Pelletheizung
Eine Pelletheizung (oder auch Pelletsheizung) verfeuert als Brennstoff kleine Presslinge aus unbehandelten Hobelspänen und Sägemehl, so genannte Holzpellets. Alternativ können auch Restwertpellets verfeuert werden. Automatisch beschickte Heizkessel für Zentralheizungen werden meist durch eine elektrische Förderschnecke oder ein Saugsystem mit solchen Pellets versorgt.
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, während Pellets-Zentralheizungen für Nennwärmeleistungen bzw. den Wärmebedarf ab 8 kW aufwärts in Betracht kommen. 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.
Für die Bewertung der Gesamteffizienz ist der Jahresnutzungsgrad wichtiger als der Wirkungsgrad.
- Der Jahresnutzungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen bereitgestellter Nutzwärme zur aufgewandten eingesetzten Brennstoffenergie. Die Angabe des Jahres-Nutzungsgrads oder auch Norm-Nutzungsgrads berücksichtigt nicht nur die Verluste, die bei laufendem Brenner auftreten, sondern auch alle Verluste, die während des Brennerstillstands auftreten.
- Der Wirkungsgrad beinhaltet nur die Verluste bei laufendem Brenner. In einem Jahr werden jedoch nur Brennerlaufzeiten von ca. 1.800 Stunden erreicht, die restliche Zeit steht der Brenner. Eine Wirkungsgradangabe ist stets nur eine Momentaufnahme, die sich auf Leistungen bezieht. Der Nutzungsgrad betrachtet jedoch die energetische Effizienz über einen bestimmten Zeitraum, z. B. ein Jahr.
Technik
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.
- 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 Pelletsfeuerung rutschen die Pellets über eine Fallrinne in einen Brennertopf. Durch den Brennertopf ist der Verbrennungsbreich fix definiert.
Die heißen Verbrennungsgase werden danach über einen Wärmeübertrager mit manueller oder automatischer Reinigung der Wirbulatoren bzw. Nachheizflächen in den Kamin 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.
Entwicklung
Die Pelletheizungen wurden vor allem in Kanada, Österreich und Skandinavien entwickelt.
Dort gibt es bereits über 20 Jahre Erfahrungen mit dieser Heiztechnik. In Österreich liegt der Anteil von Pelletheizungen im Neubau nach Branchenberichten bei 35 %, 2003 waren insgesamt etwa 30.000 Pelletheizungen (Kleinanlagen) installiert.
Durch die weite Verbreitung und die entstehenden Engpässe in der Produktion von Pellets – und dem damit steigenden Preis − wird auch nach alternativen Brennstoffen zum Betrieb von Pelletsöfen gesucht. Hier ist insbesondere Energiegetreide (Energiekorn) zu nennen, spezielle, wenig eiweißhältige Getreidesorten. Das wird unter wirtschaftspolitischen Gesichtspunkten noch untersucht [1] und ist als Nutzung eines Lebensmittels gesellschaftlich umstritten [2]. Daneben wird auch mit Raps und anderer Ölsaat, oder Kernen verschiedener Pflanzen geforscht.
Wirtschaftlichkeit und Betriebskosten
Ein Pelletofen mit Kessel kostet je nach Größe, Ausführung und Hersteller etwa zwischen 5.000 und 7.000 €, Komplettanlagen kommen auf Preise von 10.000 bis 12.000 €. Pelletheizanlagen sind damit in der Anschaffung teurer als herkömmliche Öl- oder Gasheizanlagen.
Für größere Anlagen zur Wärmeversorgung z. B. von Schulen, Schwimmbädern oder Wohnblöcken sind Hackschnitzel-Heizungen durch den geringeren Brennstoffpreis noch wirtschaftlicher.
Der Verbrauch an Pellets für ein durchschnittliches Einfamilienhaus, mit einer 15-kW Heizanlage, liegt bei circa 3 bis 4 Tonnen im Jahr. An Rauminhalt sind das in etwa 5 bis 7 Kubikmeter (1 m³ wiegt etwa 0,6 t).
Holzpellets haben einen Heizwert von ca. 5 kWh/kg. Der Energiegehalt von einem Kilogramm Pellets kommt damit dem eines halben Liters Heizöl gleich.
Die Wirtschaftlichkeit hängt auch von den zur Verfügung stehenden Förderungen ab.
Brennstoffkosten
Der Pelletspreis schwankte in den letzten Jahren zwischen höheren Preisen im Winter und niedrigen im Sommer. Im Sommer 2006 gab es erstmals keinen Rückgang, sondern eine kontinuierliche Preissteigerung.
Bis zum Frühjahr 2004 war der Preis für Pellets ungefähr gleich hoch wie der Heizölpreis und ca. 30 % günstiger als Erdgas. Danach stiegen Pellets nur moderat, Heizöl und Erdgas stark an.
