Pelletheizungen - Grundlagen

Pelletheizungen sind vollwertige und sehr komfortable Heizungssysteme. Sie haben eine halb- oder vollautomatische Beschickung, z. T. auch automatische Zündung und Ascheaustragung.

Im Vergleich zu Öl-/ Gasheizungen ist allerdings etwas mehr Aufwand für Reinigung, Kontrollen etc. erforderlich.

Bei Anlagen mit halbautomatischer Beschickung wird das Brennstoffmagazin am Kessel von Hand befüllt

(reicht je nach Größe z. B. für ein bis drei Tage).

Bei vollautomatischen Anlagen erfolgt die Beschickung aus einem Lagerraum (optimal für ca. ein Jahr)

Vielfältige, aber schwer vergleichbare Lösungen

Enormer Informationsbedarf

Feuerungssysteme

Raumaustragesysteme

Pelletzuführung zum Brenner

Die Pellets werden durch die Lagerraumaustragung entweder direkt der Verbrennung über eine Einschubeinheit oder zunächst einem größeren Vorrats- oder kleineren Zwischenlagerbehälter zugeführt.

Von hier aus werden sie durch eine im Kessel eingebaute Förderschnecke dosiert in den Feuerraum befördert.

Je nach Feuerungsaufbau gibt es zwei grundlegende Systeme:

- Schubfeuerungssysteme

Bei den Seiteneinschub- oder Unterschubsystemen werden die Pellets von der Seite auf einen Rost oder von unten in einen Stahlteller etc. geschoben.

- Fallstufensystem

Die Pellets werden durch die Zuführungsschnecke hochgefördert und fallen danach durch einen Fallschacht auf den Rost oder Schalenbrenner. > mehr...

Als Raumaustragsysteme werden die technischen Lösungen beschrieben, auf welchem Weg die Holzpellets aus dem Pelletlager dem Kessel zugeführt werden.

Hierzu gibt es 2 Varianten:

- Austragungsschnecken (Schneckensysteme)

Lagerraum muss hier direkt neben Kesselhaus und mit schrägem Wänden oder Schrägboden) versehen sein.

Angeboten werden gerade (Rohr-, Trogschnecken), geknickte und biegsame (Spiralschnecken) Förderschnecken.

Je weniger starr die Schnecken sind, desto besser können sie den Raumbedingungen angepasst werden und um so höher ist auch der Verschleiß.

- Pneumatische Austragung mit Gebläse (Saugsystem)

Der Lagerraum kann bis 25 m entfernt sein.

Zu beachten ist der etwas höhere Geräuschpegel, ansonsten die eleganteste und auch preiswertere Lösung

Pufferspeicher für Pelletsanlagen?

Prinzipiell ist nach Aussagen der meisten Hersteller für Kessel < 50 kW mit vollautomatischer Beschickung theoretisch kein Pufferspeicher notwendig.

Da es aber auch unterschiedliche Brenner- und Zündsysteme, Brennstoffqualitäten und auch Kessel mit halbautomatischer Beschickung etc. gibt, kann ein Puffer verschiedene Verbesserungen bringen, auf jeden Fall reduziert er die Brennerintervalle und den Verschleiß bei allen Kesseln.

Bei Kombikesseln, die vorwiegend mit Stückholz befeuert werden, ist ein Pufferspeicher unbedingt erforderlich.

Vorteile

- höherer Jahresnutzungsgrad und Anlagenwirkungsgrad
- niedrigere Emissionen (weniger Teillastbetrieb)
- geringerer Brennstoffverbrauch (geringere Taktverluste)
- verhindert Kessel- und Kaminversottung
- weniger Verschleiß der Anlage
- weniger Hilfsenergie

Puffervolumen

Das erforderliche Puffervolumen ist nach den jeweiligen Gegebenheiten und eingesetzten Kessel im Rahmen der Anlagenplanung zu berechnen.

