SCHEITHOLZVERGASER-/ KOMBIKESSEL - MARKTÜBERSICHT - heizen.fnr.de - Fachagentur ...
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IMPRESSUM Herausgeber Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) OT Gülzow, Hofplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen Tel.: 03843/6930-0 Fax: 03843/6930-102 info@fnr.de www.fnr.de Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages Autoren Jörn Uth, Eisenach (1. bis 7. Auflage) Dr. Hermann Hansen, Lars Kummert, Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V., Abteilung Öffentlichkeitsarbeit Redaktion Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), Bilder Titel: mahey/Adobe.Stock, KWB Deutschland – Kraft und Wärme aus Biomasse GmbH, Guntamatic, HDG Bavaria GmbH Sofern nicht am Bild vermerkt: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) Gestaltung/Realisierung www.tangram.de, Rostock Druck www.mkl-druck.de, Ostbevern Gedruckt auf 100 % Recyclingpapier mit Farben auf Pflanzenölbasis Bestell-Nr. 270 10. überarbeitete Auflage FNR, 2020 Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Werkes darf ohne schriftliche Einwilligung des Herausgebers in irgendeiner Form reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt, verbreitet oder archiviert werden.
VORWORT INHALT Biomasse und insbesondere Holz tragen in Deutschland in sehr 1 Einleitung 4 hohem Maße zu einer nachhaltigen und erneuerbaren Wär- meversorgung bei. Deren Potenziale sind längst nicht ausge- 2 Planung und Installation eines Holzheizungssystems 6 schöpft: In allen Herkunftsbereichen, z. B. Energieholz aus dem 2.1 Hinweise zu rechtlichen Aspekten 6 Wald und der Landschaftspflege, aus der Landwirtschaft (Agro- 2.2 Hinweise zur Planung 7 forst und Kurzumtriebsplantagen) sowie bei gewerblich-indus- 2.3 Hinweise zur Brennholzauswahl und -lagerung 9 triellem Rest- und Gebrauchtholz können noch beachtliche 2.4 Hinweise zur Installation 13 Mengen an Energieholz in eine effiziente und umweltschonen- 2.5 Maßnahmen zur Luftreinhaltung/Staubemissionsminderung 14 de Nutzung gebracht werden. Regional erzeugte Bioenergieträ- 3 Empfehlungen zur technischen Bewertung der Kesselsysteme 16 ger erschließen dabei interessante Wertschöpfungsketten und 3.1 Kesselauswahl 16 Beschäftigungsmöglichkeiten vor allem in ländlichen Regionen. Die vielen Bioenergiedörfer bzw. Bioenergie-Kommunen sowie 3.2 Scheitholzlänge, Füllraumgröße und Füllraumtür 16 Biomassehöfe weisen hier den Weg. 3.3 Füllraumboden/Rost 18 Die Übergangregeln der 1. Bundes-Immissionsschutz-Ver 3.4 Kesselwirkungsgrad 18 ordnung (1. BImSchV bzw. Kleinfeuerungsanlagen-Verordnung) 3.5 Kesselabmessungen 18 verpflichten Betreiber von veralteten Holzheizkesseln, strenge- 3.6 Kesselgebläse 19 re Emissionsanforderungen einzuhalten. So müssen zwischen 3.7 Sicherheitswärmetauscher 19 1995 und 2004 errichtete Kessel den Nachweis der Einhaltung 3.8 Leistungs- und Feuerungsregelung 19 der strengeren Emissionsanforderungen an Kohlenstoffmono- 3.9 Sonstige Spezialregelungen/Spezialmontagen 20 xid (CO) und Partikelemissionen (Feinstaub) erbringen. Für bis 3.10 Betriebszustandsanzeigen 21 zum 21. März 2010 errichtete Kessel gilt dies ab 2025. Hinsichtlich Leistung und Komforteigenschaften sind für jede 3.11 Zündung und Glutbetterhaltung 21 Aktuelle Kesselmodelle weisen gegenüber veralteten Mo- Budget- und Interessenlage die passenden Scheitholzvergaser 3.12 Kesselreinigung/Rauchrohrabgang 22 dellen höhere Wirkungsgrade, einen deutlich niedrigeren Holz- kessel sowie auch Kombikessel mit Holzpellet-Brenner und 3.13 Scheitholzvergaserkessel für 75 bis 110 cm langes Scheitholz 22 verbrauch und wesentlich geringere Schadstoffemissionen auf. Kombinationssysteme mit Solarthermie am Markt erhältlich. 3.14 Scheitholzvergaserkessel für die Aufstellung im Wohnbereich 22 Die Anschaffung einer modernen Holzheizung ist so ein wichti- Möge diese Veröffentlichung Ihnen eine wertvolle Auswahl- 3.15 Kesselprüfung/Abgasemissionen 22 ger Beitrag zum Emissions- und Klimaschutz und oft auch unter und Entscheidungshilfe für die Anschaffung eines Scheitholz- 3.16 Garantie 23 wirtschaftlichen Gesichtspunkten vorteilhaft. Moderne Scheit- vergaserkessels oder Kombisystems zu nachhaltigen Nutzung 3.17 Verkaufspreis 23 holzvergaserkessel ermöglichen es, regional anfallendes Ener- erneuerbarer Wärme bieten. gieholz bzw. Brennholz hocheffizient und emissionsarm zu 4 Pufferspeicher/Kombispeicher 24 nutzen. Heizen mit Holz im Scheitholzvergaserkessel ist dabei 5 Förderung 28 vergleichsweise kostengünstig. Es ermöglicht langfristig stabile Kosten für die Wärmebereitstellung ohne die Preisschwankun- 6 Übersicht der Scheitholzvergaserkessel 29 gen und Preissteigerungsraten, wie sie bei fossilen Brennstoffen 7 Preislisten Scheitholzvergaserkessel 31 zu verzeichnen und zu erwarten sind. 7.1 Scheitholzvergaserkessel zur Aufstellung im Wohnraum 31 Die bei Scheitholzvergaserkesseln ohnehin erforderlichen Dr.-Ing. Andreas Schütte 7.2 Scheitholzvergaserkessel zur Aufstellung im Heizungsraum mit der Energieeffizienzklasse A, A+ – < 70 cm Scheitholzlänge 31 Puffer- und Brauchwasserspeicher bieten sich dafür an, Solar Geschäftsführer Fachagentur 7.3 Scheitholzvergaserkessel zur Aufstellung im Heizungsraum mit der Energieeffizienzklasse A++ – < 70 cm 36 energie einzubinden und für die sommerliche Brauchwasserer- Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) 7.4 Scheitholzvergaserkessel für 70–110 cm langes Scheitholz 37 wärmung und die Heizungsunterstützung in Übergangszeiten zu nutzen. Hierdurch können – trotz höherer Anfangsinvestition – 8 Typenblätter der Scheitholzvergaserkessel 39 bedeutende wirtschaftliche und Umweltvorteile erreicht werden. 9 Scheitholz-Pellet-Kombinationskessel 91 9.1 Konstruktionsstrategien 91 9.2 Wertung aus Sicht des Käufers 92 9.3 Preise 93 10 Preisliste für Scheitholz-Pellet-Kombikessel (nach Leistungsgruppen) 94 11 Typenblätter der Scheitholz-Pellet-Kombikessel 98 11.1 Scheitholz-Pellet-Kombikessel – Scheitholzteil 99 11.2 Scheitholz-Pellet-Kombikessel – Pelletteil 117 12 Anbieter- und Literaturverzeichnis 135 12.1 Adressen der Kesselhersteller bzw. Vertriebspartner 135 12.2 Weitere Hersteller bzw. Ansprechpartner 137 12.3 Adressen der Prüfinstitute 138 12.4 Adressen von Förderinstitutionen und Beratungsstellen 139 12.5 Literaturhinweise 140 2 3
