeabgabe/Leistung dieser Öfen kann einfach über die aufgelegte Brennstoffmenge von 100% bis ca. 50% und über die Nachlegeintervalle (bei einwandfreien Abbrand und optimaler Luftzufuhr im Volllastbetrieb!) geregelt werden.

Eine Drosselung der Sauerstoffzufuhr bis hin zum Schwelbrand (bei dem hohe Mengen an Kohlenmonoxid und Stickoxid freigesetzt werden) ist bei diesen Öfen (Zeitbrandöfen) technisch nicht möglich!

Damit wird auch verhindert, dass sich Teere und Ruß in den Rauchgaswegen absetzen können.

Bei kleinen Brennstoffmengen (kleine Feuerungsräume) ist die immer problematische Drosselung der Primärluft unnötig.

Feuerungskomfort

Der Feuerungskomfort im Vergleich zu modernen Öfen hinsichtlich lange Nachlegeintervalle, Wärmespeichervermögen und Gluthaltung war konstruktionsbedingt natürlich etwas weniger komfortabel.

Es musste je nach Brennstoffart mehr oder weniger häufiger nachgelegt werden.

Bei Verwendung von Holz erhält man die beste Wärmeausbeute mit dem geringsten Ausstoß an Schadstoffen, wenn man möglichst kontinuierlich nachlegt.

Also lieber häufig nur wenig als selten möglichst viel Holz nachlegen.

Dafür wird aber durch die geringe Brennstoffmenge fast ausnahmslos automatisch auf einfache Art und ohne viel Technik ein hervorragender Abbrand erzielt.

1.2.5. Heizleistung, Brennstoffe, Einsatz

Heizleistung

Die Heizleistung wird weitgehend durch die Baugröße bestimmt und liegt zwischen ca. 3 und 12 kW, also für Raumgrößen von von ca. 10 bis 150 m³.

Brennstoffe

Für den Dauereinsatz eignen sich optimal eher Kohle und Brikett, zum gelegentlichen Zuheizen aber auch Holzbrikett oder kürzere Holzscheite.

Durch die manuell regelbare Verbrennungsluftzuführung (Primär,- Sekundär- und Tertiärluft) können unterschiedliche Festbrennstoffe wie Kohle und Holz auch unter heutigen Bedingungen optimal verbrannt werden.

Einsatzempfehlung

Einsatz als Zusatzheizung für besonders kalte Tage und als Übergangsheizung im Frühjahr und Herbst.

Beim Einsatz als Hauptheizung, sollte aber der Bequemlichkeit wegen mit Kohle geheizt werden.

Heute dient der Festbrennstoffofen in den meisten Fällen als Zusatzheizung.

An kühlen Sommerabenden verhilft der Gussofen mit ein paar Scheiten Holz zu mehr Wohlbehagen, die Übergangszeit schafft er problemlos alleine und in den Wintermonaten sorgt er bei gezieltem Zuheizen für eine Reduzierung der Zentralheizungskosten.

Für dichte und gedämmte Gebäude mit Zwangslüftung (Niedrigenergie- und Passivhäuser) sind historische Öfen ohne Zusatzmaßnahmen nicht geeignet.

Raumklima

Für ein angenehmes und gesundes Raumklima ist es entscheidend, dass wir immer gute Luft zum Atmen haben.

In dieser Beziehung erweisen sich alle Öfen und Kamine und ganz besonders auch historische Öfen, als eine altbewährte Lösung.

Eine mechanische Zwangslüftung, wie bei modernen hochgedämmten Gebäuden, ist nicht erforderlich.

Denn für die Umwandlung des Brennstoffes in Wärme wird Sauerstoff und damit Luft benötigt, was im Raum immer einen ausreichenden Luftwechsel garantiert.

Der Ofen saugt mit der Zimmerluft auch keimbeladene Staubteilchen aus dem Raum in sein Glutbett hinein und sorgt so für ein behagliches und gesundes Raumklima.

Öfen nehmen natürlich mit der Zimmerluft auch unwillkommene Düfte mit und vernichten sie. Kochdunst, Zigarettenrauch und anderer Mief können sich in ofenbeheizten Räumen gar nicht erst festsetzen.