Entscheidungskriterien

Die wichtigsten Entscheidungskriterien sind:

- Brenner-, Feuerungs-, Zünd- und Beschickungssystem

- Brennstoffqualität und örtliche Randbedingungen.

Hydraulische Einbindung der Puffer

Für die hydraulische Einbindung sind zwei Varianten möglich:

A) Hydraulikschema Puffer als > hydraulische Weiche

B) Hydraulikschema Puffer als > Komfort-Wärmespeicher

Kosten (Beispiele Stand 2009)

Zentralheizung

Eine Holzpellet-Zentralheizung zur Trinkwassererwärmung und Raumheizung für ein durchschnittliches EFH (Altbau, 12 kW Heizlast) kostet einschließlich Speicher, Lager und Montage ca. 10.000 bis 15.000 €.

- Holzpelletkessel (ca. 12 kW) ca. 6.000 bis 8.000 €.

- Pufferspeicher ca. 1.000 bis 2.000 €.

- Pelletlager ca. 2.000 bis 4.000 €.

Hinzu kommen evtl. zusätzliche Kosten für Abgasleitung und die hausinterne Wärmeverteilung sowie für die Montage.

Holzpelletöfen

Kleinere Holzpelletöfen für Gebäude mit niedrigem Wärmebedarf oder nur einzelne Räume, ca. ab 2.000 bis 4.000 €.

1. Marktanreizprogramm

Der Einbau von Pelletzentralkesseln wird von der Bundesregierung über das Marktanreizprogramm Erneuerbare Energien durch Zuschüsse* gefördert, sofern Mittel zur Verfügung stehen.

Aktuelle Infos: > www.bafa.de/

*) Dafür müssen die Kessel einen Mindestwirkungsgrad aufweisen und dürfen festgelegte Emissionswerte nicht überschreiten.

2. KfW-Kredite

Zinsgünstige KfW-Kredite im Rahmen der Programme zur Gebäudesanierung oder CO2-Einsparung.

Aktuelle Infos: > www.kfw.de

Anlieferung und  Lagerung der Pellets

Anlieferung

Holzpellets werden mittels Silowagen angeliefert und in den Lagerraum bzw. Lagerbehälter eingeblasen (außer Sackware).

Die Silofahrzeuge verfügen in der Regel über einen Pumpschlauch mit ca. 30 m Länge.

Der Befüllanschluss (Befüllkupplungen) dürfen daher max. 30 m von der Hauszufahrt entfernt sein.

Sind längere Pumpschlauchlängen zu erwarten, ist eine Rücksprache mit ihrem Pelletlieferanten erforderlich, um dessen technische Möglichkeiten zu klären.

Abhängig vom gewählten Typ des Pelletlagers ist es notwendig, dass sich in unmittelbarerer Nähe ein Stromanschluss mit 230 Volt und mindestens 10 Ampere befindet.

Parallel zum Einblasvorgang wird mit Hilfe eines Absauggebläse, welches der Pelletlieferant mitführt, die für den Einblasvorgang erforderliche Förderluft sowie der entstehende Staub abgesaugt.

Industrielle Lagerbehälter

Industrielle Lagerbehälter sind Behälter, die speziell für die Lagerung von Holzpellets hergestellt werden.

Gängige Behälter sind z.B.

- Silos aus Gewebe oder Metall

Aufstellung im Keller oder gegen Umwelteinflüsse geschützt, auch außerhalb des Hauses.

Bei Gewebe- oder Sacksilos gibt es UV-Silos und Hubsilos > Bild.

Hubsilos haben mehr Kapazität auf gleichen Raum.

- Erdlager (Erdsilo)

Die unterirdische Lagerung außerhalb des Gebäudes bietet sich an, wenn kein Lagerraum innerhalb des Gebäudes zur Verfügung steht, oder dieser anderweitig genutzt werden soll.

Erdsilos > Bild werden aus Beton oder Kunststoff angeboten.