Einleitung 1 EINLEITUNG In der vorliegenden Broschüre werden die verschiedenen Typen von Scheitholzvergaserkesseln nach den folgenden Krite- rien gruppiert: 1 • Scheitholzvergaserkessel zur Aufstellung im Wohnbereich • Scheitholzvergaserkessel zur Aufstellung im Heizungsraum mit der Energieeffizienzklasse A, A+ – < 70 cm Scheitholz- länge • Scheitholzvergaserkessel zur Aufstellung im Heizungsraum mit der Energieeffizienzklasse A++ – < 70 cm • Scheitholzvergaserkessel für 70–110 cm langes Scheitholz • Scheitholz-Pellet-Kombikessel – Scheitholzteil • Scheitholz-Pellet-Kombikessel – Pelletteil. Seit der Herausgabe der vorangegangenen Auflage dieser Markt übersicht ist eine sehr bemerkenswerte Weiterentwicklung des Kesselangebots und des Standes der Technik festzustellen. Hier zeigt u. a. die Förderpolitik der Bundesregierung und die novel- lierte Kleinfeuerungsanlagenverordnung (1. BImSchV) positive Quelle: IER Universität 2018 (gemäß GEMIS, Version 4.95, IFEU) © FNR 2020 Wirkung im Hinblick auf die Effizienzsteigerung und Emissions- Als Scheitholzvergaserkessel werden Holzheizkessel bezeichnet, Trotz all dieser Vorteile darf aber nicht außer Acht gelassen minderung (insbesondere Minderung von Feinstaubemissionen). Abb. 1.1: Treibhausgas-Emissionen als CO2-Äquivalente je die sich durch folgende Merkmale auszeichnen: werden, dass das Heizen mit Scheitholz körperliche Arbeit und Verbesserungen sind bei Heizsystem- und Kesselregelung, Wir- erzeugter Kilowattstunde Wärme • räumliche Trennung von Vergasung und Nachverbrennung, eine angemessene Brennholz-Vorratshaltung auf dem Grund- kungsgrad und Emissionen sowie insbesondere auch bei der • separate Sekundärluftkanäle unmittelbar vor der Nachver- stück erfordert. Diese Voraussetzungen sind im ländlichen Raum Bedienung der Vergaserkessel zu verzeichnen. brennungszone, oft hinreichend gegeben. Der Trend geht bei Scheitholzvergaserkesseln zu Produkten Entsprechend dem oft begrenzten Platzangebot im Hei- • Hochtemperaturbrennkammer für die Verbrennung der Holz Herr Jörn Uth, Forstamtsleiter in Bad Salzungen/Thüringen, mit elektronischen Regelungen für Kessel und Heizkreis-/Puffer zungsraum fordert der Markt kompakte Bauformen für eine gase mit frischer Sekundärluft und Einsatz eines Gebläses ist Initiator und ursprünglicher Autor der Marktübersicht zu management. Die Heizsysteme erhalten moderne Displays, die bestmögliche Raumausnutzung. Interessenten, die auf die Op- zum schnellen Aufbau stabiler Strömungsverhältnisse in der Scheitholzvergaserkesseln. Früh hatte er die besonderen Vor- nicht nur am Kessel, sondern zusätzlich auch im Wohnbereich tion des komfortablen automatischen Heizens mit Holzpellets Brennkammer auch bei ungünstigen Schornsteinzugverhält- teile des Vergaserprinzips bei der Holzverbrennung (u. a. bessere platziert werden können. Hersteller nutzen die Chancen der Digi Wert legen, aber zeitweise auch ihr Scheitholz nutzen möchten, nissen. Herzstück dieser Kessel ist, wie bei allen modernen Verbrennung der Holzgase, höherer Wirkungsgrad, geringere talisierung und ermöglichen über Apps die Anlagen- bzw. Sys- freuen sich über das mittlerweile deutlich größere Angebot an Holzverbrennungssystemen, die Hochtemperaturbrennkam- Emissionen) erkannt und bereits 1995 Informationen für eine temkontrolle der Holzheizung per Computer, Tablet und Smart- Scheitholz-Pellet-Kombikesseln. mer, in der die zugeführte Sekundärluft sich gut mit den Marktübersicht zusammengetragen. Es war ihm wichtig, Bürge- phone. Scheitholzvergaserkessel ersetzen in Bestandsgebäuden noch unverbrannten Holzgasen vermischt und diese bei ho- rinnen und Bürger über moderne Scheitholzvergaserkessel auf- Verbesserungen im Bedienkomfort gibt es auch betreffend vor allem alte Öl- oder Gaskessel. Die Bundesregierung möchte her Temperatur verbrennt. Die konstruktiven Merkmale ei- zuklären und deren Markteinführung sowie insbesondere auch Reinigung und Ascheentnahme. Analog zur automatischen Rei- gemäß Klimaschutzplan die Nutzung erneuerbarer Wärme stei- nes Vergaserkessels führen zu einer wesentlichen Verbes- technische Weiterentwicklung zu unterstützen. Mit der finanziel- nigung bei Pelletheizungen warten erste Scheitholzvergaser- gern und insbesondere den Austausch von alten Ölheizkesseln serung der Holzverbrennung, was sich in deutlich höheren len Förderung des Bundesministeriums für Ernährung und Land- kessel mit motorischer automatischer Reinigung der Wärme beschleunigen. Das Marktanreizprogramm zur Förderung von Kesselwirkungsgraden und geringeren Emissionen gegen- wirtschaft (BMEL) wird die „Marktübersicht Scheitholzvergaser- tauscherflächen auf. Vorherrschend und gut bewährt ist allerdings Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien im Wärmemarkt über Oberbrandkesseln bemerkbar macht. kessel“ nun bereits in 10., aktualisierter Auflage einem breiten die halbautomatische Reinigung per seitlich angebrachtem He- wurde dafür zum 1. Januar 2020 neu geregelt. Die Förderung Die Entscheidung zur Installation eines Scheitholzvergaserkessels Interessentenkreis von Architekten und Energieberatern bis zu bel, mit dem die Turbulatoren bzw. Reinigungsschikanen an für moderne Biomasseanlagen und insbesondere für Scheit- ist ein bewusstes Votum für den Einsatz von Energieholz in priva- Hauseigentümern und Heizungsbauern an die Hand gegeben. den Wärmetauscherflächen auf und ab bewegt werden. Ein holzvergaserkessel und Scheitholz-Pellet-Kombikessel wurde ten Haushalten. Dies ist aus vielen Gründen vorteilhaft: Parallel zu dieser Broschüre werden die Produktinformationen besserer Komfort beim Heizen mit Holz wird auch durch die deutlich verbessert. Für sie wird eine Förderung in Höhe von • Nutzung eines regional verfügbaren, nachwachsenden Energie auch in die Datenbank Bioenergie eingepflegt und können auch Kombination von Holzheizung und Wärmepumpe oder Solar 35 % der förderfähigen Kosten sowie bei Bestandsgebäuden trägers, z. B. aus Pflegemaßnahmen in den Wäldern, über die Internetseite https://heizen.fnr.de abgefragt werden. thermieanlage und mit angemessen dimensionierten Puffer- und Austausch einer alten Ölheizung von 45 % der förderfähi- • Klimaschutzbeitrag – Holz aus nachhaltiger Waldbewirt- In dieser Ausgabe werden über 273 Modelle von 31 ver- speichervolumina angestrebt. gen Kosten gewährt. Als förderfähige Kosten gelten dabei ne- schaftung hat eine ausgeglichene CO2-Bilanz, schiedenen Anbietern vorgestellt. Die Übersicht erhebt keinen Die Scheitholzvergaserkessel werden überwiegend mit einer ben den Anschaffungskosten der als förderfähig anerkannten • kurze Transportwege zum Einsatzort (Revierförster oder Anspruch auf Vollständigkeit und kann auch nicht die eigene Lambdaregelung oder einer Abgastemperaturregelung angebo- Biomasseanlage (gemäß aktuellen Bafa-Listen) auch die Kos- Waldbesitzer in der Nähe sind für jeden Brennholzkunden Kontrolle und Überprüfung der Richtigkeit der Angaben und ten. Um die Fördervoraussetzungen aus dem Marktanreizpro- ten für „notwendige Umfeldmaßnahmen“ wie z. B. Planung, Puf- ein möglicher Ansprechpartner/Lieferant), Produkteigenschaften beim jeweiligen Anbieter ersetzen. Sie gramm u. a. in Bezug auf < 15 mg/m³ Staubemission (gemäß ferspeicher, Schornstein, Pumpen, Heizkörper, Installationsauf- • Holz-/Brennstofftransport frei von Umweltrisiken, soll vielmehr als Hilfsmittel bei der Beurteilung der verschiede- Typprüfung) erfüllen zu können, haben viele Hersteller die Feu- wand/Inbetriebnahme, Ausbau von Altanlagen etc. • wesentlich geringere Betriebskosten als bei