Mehr interessante Infos und zum Kauf von restaurierten historischen Gussöfen erhalten Sie z. B. bei:

Antik Ofen Galerie e.K., Markus Stritzinger, Hauptstrasse 1, 76835 Burrweiler,

Telefon: 06345-919033, http://www.antik-ofen-galerie.de/

2. Zentralheizungskessel (Warmwasserzentralheizung)

Warmwasser-Zentralheizungskessel heizen ganze Wohnungen oder Häuser und erwärmen das Trinkwasser. Wie Öl- und Gasheizungskessel sind sie meist in einem eigenen Heizraum untergebracht.

Handbeschickte Stückholzkessel

Bei den Holz-Zentralheizkesseln hat sich die Technik des unteren oder seitlichen Abbrandes durchgesetzt.

Hierbei brennt die Flamme nicht nach oben durch die Brennstoffschicht, sondern seitlich oder nach unten in einer separaten Brennkammer.

Solche Holzheizkessel sind recht komfortabel: Da die Verbrennung sehr gleichmäßig ist, müssen Sie das Holz nur in längeren Abständen nachlegen.

Mechanisch befeuerte Holzkessel

Die besten Betriebsbedingungen für Holzfeuerungen erreichen Anlagen, die den Brennstoff (Pellets oder Hackschnitzel) kontinuierlich zuführen.

Holzpellets sind sehr gleichmäßig zusammengesetzt und lassen sich automatisch zünden.

Der Bedienungskomfort einer Pellet- oder Hackschnitzelheizung steht dem Komfort einer Öl- oder Gasheizung nicht nach.

Quelle: www.umweltbundesamt.de, Ratgeber zum richtigen und sauberen Heizen mit Holz

Holz-Zentralheizungen

Brennholzauswahl

Platzbedarf (bis ca. 70 kW)

Holzarten

Grundsätzlich eignen sich alle trockenen und unbelasteten Hart- und Weichholzarten als Scheitholz oder auch in jeder anderen Form wie z. B. Stückholz, Abschnitte, Holzbrikett etc. zum Verbrennen.

Hartlaubholz führt zu einer längeren Brenndauer im Voll- und Teillastbetrieb und somit zu längeren Nachlegeintervallen.

Für das Anheizen ist allerdings, zur schnellen Erreichung der notwendigen Betriebstemperatur für eine stabile Vergasung, Nadelholz besser.

Steht nur reines Hartholz zur Verfügung, ist das Anheizholz entsprechend dünner zu spalten.

Nadel-/ Laubholzvorrat

Im Idealfall sollte ein Nadel-/ Laubholzvorrat im Verhältnis 1:5 bis 1:8 eingeplant werden (auf 10 rm Laubholz ca. 1,5 bis 2 rm Nadelholz), ansonsten nach örtlicher Verfügbarkeit.

Der Platzbedarf für das Kesselhaus ist größer wie bei Ölheizungen. Pufferspeicher oder Warmwasserboiler können aber auch getrennt vom Heizkessel in separaten Räumen aufgestellt werden.

Die Raumhöhe für die Puffer (bei 1000 l) sollte nach Möglichkeit ca. 2,25 m betragen.

Zum Einbringen der Anlage (< 70 kW) ist in d. R. eine lichte Türbreite von mindestens 0,8 m erforderlich .

Mindestflächen:

Holzvergaserkessel ca. 2 m²; Puffer ca. 1,2 m²/Stck; Boiler ca. 1 m²; Ausdehnungsgefäß ca. 1 m²; Annbrennholz, Service ca. 2 m²

Die Lagerung von Holz im Kesselhaus ist in 1 m Abstand zum Kessel bis zu 15.000 kg zulässig.

Für die Brennstoffbevorratung und Trocknung im Freien sollte ausreichend Platz mit einer Kapazität für 2-3 Jahre, luftig und von oben gegen Regen geschützt, zur Verfügung stehen.

Aufbereitung von Scheitholz

Für die Aufbereitung von größeren Holzmengen aus dem Wald für den Privatbedarf gibt es viele praktische Hilfsmittel, z. B. eine Maschine > Bild, die Stammholz gleichzeitig auf Länge schneidet und spaltet.

Die Maschine kann örtlich bei Forstbetrieben etc. auch ausgeliehen werden.

Für kleinere Mengen reicht Motorsäge, Holzspalter oder Spaltaxt.

