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Von Beginn an planungsrelevant

Heizen mit Holzpellets: Nachwachsender Brennstoff mit Zukunft
Von Beginn an planungsrelevant

Dieter Last / red.

Der Trend zur Nutzung erneuerbarer Energieformen ist ungebrochen.
In diesem Zusammenhang steigt auch die Nachfrage nach Technologien zur Verbrennung von Holzpellets. Die Presselinge gelten als kosten- und umweltbewusste Alternative zu fossilen Brennstoffen. Sie bestehen aus trockenem naturbelassenem Restholz (Hobel- und Sägespäne), die ohne Zugabe chemischer oder synthetischer Bindemittel hergestellt werden.
Bei der Planung einer solchen Heizungsanlage gilt es einige Faktoren zu berücksichtigen.
Brennstoff
Mit der Herstellung von Pellets ist es gelungen, den Rohstoff Holz mit einem geprüften Qualitätsstandard (DIN 51731 bzw. Ö-Norm M 7135) zu versehen, der eine schadstoffarme und wirtschaftliche Verbrennung sicher stellt. Die Holzpellets werden in Deutschland und Österreich laufenden Qualitätskontrollen unterzogen. Das garantiert einen sauberen Brennstoff mit hohem Heizwert (ca. 5 kWh/kg) und einer geringen Restfeuchte unter zehn Prozent. Zusätzlich zum ökologischen Aspekt – Holz gibt bei der Verbrennung nur soviel CO2 ab, wie es zuvor für sein Wachstum verbraucht hat – gilt auch die Verfügbarkeit des nachwachsendes Naturprodukts als sicher gestellt. Pellets sind mittlerweile bundesweit als Sackware oder lose als Siloware erhältlich und lassen sich problemlos lagern.
Wenn Holzpellets als lose Ware von einem Tankfahrzeug geliefert werden sollen, ist daran zu denken, das Gelände entsprechend anzulegen.
Bereits in der Planungsphase ist darauf zu achten, dass die Wege zwischen dem Pelletslager und der Tankwagenzufahrt ausreichend belastbar (über 15 t), entsprechend breit und nicht unnötig lang sind.
Lagerung planen
Grundsätzlich gibt es zwei Typen von Pelletslagern, die automatisch mit dem Tanklastzug befüllt werden können. Zum einen nachträglich in das Gebäude eingebaute oder als einzelner Raum geplante Lagerstätten. Zum anderen spezielle Vorratsbehälter, die sich vor Ort aufbauen lassen. Hersteller derartiger Lagervorrichtungen bieten so genannte Sacksilos an, die leicht zu montieren sind.
Bei der Planung der Bevorratung sollte man generell darauf achten, dass die Holzpresslinge nicht mit Wasser in Berührung kommen; Luftfeuchtigkeit schadet den Pellets hingegen nicht.
Die Größe des Lagerraums richtet sich nach dem jährlichen Wärmeverbrauch und der dafür nötigen Menge an Holzpellets.
Als Faustregel gilt: Pro Kilowatt Heizleistung sollten pro Heizperiode etwa 0,9 m3 Lagervolumen zur Verfügung stehen.
Bei einem Gebäude mit einem Wärmebedarf von 15 kW entspricht das einem 13,5 m3 großen Lagerraum. Das ergibt bei einer Raumhöhe von 2,25 m eine Grundfläche von zwei m mal drei Metern. Hiervon sind etwa 10 m3 effektiv nutzbar; das entspricht in etwa 6,5 t Pellets, also dem Heizwert von ca. 3 250 l Heizöl.
Als Heizöllager genutzte Räume eignen sich deshalb von der Größe her auch zur Bevorratung von Pellets. Außerdem erfüllen sie in der Regel die baulichen und brandschutzrelevanten Anforderungen.
Die Räumlichkeit muss staubdicht sein und das Gewicht der Holzpellets aufnehmen können. Bestimmungen zum Brandschutz gibt es bei Lagerräumen für feste Brennstoffe erst ab einer Menge von 15 t.
Für die Wandausbildung des Lagerraums empfehlen die deutschen Anbieter – in Anlehnung an österreichische Bestimmungen – eine Dicke von 8 cm Stahlbeton bzw. 11,5 cm Mauerwerk. Österreich gilt in diesem Zusammenhang als richtungweisend. Im Oktober 2003 wurde beispielsweise mit der Ö-NORM M 7131 eine Norm zur richtigen Lagerung von Holzpellets veröffentlicht.
Im Inneren des Raumes dürfen sich keine elektrische Installation oder Sicherungskästen befinden. Wasserführende Leitungen sollten ebenfalls vermieden werden. Auch Lagerstätten im Dachgeschoss oder in einer Zwischenwand lassen sich realisieren.
Das Raumgewicht der Holzpellets (650 kg/m³) sollte allerdings bei der Gebäudestatik Berücksichtigung finden.
Steht überhaupt kein geeigneter Lagerraum zur Verfügung, bietet sich ein so genanntes Sacksilo als Alternative an. Es besteht aus dem Tragrahmen und einem aus speziellen Gewebe gefertigten Sack. Standardmäßig werden Behälter für eine Raumhöhe zwischen 2,15 m und 2,30 m bei einer Grundfläche von 1,9 mal 1,9 m angeboten.
Sonderlösungen lassen sich individuell anfertigen. Wenn gar keine Möglichkeit besteht, Pellets im Haus zu lagern, kann als Alternative ein Erdtank eingesetzt werden. Wie bei derartigen Tanks für Gas- oder Erdöl üblich ist auch hier auf die Zugänglichkeit der Entnahmestelle zu achten.
Spezialheizkessel
Wie andere Feuerstätten auch, besteht ein Spezialheizkessel zur Verbrennung von Holzpellets aus einem Brenner, einer Brennkammer, einem Wärmetauscher und der Steuerung. Zusätzlich ist jedoch ein Fördersystem und eventuell ein Zwischenbehälter für den Brennstoff erforderlich. Die Presslinge gelangen – je nach Hersteller – auf unterschiedlichen Wegen in das Glutbett des Brennraums.
Beim sogenannte Abwurfverfahren kommen die Holzpellets bedarfsgesteuert mittels taktender Förderschnecke in einen Füllschacht, durch den sie über eine Rutsche oder ein Rohr in den Brennertopf fallen. Bei qualitativ hochwertigen Wärmeerzeugern besteht der Brennertopf aus Edelstahl.
Ein anderes Konstruktionsprinzip stellt die sogenannte Unterschubfeuerung dar. Bei ihr wird der Brennstoff mit einer Schnecke von unten in die Feuermulde transportiert.
Die Primärluft wird in beiden Fällen direkt durch Luftdüsen in den Seitenwänden der Feuermulde eingeblasen. In den obersten Schichten des Brennstoffhaufens werden die Holzpellets vergast. Die eigentliche Verbrennung findet durch Zugabe von Sekundärluft oberhalb des Brennstoffhaufens statt. Darüber hinaus wird in einigen Anlagen die Sekundärluft tangential zum Brennraum zugeführt, um die Brenngase zu verwirbeln und damit besser zu verbrennen.
Die Holzpellets werden entweder über Heißluft aus einem Gebläse oder eine Zündpatrone aus Keramik gezündet. Beim Windhager PMX sorgt eine mikroprozessorgesteuerte Verbrennungsregelung mit Brennkammertemperaturfühler für eine vollständige Verbrennung der Holzpellets. Erst dann gelangen die Heizgase an die Wärmetauscherflächen, an denen sie ihre Wärme an das Trägermedium abgeben.
Weitere Informationen
Spezialheizkessel für Holzpellets bba 556
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