Öl- oder Gashei- nen Modelle vor einer Ausschreibung bzw. Einholung von Ange- erungsregelung und Staubabscheidung deutlich verbessert. Im Im Neubau werden innovative Biomasseanlagen gefördert, zung (i. d. R. nur die Hälfte der bisherigen Brennstoffkosten), boten dienen. Interesse der Gewährleistung dauerhaft hoher Kesselwirkungs- u. a. Scheitholzvergaserkessel und Scheitholz-Pellet-Kombikes- • die Wertschöpfung der Brennstoffbereitstellung verbleibt Es werden vorrangig Kessel im Leistungsbereich von 4 bis grade ist der Trend zur mechanischen und automatischen Wär- sel, die mit Brennwerttechnik oder einem sekundären Partikelab- meist im Inland (Löhne für Waldarbeiter, Fuhrlöhne für Holz- 100 kW erfasst. Zur Recherche weiterer Produkte und Produkt- metauscherreinigung sehr zu begrüßen. scheider (anerkannte elektrostatische oder filternde Abscheider rücke- und Transportbetriebe), daten wird auf die o. g. Datenbank und die Internetseiten der Hiermit sind die Hersteller in der Lage, Scheitholzvergaser- bzw. Abgaswäscher (allgemein auch Feinstaubfilter genannt)) • krisensichere Brennholzversorgung, Hersteller verwiesen. kessel zu liefern, die die strengen Emissionsanforderungen ausgerüstet sind. • Schonung fossiler Ressourcen, 1. BImSchV auch bei der wiederkehrenden Überwachung durch Informationen zum neuen Marktanreizprogramm, Förderricht- • hocheffiziente und emissionsarme Nutzung von Energieholz den Schornsteinfeger einhalten können. linien, aktuelle Listen der förderfähigen Biomasseanlagen und in Scheitholzvergaserkesseln. Hinweise zur Antragstellung (die vor Maßnahmebeginn zu er- folgen hat) finden Sie auf der Internetseite des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (www.bafa.de). 4 5
Planung und Installation eines Holzheizungssystems 2 PLANUNG UND Was ist für Anschaffung und Betrieb von neuen Holzheizkesseln zu beachten? Scheitholzvergaserkessel haben gemäß den Anforderungen Dabei sind u. a. folgende Fragen zu klären: 1. Wie hoch ist der Wärmeenergiebedarf des Hauses (Heizung, Lüftung, Warmwasser)? Welche Kesselleistung ist dafür an- INSTALLATION EINES 1. BImSchV einen Staubemissionswert von 20 mg/m³ einzu- halten. Die Emissionsmesswerte z. B. für Staub und Kohlenstoff- monoxid, die in der Praxis gemessen werden, können erheblich gemessen bzw. erforderlich? 2. Ist Ihnen der ungefähre Holzverbrauch pro Jahr bekannt, wenn eine alte Heizung durch einen Scheitholzvergaser- 2 HOLZHEIZUNGSSYSTEMS von den Messwerten aus der Typprüfung des Heizkessels ab- weichen. Neben dem Heizkessel selbst haben auch • dessen angemessene Leistungsdimensionierung in Bezug kessel ersetzt wird? Wie werden sich geplante Sanierungs- arbeiten (Dämmung, Fenster) auf den künftigen Energiever- brauch bzw. Holzverbrauch auswirken? Als Anhaltspunkt auf das zu beheizende Gebäude, und Hilfestellung für eine grobe Einordnung von Kosten • die hydraulische Auslegung und Einbindung eines Puffer- und Holzmengen wurden nachstehende Tabellen gefertigt speichers sowie die Ausführung und Regelung des Wärme- (am Beispiel eines Wohnhauses mit 150 m² Wohnfläche verteilsystems, und verschiedenen spezifischen Energieverbräuchen sowie • die regelmäßige Wartung, Pflege und Reinigung des Kessels durchschnittlichen Preisannahmen). und insbesondere Bei der Selbstwerbung von Brennholz im Wald hat der • die Qualität des eingesetzten Brennstoffes Holzheizungsinteressent die Möglichkeit, sich einen Teil Einfluss auf die in der wiederkehrenden Überwachung ermittel- der jährlichen Brennstoffkosten selbst zu erarbeiten (ei- ten Emissionswerte. gene Aufarbeitung im Wald mit Motorsäge und Axt, Heim- 2.1 Hinweise zu rechtlichen Aspekten Für neu in Betrieb genommene Zentralheizungen ab 4 kW Für einen Beitrag zum emissionsarmen, umweltverträglichen transport, Sägen auf Ofenlänge, Spalten, Aufsetzen zum Nennwärmeleistung ist in jedem 2. Jahr eine Überwachungs- Heizen wird empfohlen, bei der geplanten Anschaffung einer Trocknen, Hinweis: Motorsägenarbeit nur mit Lehrgang und Die Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissi- messung durchzuführen und dem bevollmächtigten Bezirks- neuen Holzheizung solche Produkte/Anlagen in die engere unter Beachtung der Sicherheitsvorschriften). Es wird emp- onsschutzgesetzes (1. BImSchV), auch Kleinfeuerungsanlagen- schornsteinfegermeister die Einhaltung der geltenden Emissions Wahl für eine Kaufentscheidung zu nehmen, die gemäß Typ- fohlen, bereits vor dem Kauf einer Holzheizung bezüglich verordnung genannt, regelt den Betrieb von Einzelraumfeue- anforderungen nachzuweisen. Betreiber von Holzheizungen prüfprotokoll nach DIN EN 303-5 einen Staubemissionswert Brennholzkauf und -bevorratung mit dem örtlich zuständi- rungsanlagen (u. a. offene Kamine und Heizkamine, Kamin- und haben sich vom Schornsteinfeger zu Brennstoffumgang/-lage- von 20 mg/m³ im Nennlastbetrieb deutlich unterschreiten. In gen Revierförster und/oder sonstigen Waldbesitzern in der Grundöfen, Kachelöfen und Herde) und von kleinen und mittle- rung und Anlagenbedienung beraten zu lassen. der Förderliste „Förderbare – handbeschickte – Biomassean- Region Kontakt aufzunehmen. ren Feuerungsanlagen zur zentralen Wärme- und Warmwasser- lagen (Scheitholzvergaserkessel)“ des Bundesamtes für Wirt- 3. Ist für den Wohnbereich ein energieeffizientes Flächenheiz- versorgung von Gebäuden. Neben Öl- und Gasheizungen und Austausch- bzw. Nachrüstpflichten schaft und Ausfuhrkontrolle werden Scheitholzvergaserkessel system mit niedrigen Vorlauftemperaturen geplant? (Fuß- automatisch beschickten Heizungen für feste Brennstoffe fal- Regeln für bestehende Holzheizkessel geführt, die gemäß Typprüfung Staubemissionen von 15 mg boden- oder Wandheizung) len auch die in dieser Publikation vorgestellten Scheitholzver- Bestehende Heizkessel für feste Brennstoffe dürfen nur weiter- und weniger aufweisen. Hinweis: Je größer die Heizflächen im Wohnbereich sind, gaserkessel in ihren Regelungsbereich. Darüber hinaus wer- betrieben werden, wenn sie die sog. Stufe-1-Grenzwerte der Es erscheint ratsam, eine unabhängige Inbetriebnahmemes- desto geringer kann die Vorlauftemperatur des Heizsys- den Vorschriften für die in Kleinfeuerungsanlagen zugelassenen Kleinfeuerungsanlagenverordnung einhalten. So haben Heiz- sung zum Nachweis der Einhaltung der Emissionsanforderun- tems eingestellt werden. Je geringer die Vorlauftemperatu- Brennstoffe gemacht. In der Verordnung finden sich zudem spe- kessel für naturbelassenes stückiges Holz mit 4 bis 500 kW gen der 1. BImSchV zum Vertragsbestandteil für Kauf, Installa- ren der Heizung sind, desto geringer sind die Wärmever- zifische Anforderungen an die Errichtung und die Beschaffen- Nennwärmeleistung nachzuweisen, dass 0,10 g/m³ Staub und tion und Inbetriebnahme einer neuen Holzheizung zu machen. luste und desto besser lassen sich zukünftig Umweltwärme heit von Feuerungsanlagen, an die Ableitung von Rauchgasen, 1,0 g/m³ CO eingehalten werden. In Abhängigkeit