- Pellet Airbag

Funktionsprinzip:

Die Plane des PelletAirbags wird im Lagerraum ausgelegt und an den Wänden befestigt.

Ein Sensor misst die Befüllung und startet bei Bedarf ein Gebläse, das die Plane selbstständig aufbläst, wodurch am Rand liegende Holzpellets in die Mitte gleiten.

Wird die notwendige Füllhöhe erreicht, schaltet das System selbstständig ab.

Dieser Vorgang wiederholt sich bis der PelletAirbag nahezu vollständig aufgeblasen ist und eine automatische Füllstandanzeige das Wiederbefüllen des Lagerraums anzeigt.

Vorteile

 - vollständige Befüllung und automatische Entleerung ohne

   Lagerraumverlust

- selbstständiger aufblasender Airbag
- Schutz der Holzpellets vor Feuchtigkeit und Hochwasser
- in nahezu jeden Lagerraum integrierbar
- unkomplizierter und schneller Einbau
- keine komplizierten Anforderungen oder Vorrichtungen notwendig

  (z. B. Schrägwände)

- kein vorgegebener Abstand zur Decke

Hinweise für industrielle Lagerbehälter

Um einen störungsfreien Betrieb der Pelletheizung zu gewährleisten, ist es unbedingt erforderlich, dass das Pelletlager bzw. das Austragssystem auf den Kesseltyp (Hersteller) abgestimmt ist bzw. mit diesem kompatibel ist.

Pelletkessel, Austragsystem und Lagerbehälter müssen immer ein abgestimmtes System darstellen.

Prüfen Sie deshalb immer, ob serienmäßig passende und damit auf das Kesselsystem abgestimmte Lagerbehälter beim jeweiligen Kesselhersteller angeboten werden.

Erkundigen Sie sich bei Herstellern, die ausschließlich Lagerbehälter herstellen bzw. vertreiben, mit welchen Kesseltypen und damit in d. R. auch das Austragungssystem ihres Produktes kompatibel sind.

Lagerräume

 Neu! Sicherheitshinweise für kleine Pelletlager

Lt. DEPV kann es durch Fehlfunktionen, natürliche Emissionsvorgänge der Holzpellets etc. besonders in selbstgebauten Lagern zu unangenehmen Gerüchen kommen und auch eine gesundheitsschädliche Gasentwicklung ist nicht ganz auszuschließen.

Belüftete Deckel für Füll- und Absaugstutzen

Als neue Sicherheitsmaßnahme wurde 2011 in Zusammenarbeit mit dem TÜV Rheinland der Einbau/Umrüstung von belüfteten Deckel mit 20 cm² freier Öffnungsfläche auf die Füll- und Absaugstutzen im Außenbereich vorgeschlagen, um einen natürlichen Luftaustausch im Lager zu ermöglichen.

Grundsätzlich wird die Verwendung von Fertiglagersystemen empfohlen.

Weitere einfache Maßnahmen für Lager bis 10 t

- vor Betreten Pelletkessel und Fördereinrichtung abschalten

  sowie Zugangstür ca. 15 min öffnen

- Füll- und Absaugstutzen mit ≥ 4 mm² Kupferkabel an den

  Potentialausgleich des Gebäudes anschließen

- Beim Reinigen Staubmaske tragen

- Fördereinrichtung und elektrische Betriebsmittel regelmäßig

  vom Pelletstaub befreien

- Füllstandskontrolle über festverschlossene Sichtscheibe

Weitere Infos über DEPV und DEPI

Quellen: www.depv.de; www.depi.de; IKZ HAUSTECHNIK 18/2011

Individuell erstellter Lagerraum mit Schrägboden

Richtige Platzierung und Ausführung des Lagerraumes sind für den optimalen Betrieb Ihres Pelletkessel von entscheidender Bedeutung.

Zu viel Staub in Lagerraum führt zu ernsthaften Problemen.