Richtig Holzspalten

Nadelholz lässt sich am einfachsten an der breitesten Stelle und Laubholz an der schmalsten Stelle in möglichst frischem Zustand spalten.

Zu trockenes Hartholz lässt sich schwer spalten, es splittert schnell.

Gespaltetes Holz trocknet und vergast durch seine größere Oberfläche wesentlich besser als ungespaltetes.

Beim maschinellen Spalten mit einem handelsüblichen hydraulischen Holzspalter kann das Spaltgut stehend in d. R. bis zu einen Meter lang sein (abhängig von Spaltdruck und Durchmesser), bei Verwendung einer Spaltaxt max ca. 30-40 cm.

Beim liegenden Spalten mit Spaltaxt/Spalthammer und zusätzlich mit einen oder zwei Keilen sollte die Spaltgutlänge 1 m bis 1,30 m nicht überschreiten.

Hackklotz

Beim Spalten von Hand mit der Spaltaxt/Spalthammer sollte der Hackklotz (Hackstock) einen Durchmesser von > 60 cm haben. Je größer, desto geringer ist die Unfallgefahr durch Abrutschen der Axt.

Brennstofflagerung, Trocknung, Brennstofffeuchte

Brennstoffverbrauch und Kosten

Brennstoffverbrauch

Als grober Richtwert liegt der Holzverbrauch in Abhängigkeit von der Holzart (Weich- oder Hartholz) und der Holzfeuchte bei ca. 1 Raummeter pro kW Kesselleistung und Jahr.

Beispiel:

Für ein EFH mit 12 kW Heizlast werden pro Jahr mit einer reinen Holzheizung max. ca. 12 rm Holz (Restfeuchte <20 %) benötigt, je nach Anlagenkonzeption und Holzart.

Man benötigt also nicht unbedingt eigenen Wald für eine Holzheizung. Zukauf beim Forst, selbst bei ofenfertigen Holz, ist immer wesentlich billiger als Öl, Gas oder Strom.

Brennstoffkosten

Die absolut niedrigsten Energiekosten sind mit dem nachwachsenden Rohstoff Heizholz zu erreichen.

Trotz der Erhöhung der Holzpreise 2005/06 auf fast das Doppelte, ist Holz immer noch der billigste Brennstoff, sofern man den eigenen Arbeitsaufwand nicht mit rechnet.

Die Preise für Holz sind örtlich sehr unterschiedlich und hängen von der Art, Transport und den Aufbereitungszustand ab.

Preise für Weichholz (Beispiele)

- aus dem Forst ca. 10 bis 30 €/rm,

- fertig aufbereitet ca. 30 bis 60 €/rm.

Bei Hartholz können die Preise auch höher sein.

Erst ab ca. >100 €/rm wäre das Holz z. Z. gleich teuer wie Öl.

Kombinationsmöglichkeiten von Holzheizungen mit Öl/ Gas, Solar etc.

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Es sind die verschiedensten Kombinationen mit Öl/ Gas, Strom, Solar, Wärmepumpe etc. in Verbindung mit einem Pufferspeicher möglich. > Bild

Wenn ausreichend Holz und auch Zeit zum Aufbereiten zur Verfügung steht, kann auf eine Kombination mit Öl/ Gas bei richtiger Anlagenplanung verzichtet werden.

Ob eine Kombination mit Öl, Gas, oder E- Energie sinnvoll ist, hängt von vielen Faktoren ab und kann in einer > Fachberatung geklärt werden.

Prinzipiell lässt sich jeder Holzkessel über die Hydraulik und Regelung auch mit einem separaten Öl-/ Gaskessel, Wärmepumpe usw. kombinieren (auch nachträglich).

Solaranlagen

Eine Kombination mit einer thermischen Solaranlage zur Trinkwassererwärmung im Sommer ist bei optimalem Standort der Solaranlage immer zu empfehlen, bei Niedrigenergiehäusern auch zur Heizungsunterstützung. > mehr...

Kachelöfen und Kamine

Auch Kachelöfen und Kamine können in ein Warmwasser-Zentralheizungssystem eingebunden und kombiniert werden.