vom Errich- Zu Beginn der Planung und vor dem Kauf eines neuen Bio- (Wärmepumpe), Solarthermie und gespeicherte Holzener- an den Betrieb von Feuerungsanlagen und an deren Überwa- tungsdatum sind die Grenzwerte von den Heizkesseln zu den masseheizkessels und eines neuen Schornsteins ist der örtlich gie (Pufferspeicher) im System nutzen. chung. folgenden Terminen einzuhalten: zuständige bevollmächtigte Bezirksschornsteinfegermeister Einfacher gesagt: Eine Pufferspeichertemperatur von Die leistungsbezogenen Grenzen des Regelungsbereichs einzubeziehen. Er ist für die Abnahme von neuen Feuerstätten 40 °C ist für die Beheizung eines Wohnzimmers mittels der 1. BImSchV für kleine und mittlere Feuerungsanlagen lie- Zeitpunkt der Errichtung Zeitpunkt der Einhaltung der und Schornsteinen, die Durchführung der Feuerstättenschau Heizkörper weitgehend nutzlos, für eine moderne Fußbo- gen dort, wo Feuerungsanlagen durch die 4. BImSchV einer Grenzwerte der Stufe 1 und die Erteilung des Feuerstättenbescheids zuständig und denheizung jedoch ausreichend (max. Vorlauftemperatur Genehmigungspflicht unterworfen werden. Diese Leistungs- 1. Januar 2005 bis 1. Januar 2025 sollte daher möglichst frühzeitig angesprochen werden. für eine Fußbodenheizung von 45 °C beachten). grenze liegt z. B. bei Holzfeuerungsanlagen bei 1.000 kW und 21. März 2010 Bei der Selbstwerbung, Brennholzaufbereitung und Lage- 4. Welche Ansprüche haben Sie an die Brauchwasserversorgung bei Feuerungen für halmgutartige Brennstoffe bei 100 kW. Die rung als auch beim Einkauf von frischen bzw. ofenfertigen Holz- hinsichtlich Menge, zeitlichem Bedarf und Hygiene-Aspekten 1. BImSchV stellt strenge Anforderungen z. B. an Staub- und Regeln für bestehende Öfen brennstoffen kommt Qualitätsaspekten eine erhebliche Bedeu- (legionellenfreie Brauchwasserbereitstellung)? Wie soll war- Kohlenstoffmonoxid-Emissionen sowie an die Wirkungsgrade Einzelraumfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe, die vor dem tung zu. Auf einen geeigneten, regengeschützen Lagerplatz mes Brauchwasser im Haus bereitgestellt werden? Durch von Feuerungen. In sogenannten Übergangsregelungen ist fest- 22. März 2010 errichtet wurden, dürfen nur weiter betrieben bzw. gut durchlüftete Lagerräume für eine Lagerung und Trock- a. einen gesonderten Brauchwasserspeicher (Boiler) neben gelegt, dass bestehende Feuerungsanlagen – abhängig vom werden, wenn sie die folgenden Grenzwerte einhalten: nung von Brennholz ist Wert zu legen, um die Qualität des Hol- dem Pufferspeicher, Inbetriebnahmedatum – zu vorgeschriebenen Terminen die in • Staub: 0,15 g/m³, zes zu erhalten und zügig niedrige Wassergehalte zu erreichen. b. einen Kombispeicher (Boiler im Pufferspeicher) oder der 1. BImSchV festgelegten Emissionsanforderungen zu erfül- • Kohlenmonoxid: 4 g/m³. c. mit Frischwasserstation im Durchlaufverfahren (mit Wär len haben. Die Feststellung des Zeitpunktes, wann Bestands- metauscher innerhalb oder außerhalb eines Pufferspei- anlagen im Bereich der Einzelraumfeuerstätten und Zentral- Datum auf dem Typschild Zeitpunkt der Nachrüstung 2.2 Hinweise zur Planung chers)? heizungen die strengeren Emissionsanforderungen zu erfüllen oder Außerbetriebnahme 5. Soll ein Scheitholzvergaserkessel, mit dem durch eigenes haben, erfolgt durch den bevollmächtigten Bezirksschornstein- 1. Januar 1985 bis 31. Dezember 2020 Gespräche mit zahlreichen Holzheizern und Holzheizungsinte- Zutun Heiz-/Brennstoffkosten aktiv gesenkt werden können, fegermeister im Zuge der Feuerstättenschau. 31. Dezember 1994 ressenten zeigen deutlich, wie wichtig und notwendig es ist, eingebaut werden? Oder ist ein Scheitholz-Pellet-Kombi- 1. Januar 1995 bis 31. Dezember 2024 vor der Entscheidung zum Kauf einer mit Scheitholz befeuerten kessel die bessere Option, um Zeiten vorübergehender Ab- 21. März 2010 Heizung das eigene Wohnumfeld, die Ansprüche von und An- wesenheit durch einen automatischen Pelletheizbetrieb forderungen an sich selbst und Familienmitglieder einer sorg- überbrücken zu können? samen kritischen bzw. selbstkritischen Prüfung zu unterziehen. 6 7
Marktübersicht Scheitholzvergaser-/Kombikessel Planung und Installation eines Holzheizungssystems 6. Kann günstig Scheitholz beschafft und auf dem eigenen Pufferspeichers und im Technik- und Brennstofflagerraum 11. Soll die Scheitholzheizung eine evtl. vorhandene Öl- bzw. 2.3 Hinweise zur Brennholzauswahl und Grundstück gelagert werden (Trocknungszeit von 1 bis 2 ist entsprechender Platzbedarf einzuplanen bzw. zu be- Gasheizung vollständig ersetzen und eine vollständige -lagerung Jahren beachten!)? Oder muss trockenes Scheitholz in auf- rücksichtigen. Ggf. sind komplexere bzw. zusätzliche Rege- Abkehr von fossilen Brennstoffen erfolgen? Oder soll die bereiteter Form und in kleinen Mengen gekauft werden, lungskomponenten einzuplanen. Scheitholzheizung als Beistellkessel nur einen Teil der Wär- Brennholzlagerung 2 weil die Platzverhältnisse, die eigene körperliche Konstitu- 9. Ist ausreichend Platz für das erforderliche Pufferspei- melast (Grundlast) decken? Dann könnte ggf. ein Scheit- Bei allen Scheitholzvergaserkesseln werden hohe Ansprüche tion oder die für die Holzaufarbeitung verfügbare knappe chervolumen und entsprechend einen oder mehrere Puf- holzvergaserkessel mit kleinerer Leistung und kleinerem an die Trockenheit des Holzes gestellt. Brennholz kann inner- Zeit nichts Anderes zulassen? ferspeicherbehälter vorhanden? Erlauben die Breite der Pufferspeicher beschafft werden, der mit seiner Leistung halb einer Saison, also von Anfang März bis Mitte Oktober, 7. Steht im Haus oder im Nebengebäude ein geeigneter, aus- Türen, ggf. Treppenführung und Deckenhöhe im Heizungs- für 90 bis 95 Prozent der Heizperiode ausreichend Wär- an der Luft getrocknet werden. In den Monaten März bis Juli reichend großer Heizungsraum für die Aufstellung von Kessel raum (Kippmaß des geplanten Pufferspeichers geringer meenergie bereitstellen kann. Ein zusätzlich vorhandener ist zwar keine Abdeckung erforderlich, weil die Sonne mehr und Pufferspeicher zur Verfügung? als die Deckenhöhe am Aufstellort) den Transport und das Gaskessel wäre dann im Winter bei starkem Frost als Spit- Wasser verdunstet als durch Niederschlag in die Holzoberflä- Sind Ihnen alle mit einer Scheitholzheizung verbun- Aufstellen des bzw. der Speicher (ggf. ohne Isolierung) im zenlastkessel zu betreiben sowie ggf. zur Warmwasserbe- che eindringt. Allerdings muss das Brennholz ab Herbst ge- denen Konsequenzen (Schmutzeintrag in Wohnbereich, Heizungsraum bzw. im Keller? reitung im Sommer. gen Niederschlag abgedeckt sein. Es empfiehlt sich ein gegen mögliche Rauchbelästigung im Wohnbereich und in der 10. Ist der im Haus ggf. vorhandene Schornstein für den Scheit Hinweis: Die heizungs- und regelungstechnische Ein- Bodenfeuchte und Spritzwasser geschützter, befestigter und Nachbarschaft, ggf. erforderliche bauliche Maßnahmen für holzvergaserkessel geeignet