Auf Grundlage der österreichischen Preise lag die Heizkostenersparnis Ende 2005 bei 40 bis 50 % im Vergleich zu Öl.
Der Preis für DIN-Plus Pellets liegt momentan in Deutschland im Mittel bei 206 € die Tonne (Juli 2006) inklusive MwSt. und sonstige Kosten.
Bei der Anlieferung kann für das Einblasen der Pellets in den Tank eine Einblaspauschale erhoben werden. Die Lieferung erfolgt meist per Silo-LKW derselben Bauart, wie sie für die Lieferung von Futterpellets in der Viehhaltung verwendet werden.
Förderungen
In Deutschland wird die Anschaffung einer Pelletheizung mit 1.700 € für freiberufliche und gewerbliche und 1.360 € für private Antragsteller bezuschusst (Stand 6/2006[3]).
In Österreich gibt es für neue Zentralheizungsanlagen oder die Umstellung auf Pelletsheizung je nach Bundesland Zuschüsse von bis zu 30 % der Nettoinvestitionskosten (2006[4])
In der Schweiz werden Holzpelletheizungen ebenfalls gefördert.
- Zur Förderung von Scheitholz-Kombianlagen siehe Holzvergaserkessel
Umweltverträglichkeit
Kohlendioxid (CO2)
Pelletheizanlagen sind weitgehend CO2-neutral. Die Menge an CO2, die bei der Verbrennung freigesetzt wird, entspricht genau der Menge CO2, die beim Wachstum des Holzes in dieses eingebunden wurde: Beim Verrotten des Holzes würde CO2 in gleicher Menge wie bei der Verbrennung freigesetzt.
Bei Einberechnung der CO2-Freisetzung durch Waldbewirtschaftung, Rohholztransport, Aufbereitung, Pellettransport und nicht zuletzt der Anlagenerstellung (Graue Energie) ist die Ökobilanz hinsichtlich dieses Gases nicht ganz ausgeglichen. Dieser Effekt dürfte für Berechnungen mit einfacher Genauigkeit vernachlässigbar sein.
Heizholz ist zudem ein minderwertiges Koppelprodukt höherwertiger Holznutzungen, durch die gegenüber der natürlichen Zersetzung eine CO2-Senke entsteht. Diese dürfte - bei nicht zu großen Transportentfernungen - die durch die Waldbewirtschaftung verursachte CO2-Freisetzung mehr als auffangen.
Schwefeldioxid (SO2)
Holzpellets nach DIN plus oder ÖNORM M 7135 haben einen Schwefelgehalt von maximal 0,04 Gew-%, der zwischen Erdgas nach Spezifikation des DVGW (max. 30 mg/m³ bzw. 8 mg/kWh zuzüglich Schwefelanteile aus durchschnittlicher Odorierung) und leichtem Heizöl (maximal 0,2 Gew-% nach 3. BlmSchV) liegt [5].
Feinstäube
Ungünstig ist allerdings die hohe Emission von Feinstaub und Ruß in den Rauchgasen. Im Privathaushalt dürfte eine entsprechende Reinigung unwirtschaftlich sein; in Großanlagen (z. B. Biomasseheizkraftwerk) bestehen hier bessere Möglichkeiten.
Inzwischen gibt es einige Pelletsheizanlagen die, durch optimierte Verbrennung, die Feinstaubemissionswerte unterschreiten und auch im innerstädtischen Kreis installiert werden dürfen.
Siehe auch
Weblinks
- Landesinitiative Zukunftsenergien NRW
- Stellungnahme des Fachverbands zur Feinstaubproblematik
- Unabhängiger Test Pelletskesseln
- Erfahrungsbericht eines Endkunden
- http://www.carmen-ev.de
Quellen
- ↑ Franz Handler, Emil Blumauer: Energiekorn. Deckungsbeitragsvergleich verschiedener Marktfrüchte. Biomass-Logistics-Technology. Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (BMLFUW). Wieselburg, 2/2001. (PDF)
- ↑ Wolfgang F. Schoberleitner: Nachwachsende Rohstoffe in der Landwirtschaft am Beispiel von Energiegetreide für die Wärmeerzeugung. Inst.f. Agrarökonomik. Universität für Bodenkultur (BOKU). Wien, 2002. (abstract)
- ↑ Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien . Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA).
- ↑ Umweltförderungsgesetz, Fassung 2005. (PDF, 150 kB), Förderungsrichtlinien 2002 für die Umweltförderung im Inland. (PDF, 150 kB). Kommunalkredit Austria AG (KPC) − Spezialbank für öffentliche Infrastrukturinvestitionen, u.a. auch des Lebensministeriums.
- ↑ nach: Erdgas – Der umweltschonende fossile Energieträger. Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft (BGW). o. Datum. Bild 4, S. 17. (PDF 1,5 MB)