Dafür wird ein spezieller Kachelofen- oder Kamineinsatz aus Gusseisen oder Stahl mit wasserführenden Wärmetauscher und weitere Teile (Pumpe, Ausdehnungsgefäß etc.) benötigt.

Besonders Öfen für reine Holzfeuerung mit speziellen Holzbrandeinsätzen (heiße Brennkammer, ohne Rost!) und mit elektronischer Ofensteuerung (EOS), arbeiten besonders umweltfreundlich, komfortabel und wirtschaftlich.

Eine zusätzliche Trinkwassererwärmung ist ebenfalls möglich.

Was gibt es besseres als die angenehme und gesunde Strahlungswärme (> Strahlungsheizung) eines holzbefeuerten Kachelofens? Eine wunderschöne, aber auch nicht ganz billige Lösung.

Ein separater Kachelofen ohne Einbindung in ein Zentralheizungssystem macht die Lösung allerdings wesentlich preiswerter und nicht sehr viel schlechter.

Kaminanschluss bei Kombination

Eine andere Form der Kombination ist der Einsatz von Kombikesseln, bei denen ein Öl- oder Gasbrenner und manchmal auch noch die Warmwasserbereitung mit Speicher oder Wärmetauscher direkt in das Kesselgehäuse mit eingebaut sind.

Die Brennkammer und somit auch die Brenndauer für Holz ist kleiner als bei Holzspezialkesseln. Diese Lösung ist bei extremen Platzproblemen von Vorteil oder wenn Holz nur ab und zu zum Beiheizen verwendet werden soll.

Bei einer weiteren Variante wird der Öl- oder Gasbrenner auf den Holzkessel gestellt > Bild.

Der Vorteil liegt im wesentlich größerem Brennraum des Holzkessels.

Für die Aufstellung wird bzgl. der Grundfläche ebenfalls wenig Platz benötigt, allerdings ist dafür eine Raumhöhe von mindestens 2 m erforderlich.

In der Regel sind bei Kombinationen mit verschiedenen Brennstoffen zwei getrennte Züge immer die bessere Lösung.

Ölkessel können am gleichen Zug aber mit angeschlossen werden, bei Gaskesseln war das bisher in den meisten Bundesländern nicht gestattet (Anfrage beim Schornsteinfeger!).

Besonders bei Sanierungen verwendete Edelstahlkamine haben bei getrennten Zügen eine längere Lebensdauer.

Die Entfernung zwischen Kessel und Schornstein sollte möglichst kurz sein.

Eine Zustimmung des zuständigen Schornsteinfegers ist immer vor Beginn der Maßnahme einzuholen.

Eine Schornsteinberechnung ist erforderlich, da die verschiedenen Kessel unterschiedlichen Zugbedarf haben.

Auswahlkriterien für eine optimale Holzheizung

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Bei der Auswahl einer Holz-Zentralheizung wird in d. R. nur der Holzkessel selbst genauer betrachtet und verglichen.

Gleiche Bedeutung kommt aber

dem Pufferspeicher, der Regelung und der Anlagenhydraulik zu.

 !  Nur die richtige Auswahl, die Funktion und das Zusammenspiel aller Komponenten garantiert eine gute Holzheizung.

Besonders bei der Regelung und Hydraulik gibt es große Unterschiede, die vom Laien meistens nicht zu erkennen sind.

Sehr häufig werden auch aus Kostengründen von den Fachbetrieben nicht die besseren aber auch teueren Herstellerlösungen angeboten, sondern einfache und billigere eigene Lösungen.

Hier ist besondere Vorsicht geboten, da diese Lösungen nicht alle Aufgaben erfüllen können.

Für eine optimale Auswahl der vielen Möglichkeiten empfehlen wir unbedingt eine Fachberatung, da hier in der Praxis besonders viele Fehler gemacht werden können.

1. Holzkessel

Holzkessel-Bauarten

Scheitholzvergaserkessel mit unteren Abbrand

Handbefeuerte Kessel mit Gebläse für Scheit- und Stückholz, Holzbrikett, große Pellets.

Kesselkategorien für Scheitholzvergaserkessel bis 50 kW

1. Volllastkessel *** > Bild

2. Leistungsgeregelte Vergaserkessel ****

3. Leistungs- und feuerungsgeregelte Vergaserkessel ***** > Bild

Scheitholz-Pellett-Kombinationskessel (SP-Kombikessel)

Diese neu entwickelten Kessel ermöglichen das Verfeuern von Scheitholz und Pellets in einem Kesselsystem und somit eine vollautomatische Feuerung.