und zugelassen? Entspre- bindung von mehreren Heizkesseln hat an getrennten überdachter Lagerplatz, in dem mindestens die benötigte Jah- gesonderte Verbrennungsluftzuführung und Rauchgasab- chen die Ableitbedingungen für die Rauchgase den ak- Schornsteinzügen so zu erfolgen, dass im Bedarfsfall bei- resmenge an Scheitholz getrocknet und als Vorrat für die fol- leitung) bewusst? tuell geltenden Regeln und Vorschriften? Muss die bisher de Wärmeerzeuger parallel und unabhängig voneinander gende Heizsaison gelagert werden kann. Die Abbildung 2.3 8. Ist eine Kopplung der Scheitholzheizung mit einem weite- übliche Ableitung der Rauchgase evtl. aufgrund aktuel- arbeiten können. Damit addiert sich deren Heizleistung im zeigt, dass es bei geeigneter Lagerung und Trocknung möglich ren Wärmeerzeuger vorgesehen oder eine zukünftige Er- ler Regeln geändert werden? Muss eine zusätzliche bzw. System! ist, frisch geschlagenes Holz (z. B. bei Buche = 65 % bis 100 % weiterung um eine Holzpelletheizung, Wärmepumpe oder neue Abgasanlage errichtet werden? Hierzu sollte vor Kes- Steht nur ein Schornsteinzug zur Verfügung und ist der relativer Holzfeuchte) über Sommer auf 18 % bis 22 % relative Solarthermie-Anlage etc. wahrscheinlich? Diese Optionen selkauf eine Klärung mit dem örtlich zuständigen bevoll- Bau einer zweiten Abgasanlage ausgeschlossen, müssen Holzfeuchte (=lufttrocken) zu trocknen und den Heizwert des haben direkten Einfluss auf die Wahl und Auslegung des mächtigten Bezirksschornsteinfegermeister erfolgen. beide Heizkessel am vorhandenen Schornstein ange- Holzes damit deutlich zu erhöhen. Ein Feuchtegehalt oberhalb schlossen werden. Ob und ggf. wie dies mit den verschie- 22 % relativer Holzfeuchte reduziert den Heizwert und kühlt denen Abgasmassenströmen bei der Verbrennung von Öl das Abgas im Schornstein ab. bzw. Gas und verschiedenen Holzbrennstoffen (z. B. Hack- Zum Verständnis: Tab. 2.1: Heizwertberechnung für Scheitholz schnitzel, Pellets und/oder Scheitholz) möglich ist, be- • Relative Holzfeuchte u = [(Feuchtgewicht–Darrgewicht)/ scheinigt der bevollmächtigte Bezirksschornsteinfeger Darrgewicht] × 100 [%] Wasser Masse Brennstoffmenge je Rm in meister! Im Bedarfsfall kann hier nur ein Kessel arbeiten. Darrgewicht bedeutet, dass das Holz solange getrocknet Menge/ Heizwert Brennstoff gehalt (incl. Wasser) Die maximal zulässige Leistung des Scheitholzvergaser- (gedarrt) wird, bis das Wasser vollständig verdunstet ist. Einheit (bei w) in MJ MJ kWh Heizöläquivalent (Liter) w in % in kg kessels wird dabei vom vorhandenen Schornstein be- • Wassergehalt w= [(Feuchtgewicht–Darrgewicht)/Feuchtge- Buche, lufttrocken 1 Rm 15 445 15,3 6.797 1.888 189 grenzt. wicht)] × 100 [%] Buche, angetrocknet 1 Rm 30 495 12,1 6.018 1.672 167 12. Gibt es erfahrene Installationsbetriebe in der Region, die Umrechnung u-w: Relative Holzfeuchte u = (100 × w)/(100–w) nicht nur den gewünschten Scheitholzvergaserkessel und Wassergehalt [%] Fichte, lufttrocken 1 Rm 15 304 15,6 4.753 1.320 132 zugehörige Komponenten korrekt einbauen können, son- Umrechnung w-u: Wassergehalt w = (100 × u)/(100 + u) re- Fichte, angetrocknet 1 Rm 30 349 12,4 4.339 1.205 121 dern auch die vom Kunden gewünschte anlagentechni- lative Holzfeuchte [%] sche Steuerung und Regelung und den hydraulischen • Waldfrisches Holz besitzt je nach Holzart und Stammregion Abgleich des Wärmeverteilsystems beherrschen? (Holz- Wassergehalte von 40 % bis 50 % bzw. relative Holzfeuch- vergaserkessel mit Pufferspeicher/Trinkwassererwärmung ten von 67 % bis 100 % (z. B. Buche) und 50 % bis 57 % Tab. 2.2: Heizöl- bzw. Scheitholzverbrauch in Gebäuden (nach Gebäudekategorie/Dämmstandard) und solarthermischer Anlage; Holzvergaserkessel mit Puf- Wassergehalt bzw. relative Holzfeuchten von 100 % bis ferspeicher/Trinkwassererwärmung und wasserführendem 130 % (z. B. Fichte). Ölheizung Scheitholzvergaserkessel Heizkaminsystem mit Zentralheizungseinbindung; etc.) • Gut getrocknetes Brennholz hat einen Wassergehalt von (Jahresnutzungsgrad 85 %) (Jahresnutzungsgrad 85 %) 13. Kann der Hersteller bzw. Heizungsbaubetrieb Referenzan- 13 % bis 20 % bzw. eine relative Holzfeuchte von 15 % bis Spez. Energie Jahresenergie Heizölverbrauch und -kosten Hartholzverbrauch Nadelholzverbrauch lagen für eine Besichtigung benennen? Wer wird den Ser- 25 %. verbrauch verbrauch (68 €/100 l) (Heizöläquivalent 189 l/Rm) (Heizöläquivalent 132 l/Rm) vice übernehmen? Liegen ausreichende Kenntnisse und • Je nach Holzart, Länge und Querschnitt des Scheitholzes kWh/m² und Euro/Jahr Euro/Jahr Erfahrungen für Wartung und Instandhaltung der Anlage und Aufbereitungszeitpunkt dauert die Lufttrocknung 5 bis kWh/Jahr l/Jahr Euro/Jahr Rm/Jahr Rm/Jahr Jahr (83,93 €/Rm) (65,60 €/Rm) vor? Wird eine schnelle Ersatzteillieferung und Reparatur 12 Monate. 240 36.000 4.235 2.880 22 1.881 32 2.105 vertraglich garantiert? Zu welchen Konditionen wird ein • Entgegen der Annahme in Abbildung 2.3 kann auch 33 cm Wartungsvertrag angeboten? langes Eichenscheitholz innerhalb einer Saison auf eine re- 180 27.000 3.176 2.160 17 1.410 24 1.578 Ziel und Zweck der Beantwortung der vorstehenden Fragen ist lative Holzfeuchte unter 22 % getrocknet werden (siehe Ab- 120 18.000 2.117 1.440 11 940 16 1.052 ein zufriedener Kunde. Jeder Holzheizungsinteressent soll mit bildung 2.4). 60 9.000 1.059 720 6 470 8 526 der Klärung der Fragen die für seine persönliche Situation op- • Die aktuelle 1. BImSchV gibt einen Wassergehalt w < 20 % timale Holzheizung bzw. Anlagenkombination zur Wärme- und bzw. eine relative Holzfeuchte u < 25 % als Grenzwert für Quellen: Tecson (2020): Heizölpreis, Bundesdurchschnitt 365 Tage, abgerufen auf https://www.tecson.de/pheizoel.html am 9.1.2020: 68 Euro/100 l incl MWSt. TFZ (Juli 2019): Brennholzpreis Hartholz bzw. Weichholz, Meterware gespalten, Anlieferung 10 km Trinkwasserversorgung finden. Dabei spielen nicht allein ob- Stückholz in handbeschickten Feuerungen vor. Nur in dafür jektive, messbare Kriterien eine Rolle, sondern in hohem Maße geeigneten automatisch beschickten Feuerungen sind Holz- auch subjektive Erwägungen. Aus diesem Grund ist es geboten, brennstoffe mit höherem Feuchtegehalt zulässig. vor dem Kauf eines Scheitholzvergaserkessels unbedingt die • Die relative Holzfeuchte kann mit jedem marktüblichen gesamte Familie in den Abwägungs- und Entscheidungspro- Feuchtemessgerät nach der IBT-Richtlinie (Abbildung 2.5) zess einzubeziehen. hinreichend genau bestimmt werden. Dabei können einzel- ne Messwerte oberhalb 35 % vorkommen. 8 9