Pellets müssen in trockenen Räumen gelagert werden.

Ein individuell erstellter Lagerraum für Holzpellets ist dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gebäudes ein Teilbereich zur Lagerung der Pellets abgetrennt wird bzw. ein geeigneter Raum zur Verfügung gestellt wird.

Bei einer Lagerung im Gebäude ist es von Vorteil, wenn der Lagerraum an eine Außenmauer des Hauses grenzt um eine einfache Befüllung des Lagerraumes zu gewährleisten.

Form und Größe des Lagerraumes

Grundsätzlich sollte der Lagerraum länglich-rechteckig sein, wobei die Raumbreite – wenn möglich – 2,0 m nicht übersteigen sollte z.B.: 2m x 3m etc.

Je schmaler der Raum ist, desto weniger „Leeraum“ bleibt. Die Größe des benötigten Lagerraumes hängt vom Wärmebedarf des Gebäudes ab, sollte jedoch so groß gewählt werden, dass eine Jahresbrennstoffmenge eingelagert werden kann.

Lagerraumgröße

Faustregeln für die Berechnung des benötigten Lagerraumvolumens:

1 kW Heizlast = 0,9 m³ Lagerraum (inkl. Leerraum)

(oder Jahresverbrauch in kg/a = 360 kg/kW a x Gebäudeheizlast in kW)

Nutzbarer Rauminhalt = 2/3 Lagerraum (inkl. Leerraum)

Schüttgewicht: 1 m³ Pellets ~ 650 kg; Energieinhalt ~ 5 kWh/kg

Beispiel

Ein Einfamilienhaus mit errechneten Wärmebedarf von 15 kW

15 kW Wärmebedarf x 0,9 m³/kW

= 13,5 m³ Lagerraumvolumen (inkl. Leerraum)

Nutzbarer Rauminhalt 13,5 m³ x 2/3 = 9 m³

Pelletmenge

9 m³ x 650 kg/m³ = 5850 kg

Lagerraumgröße ¹⁾

13,5 m³ : 2,4 m (Raumhöhe) = 5,6 m² Fläche

Gelagerte Energiemenge

5850 kg x 5 kWh/kg = 29250 kWh ²⁾

1): Hinweis: 2 m x 3 m sollte nicht unterschritten werden

2): Entspricht einer Heizölmenge von ca. 3000 Liter

Planungshinweise – Pelletlagerraum

Der Deutsche Energie Pellet Verband e.V. (DEPV) hat auf Basis der Erfahrungen seiner Mitglieder eine Empfehlung zur Gestaltung von individuellen Lagerräumen (Bunkerlagern) für Holzpellets erarbeitet.

Anwendung Hilfe für das ausführenden Fachhandwerk

- Fehler im Aufbau des Lagers zu vermeiden,

- die Betriebssicherheit der Kesselanlage zu erhöhen und damit die

   Kundenzufriedenheit sicherzustellen.

Die Empfehlung ersetzt keine firmenspezifische Montage- oder Verarbeitungsvorschriften.

Inhalt

- Anforderungen an den technischen Ausbau des Lagerraumes

- sicherheitstechnische Anforderungen

- Hinweise auf die derzeitig gültige Verordnung bzgl. des Brandschutzes (FeuV).

Quelle: DEPV

Ausführungshinweise für den Brennstofflagerraum (für Holz- und Halmgutellets)

Nähere Angaben dazu erhalten Sie bei der Realisierung der Anlage.

- Wände

Lagerraum muss dicht und massiv ausgeführt sein. Umfassungswände und Decke müssen der entsprechenden Brandwiderstandsklasse entsprechen.

- E-Installationen

Im Lagerraum dürfen keine E-Installationen, offene Leitungen und Sicherungskästen sein. Allenfalls notwendige E-Installationen müssen explosionsgeschützt ausgeführt sein.