Naturzug-Festbrennstoffkessel > Bild

Naturzugkessel für feste Brennstoffe (Kohle, Koks, Holz) in d. R. für Deutschland bis max. 14.9 kW.

Einige Auswahlkriterien für den Kessel:

- Anwendung (bei Kombinationen prozentualer Anteil von Holz zu

  anderen Brennstoffen)

- Zur Verfügung stehende Brennstoffmenge

- Nennleistung des Kessels

- Scheitholz- und Füllraumlänge, Füllraumtür

- Füllschachtvolumen

- Minimalleistung bei noch sauberer Verbrennung

- Brenndauer bei Minimal- und Nennleistung usw.

> mehr zu Holzkesseln...

Der Pufferspeicher als einfachste Lösung ist in d. R. ein mit Heizungswasser gefüllter Behälter und erfüllt folgende Aufgaben:

- garantiert eine gute Verbrennung, Einhaltung der Abgaswerte,

- verbessert Wirkungsgrad unterhalb des Minimalleistungsbereiches

  des Kessels

- speichert überschüssige Energie, um sie später wieder für die

  Heizung und Warmwasserbereitung abzugeben.

Die Nachlegeintervalle und der Komfort (ohne Öl/ Gas) bei Stückholzheizungen, also wie oft man Holz nachlegen muss, werden u. a. durch die Größe des Pufferspeichers bestimmt.

Nachlegeintervalle von z. B. 1 bis zu 2 Tagen bei ca. 0° C Außentemperatur (durchschnittliche Wintertemperatur) sind bei optimaler Auslegung des Vergaserkessels, ausreichend Puffervolumen, Holzart etc. schon möglich.

> mehr über Pufferspeicher...

Kessel- und Systemregelungen

Für den optimalen Betrieb einer Holzheizung sind folgende Regelkomponenten erforderlich:

- Leistungsregelung

- Feuerungsregelung

- Boilervorrangschaltung

- Puffersteuerung

- Teillastregelung

- Puffer-Boiler-Kopplung

- Holz-Öl/ Gas/ Pelletkesselkopplung

- Vorlauftemperaturregelung und Rücklauftemperaturanhebung

- Sommerbetriebsregelung

(... und das hat natürlich alles auch seinen Preis!)

> mehr zu Regelungen...

Die Hydraulik > Bild verbindet die einzelnen Komponenten (Kessel, Puffer, Warmwasserspeicher, Kollektoren etc.) über Rohrleitungen, Pumpen, Mischer, Fühler und Schaltelementen miteinander.

Am Markt gibt es mehr oder weniger große qualitative Unterschiede, die sich auf dem Preis und die Funktion der gesamten Anlage auswirken. Grafik > Hydraulikschema

Einige Hersteller bieten vormontierte Verteilergruppen. Sie bestehen aus Rücklauftemperaturanhebung und einen Verteilerbalken für den Heizungshauptkreis für die Wohnung, den Pufferheizreis und Heizreis für den Boiler.

(eine Druckverlustrechnung und ein Pumpenabgleich ist zu empfehlen)

Die gewählte Installationsfirma sollte

- separate Monteure nur für den Kundendienst* haben etc.

*) Zur Lösung schwieriger Probleme wird meistens der Werkskundendienst hinzugezogen, sofern ein Hersteller diesen aufwendigen Service überhaupt anbietet.

 !  Nur ganz wenige ausgewählte Fachfirmen verfügen über als Werkskundendienst geschulte Kundendienstmonteure.

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Wärmebedarf

Kamin

Für das Haus ist eine Wärmebedarfberechnung zu machen (Fach-Ing., Ing.-Büro, Meisterbetrieb etc.). Damit wird u. a. die erforderliche Nennleistung des Kessels festgelegt.

Teilen Sie Sie Ihr Vorhaben den zuständigen Schornsteinfegermeister mit.

Überprüfung des Kaminquerschnittes.