Marktübersicht Scheitholzvergaser-/Kombikessel Planung und Installation eines Holzheizungssystems HEIZWERT VON HOLZ IN ABHÄNGIGKEIT VOM WASSERGEHALT ABNAHME DER HOLZFEUCHTE BEI LUFTTROCKNUNG VON HOLZSCHEITEN Holzfeuchte u in % Heizwert Hi (kWh/kg) 180 160 2 140 120 100 80 Birke Fichte/Kiefer Eiche*/Buche 60 40 20 Nadelholz Laubholz Wassergehalt (%) 0 Abb. 2.1: Abhängigkeit des ge- Quelle: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (Merkblatt 12) wichtsbezogenen Holzheizwertes Start 25 75 125 130 175 190 225 250 von der relativen Holzfeuchte September Anzahl der Tage (d) Nadelholz hartes Laubholz* weiches Laubholz * gilt für Eiche, Buche trocknet schneller Quelle: WKI Kurzbericht 12/1992 © FNR 2014 Abb. 2.3: Entwässerungsver- lauf wichtiger Brennholzarten Optimale Brennholzaufbereitung etwa einen Monat länger als gespaltenes Scheitholz desselben Um die Brennholzbereitstellung effizient zu gestalten, sollte Querschnittes. Spaltstücke sollten einen Querschnitt von 15 cm das Holz vor der Lagertrocknung oder dem Aufsetzen auf Be- Kantenlänge nicht überschreiten, wenn die Feuerung nicht aus- triebslänge bzw. Ofenmaß geschnitten und gespalten werden. drücklich dafür geeignet ist (siehe Abbildung 2.5, linkes Bild). Alle Holzarten haben im lufttrockenen Zustand einen na- Dagegen dürfen folgende Holzsortimente nicht in Privat- Gespaltene Meterscheite können im Kreuzstapel sicher gela- hezu gleichen Heizwert von etwa 4 kWh/kg. Laubholz hat ei- haushalten verbrannt werden: gert und bei Aufbereitung bis spätestens Mitte April innerhalb Brennholzauswahl/Brennholzbeschaffung nen geringfügig niedrigeren Heizwert als Nadelholz; Nadelholz • Holzwerkstoffplatten mit Kleber oder Beschichtung, z. B. Sperr- einer Saison luftgetrocknet werden. Hartes Laubholz oder Hartholz (Buche, Eiche, Esche, Birke) hat brennt dagegen schneller ab. Grundsätzlich können und sollten holz oder Spanplatten Beim Sägen auf Ofenmaß sind die inneren Scheite immer einen höheren Heizwert pro m³ als Weichholz, also weiches alle Holzarten im Scheitholzvergaserkessel eingesetzt werden, • Altholz bzw. Gebrauchtholz, z. B. Sperrmüll feuchter als die äußeren Scheite. Je kürzer das Scheitholz ge- Laubholz (Pappel, Weide) und Nadelholz (Fichte, Kiefer, Tanne, um das vorhandene Brennholzpotenzial gut auszunutzen. • Holz aus Bauabriss, z. B. Holzfenster oder Dachbalken sägt und je dünner es gespalten ist, desto schneller trocknet es. Lärche). Mit Hartholz erreicht man daher bei gleicher Füllmen- Bei Einsatz von Buchen- und Eichenbrennholz ist ein gewis- • Holz mit halogenorganischen Verbindungen, z. B. PVC Birke und Nadelholz trocknen wesentlich schneller als Buche, ge (volumenbezogen) eine längere Brenndauer im Voll- und ser Anteil an Weich- oder Nadelholz für das Anzünden des Kes- • Holz, das mit chemisch vorbeugendem Holzschutz imprägniert Eiche, Pappel und andere Laubholzarten. Rundlinge trocknen Teillastbetrieb und damit auch längere Nachlegeintervalle. sels sinnvoll. Damit wird die notwendige Betriebstemperatur für oder gestrichen worden ist, z. B. Holzzäune, Bahnschwellen, eine stabile Vergasung wesentlich schneller erreicht als bei ei- Pfähle nem ausschließlichen Einsatz von hartem Laubholz. Als Faust- • Papierbriketts. regel sollte ein Weich-/Hartholzvorrat im Verhältnis 1:5 bis 1:8 gelagert werden, d. h. auf 10 Rm hartes Brennholz sind etwa Betriebe der Holzbearbeitung (z. B. Sägewerke) und Betriebe Abdeckung gegen Niederschläge 1,5 bis 2 Rm weiches Brennholz oder Nadelbrennholz einzupla- der Holzverarbeitung (z. B. Tischlereien und Zimmereien) sind nen. nach 1. BImSchV privilegiert, Holzreste aus der Produktion, die Interessenten werden gebeten, sich zu Fragen der Brenn- nur unerheblich mit Kleber oder Beschichtungsstoffen versehen ... Wasser holzbeschaffung direkt an das nächste Forstamt, die nächste sind, wie z. B. Reste von Holzwerkstoffplatten mit melaminharz- verdunstet ... Holzoberfläche getränkten Dekorpapieren oder Spanplatten- oder Sperrholz- Revierförsterei oder an bekannte Forstbetriebsgemeinschaften wird erwärmt ... und Waldbesitzer im wohnortnahen Bereich zu wenden. Ge- plattenreste (Brennstoffe Nr. 6 und 7 nach § 3 der 1. BImSchV) ... Luft nimmt werbliche Brennholzbetriebe und der Brennholzhandel bieten unter folgenden Bedingungen im Betrieb zu verbrennen: Wasser von der ... Wasser sowohl lufttrockenes Scheitholz in der Heizsaison als auch fri- • Vor dem 22. März 2010 installierte Feuerungsanlagen mit Holzoberfläche verdunstet ... sches Scheitholz ab Frühjahr zur eigenen Lagertrocknung an. einer Nennleistung ab 50 kW, wenn die Feuerung für die auf ... Am Markt ist bei Brennholzhändlern ein wachsendes Angebot Brennstoffe nach § 3 Nr. 6 und 7 typengeprüft ist. ... Luft an technisch (meist mit Biogas-Abwärme) getrocknetem Holz • Ab dem 22. März 2010 installierte Feuerungsanlagen mit kühlt ab ... zu finden. einer Nennleistung ab 30 kW, wenn die Feuerung für die Brennstoffe nach § 3 Nr. 6 und 7 typengeprüft ist. ... fällt nach Altholz, Holzabfälle und privilegierte Holzbrennstoffe, Die Betriebe der Holzwirtschaft dürfen auch untereinander unten ... Brennstoffmissbrauch Holzreste im Rahmen einer so genannten „Spänebörse“ tau- Nach 1. BImSchV darf in Privathaushalten nur naturbelassenes schen, wenn der Übernehmer über eine zur Verbrennung ge- Holz verbrannt werden, wie z. B. naturbelassenes stückiges eignete Feuerungsanlage verfügt und die erhaltene Restholz- ... und Holz einschließlich anhaftender Rinde, insbesondere in Form menge mit einem Übergabeschein quittiert. Gebrauchtholz und entweicht von Scheitholz und Hackschnitzeln, auch Reisig und Zapfen, Bauholz aus Abbruch sowie Holz mit halogenorganischen Ver- Abb. 2.2: Funktionsprinzip der sowie naturbelassenes nicht stückiges Holz wie z. B. Sägemehl bindungen und mit chemisch vorbeugendem Holzschutzmittel natürlichen Scheitholztrocknung und Späne. Zugelassen sind zudem Presslinge aus naturbelas- behandeltes Holz dürfen auch in den Betrieben der Holzwirt- (IBT-Krämer) ca. 20–40 cm Bodenabstand senem Holz als normgerechte Holzbriketts oder Holzpellets. schaft nicht verbrannt werden. Man erkennt den Betrieben der 10 11
Marktübersicht Scheitholzvergaser-/Kombikessel Planung und Installation eines Holzheizungssystems Holzwirtschaft damit die erforderliche Sachkenntnis zu und er- ist. (Ausnahme: erwünschter Parallelbetrieb bei höherem möglicht ihnen gleichzeitig, die durch Holzstaub- und Späne Nennleistungsbedarf). Es wäre folglich paradox, bei einem absaugung entstehenden Lüftungswärmeverluste durch ther- Bedarf an heißem Duschwasser trotz ausgebranntem Holz- mische Verwertung der eingesammelten Holzreste wieder kessel einen Öl- oder Gaskessel zu starten, solange der 2 auszugleichen. Aufgrund der sehr großen Anzahl kleiner Be- Pufferspeicher noch ein Temperaturniveau von 80 oder triebe im Tischler- und Zimmererhandwerk eignen sich so ge- 90 °C besitzt. Gerade dort ist die Holzenergie vom letzten nannte Füllschachtkessel mit breitem Rost zur Verbrennung Abbrand gespeichert, die die Heizkosten senken soll. Die von unterschiedlich stückigen Holzresten aus der Produktion. oben beschriebene Puffer-Boiler-Kopplung muss bereits in Zusätzliche Investitionen in Nachzerkleinerer oder Brikettier- der Ausschreibungsphase vom Bauherrn gefordert werden! pressen können damit ggf. eingespart werden. Durch Kombina- 