- Wasserführende Leitungen

Wasserführende Leitungen sollten wegen Kondenswasserbildung und der Gefahr von Rohrbruch im Lagerraum vermieden werden.

- Türen bzw. Einstiegsöffnungen

Türen bzw. Einstiegsöffnungen müssen nach außen aufgehen, dicht sein und als Brandschutztür ausgeführt werden.

- Z-Winkel

An der Innenseite der Türöffnung sind bauseits Holzbretter anzubringen, damit die Pellets nicht gegen die Tür drücken. Die Bretter werden in Z-Winkeln geführt.

Die Z-Winkel sind nicht bis zur Decke zu montieren, damit die Bretter nacheinander demontierbar sind.

- Wandschrägen

Bauseits sind zwei stabile staubdichte Wände aus gehobelten Holzbrettern, beschichteten Spanplatten etc. im Winkel von ca. 30-45° über die Länge des Lagerraumes anzubringen.

- Prallplatte

Eine Prallplatte muss mit einem Abstand > 10 cm zur Wand an der Mauer gegenüber dem Befüllstutzen angebracht werden. Beim Einblasen prallen damit die Pellets nicht auf die Mauer und werden dadurch geschont.

Die Hinweise gelten für Getreide und Pellets, nicht für Hackgut.

Verwendung alter Öl-Erdtanks aus Stahl als Pelletlager?

Umbaukosten (Beispiel)

für Reinigung, Rostschutz, Einbau Förderschnecke, Trennwand mit Luke und Sichtfenster, zwei Wandschrägen etc. sind mindesten ca. 1.200 €; Material und 1.300 €; Lohn einzuplanen.

Voraussetzungen

Der Tank sollte nicht mehr als 25 m von der Heizung entfernt sein und mindestens 8.000 l groß sein (Füllvolumen wird nach Umbau kleiner).

Wirtschaftlichkeit

Sinnvoll und wirtschaftlich ist das nur im Ausnahmefall. Besser und billiger ist es in d. R., den Tank zu entfernen.

Firmen für Tankumbau, z. B. :

31785 Hameln > www.musmann-tanktechnik.de

68519 Viernheim > www.winkler-energy.de

53919 Weilerswist > www.laudon.de

79110 Freiburg > www.resys-ag.de

Quelle: HAUS & ENERGIE, März-April 2008

Kriterien für die Planung einer Pelletheizung

Energie- und Fachberatung

Vor Beginn ist eine unabhängige Beratung sehr sinnvoll. Informationen allein von Herstellern und Fachbetrieben sind in d. R. sehr subjektiv.

Heizleistung

Eine Wärmebedarfsrechnung ist erforderlich.

Was wird als Regelbrennstoff eingesetzt?

- Brennstoffverhältnis (bei unterschiedlichen Brennstoffen)

Lagerraum

- Staubabsaugung, Entleerung etc.?

Komfort

  (erhöhen den Komfort, verteuern aber auch die Anlage)

Pufferspeicher

- Puffergröße

Solaranlage

Ist eine solare Warmwasserbereitung angedacht?

Schornstein

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

Auswahl von Kessel, Anlagenkomponenten, Hersteller

Auswahl eines erfahrenen Fachbetriebes

Vergleich Brennstoff- und Gesamtkosten für die Heizung* (Beispiel Stand Nov. 2002/04)

*) Beispiel Altbau: Gebäudedaten gemäß WSVO 1994, beheizte Wohnfläche 120 m², Heizlast 15 kW, Vollbenutzungsstunden 2044 h. Preisangaben inkl. 16 % MwSt,

    Stand 11/2002. Jahreskosten nach Annuitätsrechnung (Nutzungsdauer 15 Jahre, Zinssatz 6 %) inkl. Wartung und Reinigung, Versicherungen.

Quelle: Thüringer Ministerium für Landwirtschaft, Naturschutz und Umwelt

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

Beispiele für Pilot- und Referenzanlagen > Pilotanlagen

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