 Regelung und Hydraulik

Hydraulisches Schaltschema

Mit Hilfe eines unabhängigen Fach-Ing. (Fachberatung) ist ein Hydraulikschema zu erstellen, z. B. sollte

- der Holzkessel zuerst die Wohnung bzw. den Warmwasserspeicher

  und zuletzt den Puffer beheizen  > Schema.

- auch eine Kesselsteuerung, die den Heizungsbedarf des Boilers bei

  laufenden Holzkessel nicht über den vorhandenen Öl- Gaskessel

  abdeckt, eingesetzt werden u. v. m.

Puffer-Boiler-Kopplung

Der vorhandene Öl-/ Gaskessel darf bei einer Wärmeanforderung der Wohnung/ Boiler erst dann freigegeben werden, wenn der Holzkessel ausgebrannt ist und im Puffer kein nutzbares Temperaturniveau mehr vorhanden ist (außer bei erwünschten Parallelbetrieb).

Diese Puffer-Boiler-Kopplung muss schon in der Ausschreibungsphase vom Bauherren gefordert werden.

Nehmen Sie zur richtigen und optimalen Auswahl des Kessels und des Herstellers zusätzlich eine unabhängige und neutrale Fachberatung in Anspruch.

Die kostenlosen Beratungen von Installationsfirmen und Herstellern sind für einen Vergleich nicht immer ausreichend.

Schauen Sie sich verschiedene Referenzanlagen an.

Überprüfung von

- Kesselwirkungsgrad

- Brenndauer

- Emissionen etc.

über die beim Hersteller in d. R. vorliegenden Prüfprotokolle.

  Häufige Mängel und Ursachen bei Holzheizungen in der Praxis

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Falsche Beratung, fehlerhafte Planung, Auslegung, Montage, Brennstoffeigenschaften und Bedienungsfehler führen häufig zu schwerwiegenden Mängeln bei Holzheizungen.

- Glanzruß im Schornstein

Brandgefahr, muss unbedingt entfernt werden.

- Schornsteinversottung

kann zum totalen Abriss führen

- Geruchsbelästigung und Rauchentwicklung

Nicht nur beim Anheizen in den ersten 10 Minuten, Probleme mit den Nachbarn

- Teer- und Kondensatbildung im Kessel

- Kesselkorrosion

durch Kondensatbildung beim Anheizen und häufiger Schwelbrand führt zum frühzeitigen Durchrosten

- Hoher Holzverbrauch

- Rauchaustritt beim Öffnen der Kesseltür

tritt meisten bei Kesseln mit Druckgebläse auf

- Hoher Verschleiß der feuerbelasteten Teile

(Keramik, Schamotte, Feuerbeton etc.)

- Bei laufenden Holzkessel

   schaltet der Öl-/ Gaskessel zur Boilerladung ein

- Pufferentladung nur bis 60°C

- Boilerladepumpe läuft ständig

- Kessel qualmt

nach dem Anzünden lange Zeit

- Häufiges Nachlegen

durch zu schnelle Pufferentladung

- Hohlbrand

Holz verklemmt und rutscht nicht nach

In den seltensten Fällen liegen die Ursachen am Kessel oder Hersteller, sondern mehr bei den Installationsfirmen durch mangelnde Qualifikation für Holzheizungen oder beim Betreiber selbst.

- Schwelbrand

ist die häufigste Ursache für die meisten Mängel. Die Gründe sind sehr vielseitig: zu kleiner Puffer, zu großer Kessel etc.

- Bedienfehler

Verbrennen von nassen oder zu trockenen Holz, zu frühzeitiges Nachlegen bei hoher Puffertemperatur etc.

- Wichtige Teile der Regelung und Hydraulik fehlen

(meistens aus Preisgründen im Angebot)

- Anlage nicht dem tatsächlichen Bedarf angepasst

- Nicht optimal eingestellte Regelungen

 !  Über weitere Mängel, Probleme, Ursachen und Beseitigung, z. B. Pulsieren (laute Geräusche) bei Vergaserkesseln, informieren wir im Rahmen unserer Fachberatungen.

 Bitte Informieren Sie uns auch über Mängel an Ihrer Anlage!

Für wesentlich mehr Informationen stehen wir Ihnen mit einer persönlichen Fachberatung jederzeit gerne zur Verfügung.

Eine verrückte Seite über Männer, Feuer & Holz, Beispiele für Pilotanlagen und Referenzobjekte

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