4. Scheuen Sie sich nicht, vom Hersteller und vom Heizungs- TROCKNUNGSKURVE VON EICHENSCHEITHOLZ tion mit anderen Zentralheizsystemen über einen ausreichend installateur Referenzanlagen in ihrer Nähe abzufragen (Re- dimensionierten Pufferspeicher kann so bequem, wirtschaftlich ferenzanlagen nicht nur bezüglich des Kessels, sondern Holzfeuchte u in % und umweltverträglich geheizt und ein Beitrag zur Einsparung auch bezüglich der Anlagenkonfiguration). Die Zufrieden- 11.10.09 06.12.09– 07.08.10 11.10.10 fossiler Ressourcen geleistet werden. heit (oder der Ärger) der dortigen Heizungsbetreiber ist für 70 06.02.10 Holzvergaserkessel mit kleinem Rost, ausgelegt für gleich- fast alle Interessenten ein wichtiges Kriterium im Kessel mäßiges, grobstückiges Scheitholz, sind für die Verbrennung auswahl- und Entscheidungsprozess. Sofern Sie noch keine Stagnation 60 von Holzresten aus der Produktion von holzbe- und -verarbei- Erfahrung mit der Aufbereitung und Lagerung von Scheit tenden Betrieben nicht so gut geeignet (siehe Sturzbrandkessel holz haben, sollten Sie sich bei der Gelegenheit auch dazu 50 Abbildung 2.6). Aus Umweltschutz- und Gesundheitsschutz- informieren. 40 gründen dürfen in Holzheizkesseln nur die jeweils zugelasse- 5. Lassen Sie sich vom Kesselhersteller für die angebotenen nen Brennstoffe eingesetzt werden. Es sei an dieser Stelle da- Scheitholzvergaserkessel Prüfprotokolle von anerkannten 30 rauf hingewiesen, dass durch Analyse der Asche und des Prüfinstituten vorlegen, wo der Kessel unter definierten Be- 20 Verbrennungsrückstandes in Kessel und Schornstein ein Brenn- dingungen seine Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen Eiche trocknet in 10 Monaten von uA 75 % auf uE 20 % stoffmissbrauch, also z. B. der missbräuchliche Einsatz von Ge- musste (Kesselwirkungsgrad, Brenndauer, Emissionen etc.). 10 brauchtholz mit Beschichtungsstoffen, Anstrichen oder Holz- 6. Bei der Sanitärplanung der Gesamtanlage sind die Anforde- schutzmitteln, nachgewiesen werden kann. rungen der Trinkwasserverordnung 2018 zu berücksichti 0 gen. 7. Empfehlenswert ist die Kombination eines Scheitholzverga- 2.4 Hinweise zur Installation serkessels mit Solarthermie. Dies bietet sich an, da ein Puf- © FNR 2014 ferspeicher für den Scheitholzvergaserkessel ohnehin an- Abb. 2.4: Lufttrocknung von 33 cm langem Eichenscheitholz in 273 Tagen auf u = 20 %. Ergänzend zu den unter Punkt 2.2 gegebenen Planungshinwei- geschafft werden muss und von den Solarkollektoren vor sen sind für die Kesselinstallation noch folgende Punkte zu be- allem im Sommer und in Übergangszeiten genutzt werden achten: kann. Der Heizkomfort lässt sich damit im Sommer und im 1. Wahl eines solchen hydraulischen Schaltschemas, dass der Herbst ganz wesentlich verbessern. Scheitholzvergaserkessel zuerst die Wohnung bzw. den Boi- ler und erst danach den Pufferspeicher zu beheizen hat. Der Bauherr sollte die Installationsfirma bzw. das Planungsbüro auffordern, ein Schaltbild mit dem Regelschema zu zeichnen, auf dem die Schaltlogik mit einfachen Worten erklärt und notfalls noch verändert werden kann. Die Regelung sollte zu einem späteren Zeitpunkt bei Bedarf erweiterbar sein. 2. Pufferspeicher sollen nicht als Lastausgleichsspeicher „missbraucht“ werden. Die Vorlaufleitung des Holzheizkes- sels soll nicht zuerst zum Pufferspeicher führen. Dies hät- te zur Folge, dass die Wohnung bzw. der Boiler bei einem signalisierten Wärmebedarf nach dem Start des Holzverga- serkessels zunächst auf einen ggf. vorhandenen Öl- bzw. Gaskessel zurückgreifen würde, bis der Pufferspeicher ein ausreichendes Temperaturniveau für die Wohnraumbehei- zung erreicht hat. Die Kesselregelung ist so auszulegen, dass der Boiler vorrangig über den Holzheizkessel geheizt wird. 3. Ein als Reservekessel bereitstehender Gas- oder Ölkessel Normal großen Scheit wählen Mittig radial spalten Je 5 cm vom Ende und in der Mitte darf bei einer Wärmebedarfsanforderung der Wohnung (Lochschablone ø 140 ≥ 150 mm) (feuchteste Zone) mit gutem Kontakt messen oder des Boilers regelungstechnisch erst dann den Heiz- (u1 + u2 + u3)/3 = ø Holzfeuchte) betrieb aufnehmen, wenn der Scheitholzvergaserkessel ausgebrannt und im Pufferspeicher keine Heizwasserre- Abb. 2.5: IBT-Richtlinie zur Messung und Bestimmung der Brennholzfeuchte (IBT-Krämer, www.ibt-kraemer.de) serve auf nutzbarem Temperaturniveau mehr vorhanden Abb. 2.6: Sturzbrenner mit kleinem Rost für Scheitholz (www.froeling.com) 12 13
Marktübersicht Scheitholzvergaser-/Kombikessel Planung und Installation eines Holzheizungssystems 2 Abb. 2.7: HDG Euro: Füllschachtkessel mit großem Rost für Scheitholz und Abb. 2.8: Elektrostatisch wirkender unterschiedlich stückiges Restholz, wie Feinstaubabscheider mit Steuerung und Hackschnitzel, Späne und Spänebriketts Elektrode (Kutzner + Weber) (HDG Bavaria GmbH) 2.5 Maßnahmen zur Luftreinhaltung/ Staubemissionsminderung Feinstaub gilt grundsätzlich als gesundheitsschädlich und wird kungsgrad!) angeschafft würde, ist eine Nachrüstung eventu- ggf. nur mit zusätzlichen Maßnahmen zur Feinstaubminde- für viele Krankheiten wie u. a. Asthma sowie Herz- und Lungen ell unwirtschaftlich. Die Nachrüstung von Staubabscheidern an rung betrieben werden dürfen, kann zwischen Heizkessel und erkrankungen mitverantwortlich gemacht. An dieser Stelle soll veralteten Kesseln ist daher sorgfältig abzuwägen. Wirtschaft- Schornstein bzw. in den Schornstein einen Feinstaubabscheider nicht näher auf die sehr verschiedenen Feinstaubquellen und lichkeit (Förderung), Brennstoffeinsparung und Gewinn an Be- einbauen lassen. deren Bedeutung eingegangen werden. Hierzu sind u. a. beim dienkomfort machen einen Austausch gegen einen neuen mo- Für neu errichtete Gebäude wird aus dem Marktanreizpro- Umweltbundesamt (www.uba.de) zuverlässige Informationen derneren Holzheizkessel oft attraktiver. gramm zur Förderung von Anlagen zur Nutzung erneuerba- verfügbar. Je nach örtlichen Gegebenheiten und danach, ob die Instal- rer Energien im Wärmemarkt (gemäß der ab 2020 geltenden Fakt ist: Die Feinstaub- und sonstigen Schadstoffemissio- lation eines Scheitholzvergaserkessels bzw. Scheitholz-Pellet- Richtlinie) nur dann eine Förderung für Biomasseanlagen ge- nen aus modernen Holzheizkesseln, insbesondere aus als för- Kombikessels in einem Bestandsgebäude oder einem Neubau währt, wenn die Heizkessel entweder Brennwerttechnik nut- derfähig ausgewiesenen Pelletheizungen und Scheitholzver- erfolgen soll, sind ggf. weitergehende Maßnahmen zur Luftrein- zen oder mit einer sekundären Einrichtung zur Staubemissions- gaserkesseln, sind insbesondere im Vergleich zu traditionellen haltung/Staubemissionsminderung zu beachten. minderung ausgerüstet sind. Als sekundäre Einrichtungen zur Holzkesseln und veralteten handbeschickten Einzelraumfeuer- Der Brennholzqualität und der Bedienung von Holzheizun- Staubemissionsminderung werden am Markt elektrostatisch stätten sehr gering. Aus diesem Grunde sind veraltete Heizkes- gen kommt für die Rauchgas- und Feinstaubemissionen eine wirkende und filternde Staubabscheider sowie Abgaswäscher sel und Einzelraumfeuerstätten gemäß den Übergangsregeln erhebliche Bedeutung zu. Diesbezügliche Hinweise in der Be- angeboten. der 1. BImSchV nach Altersklassen und zu bestimmten Termi- dienungsanleitung, insbesondere zu den zugelassenen Brenn- Bitte erkundigen Sie sich beim Kesselhersteller oder Hei- nen auszutauschen, nachzurüsten oder stillzulegen. Ein Staub stoffen/-qualitäten, zu Reinigung, Wartung und Service sind un- zungsinstallateur, ob für das von Ihnen ausgewählte Kesselmo- abscheider nützt allerdings nichts, wenn strengere Anforde- bedingt zu beachten. Notwendig ist dies zudem, um bei der in dell herstellerseitig ein zugelassener Staubabscheider angebo- rungen an CO-Grenzwerte nicht eingehalten werden. Unter jedem 2. Jahr vom Schornsteinfeger durchzuführenden Über- ten wird. Berücksichtigung der Nachrüstkosten für Staubabscheider (ggf. wachungsmessung die Grenzwerte einhalten zu können. Weiterführende Informationen zu Staubabscheidern und ist dabei auch der gesamte Schornstein zu ändern/erneuern), Wer über den Stand der Technik bei modernen Holzheiz- eine Marktübersicht Staubabscheider bietet die FNR auf der In- der ggf. begrenzten weiteren Nutzungsjahre und der Brennstof- kesseln hinausgehend einen Beitrag zur Luftreinhaltung leisten ternetseite https:/heizen.fnr.de feinsparung, wenn ein neuer Kessel (wesentlich höherer Wir- möchte oder in Wohngebieten lebt, in denen Holzfeuerungen 14 15
Empfehlungen zur technischen Bewertung der Kesselsysteme 3 EMPFEHLUNGEN ZUR Weichholz und ggf. Grobhackgut (soweit vom Hersteller zuge- lassen). Achten Sie darauf, dass beim Einschichten/Nachlegen die Öffnung zur Brennkammer und Primärluftzufuhr-Öffnungen Das Füllraumvolumen eines Vergaserkessels ist zusammen mit der Kesselleistung und dem Kesselwirkungsgrad maßge- bend für dessen Brenndauer und damit mitentscheidend für TECHNISCHEN BEWERTUNG frei bleiben. Je nach Hersteller und Produkt werden unterschiedliche Konstruktionen und Beschickungstürformen angeboten. So gibt einen hohen Heizungsbedienungskomfort. Diese Daten wurden deshalb detailliert abgefragt. Es wird ausdrücklich davor ge- warnt, die Prospekt- und Herstellerangaben zur Brenndauer 3 DER KESSELSYSTEME es beispielsweise Konstruktionen mit zwei übereinander be- findlichen Türen für Beschickung und Anheizen (Eder (Modelle Biovent C, Biovent XLC), ETA, Fröling (Modelle S3 Turbo, S4 eines Kessels im Voll- und Teillastbereich und ggf. die Glut erhaltung ungeprüft zu übernehmen. Prospektangaben zur Brenndauer beziehen sich z. T. auf berechnete Werte, die im Turbo), Herz (firestar), Lopper (Modell Dragon), Strebel, Viess- praktischen Heizungsbetrieb kaum erreicht werden können. mann (Vitoligno 200-S)) oder mit einer großen Einfülltür mit Hierzu sollte vom Kunden ein Prüfbericht für die Typprüfung des tiefliegender Unterkante (Fröling (S1 Turbo), HDG Bavaria (Mo- Kesselmodells beim Anbieter angefordert und zur Kenntnis ge- dell HDG F), Viessmann (Vitoligno 150-S) etc.). nommen werden. Eine andere Lösung ist die Anordnung einer schrägen Be- Die Firma Lopper bietet einen Scheitholzvergaserkessel fülltür vorn oben, die sich z. T. mit Gasdruckunterstützung (ähn- auch mit automatischer Beschickung (Modell Timber) an. Das lich der Heckklappe eines PKW) schräg nach oben öffnet (Eder 650-Liter-Vorratsmagazin mit Fördereinheit ist seitlich am Kes- (Biovent SLC), Fischer (TX), HDG Bavaria (HDG Euro), Lopper sel angebracht. Über eine große Befülltür können Halbmeter- (Drummer), Viessmann (Vitoligno 250-S, Vitoligno 300-S)), scheite für den Wärmebedarf mehrerer Tage eingelegt werden. 3.1 Kesselauswahl ooperationspartner beim örtlichen Installationshandwerk K etc.). Das Anzünden erfolgt bei diesen Kesseln über die vorn Je nach Wärmeanforderung des Heizsystems werden die Schei- etc.). Die notwendigen Adressangaben stehen im Anbieterver- unten angeordnete Anzünd- und Reinigungstür. te über Ketten in eine Übergangsschleuse und anschließend in Für den richtigen Gebrauch dieser Marktübersicht sollte dem zeichnis im Kapitel 11. Bei der Auswahl sollten neben Anordnung und Abmessungen den Brennraum befördert. Hier wird dann automatisch gezün- Leser die in seinem konkreten Fall notwendige Kesselleistung Die Vielfalt der technischen Alternativen bei Scheitholz- der Beschickungstür unbedingt auch ergonomische Aspekte det. Das bequeme Beschicken eines Holzheizkessels ist vor al- bekannt sein. Darüber hinaus sollte er sich grundsätzlich für vergaserkesseln und Kombikesseln ist beachtlich. Es wird je- berücksichtigt werden. Es wird deshalb empfohlen, die Beschi- lem beim Dauerbetrieb im Winter ein nicht zu unterschätzender die Art des Wärmeerzeugers entschieden haben: entweder ein doch darauf hingewiesen, dass es eine relativ große Zahl von ckung, Anzünden und Nachlegen vor dem Kauf eines Scheit- Vorteil. reiner Scheitholzvergaserkessel (SVK) oder ein Kessel zur kom- baugleichen bzw. bauähnlichen Modellen am Markt gibt. holzvergaserkessels selbst zu testen. binierten Nutzung von Scheitholz und Pellets in einem Sys- Die Nutzer dieser Broschüre werden gebeten, neben der tem (SP-Kombis). Mit diesem Wissen und nach dem Studium Kesselauswahl auch den notwendigen Kauf eines Puffer- bzw. des Textteils können dann in den Übersichtslisten in Kapitel 6 Kombinationsspeichers zu berücksichtigen. Dazu finden sich Berechnungsbeispiele des Installateurs zur Anlagendimensionierung: (SVK) bzw. Kapitel 9 (SP-Kombis) die in Frage kommenden Mo- im Kapitel 4 entsprechende Informationen. Tab. 3.1: Nutzbarer Energiegehalt einer Brennstofffüllung delle eingegrenzt werden. Die dort gefundenen Kessel lassen sich anschließend in den alphabetisch geordneten Typenblät- beispielhafte holzart- Umrechnungsfaktor Anlagen nutzbarer tern des Kapitels 7 bzw. 10 detailliert beurteilen. Hat sich der 3.2 Scheitholzlänge, Füllraumgröße Füllraum- Rohdichte des unabhängiger Schichtmaß in nutzungs Energiegehalt einer interessierte Leser bis dahin vorgetastet, ist eine direkte Kon- und Füllraumtür volumen × × Holzes × Heizwert × = Festmaß nach dem grad Brennstoff-Füllung l (u = 40 %) (u = 40 %) taktaufnahme mit den Anbietern sinnvoll (Referenzanlagen in Einschichten 80 % in kWh kg/l kWh/kg der Nähe des Wohnortes, Prospektzusendungen, Vertriebs- und Für die Brennholzbereitstellung und -lagerung ist die Scheit- 0,63 137 holzlänge entscheidend, die im Vergaserkessel genutzt werden z. B. 150 × 0,5 × × 3,62 × 0,8 = (Nadelholz) (Nadelholz) kann. Der Großteil der Scheitholzvergaserkessel ist für 50 cm 0,91 198 langes Scheitholz ausgelegt. Einige kleinere Kesselmodelle 150 × 0,5 × × 3,62 × 0,8 = (Laubholz (Laubholz) nehmen nur Scheite von 33 cm auf. Scheitholzvergaserkessel größerer Leistung sind auch mit Eignung für 100 und 120 cm lange Scheite verfügbar. Bei der Holzbereitstellung bzw. -auf- Tab. 3.2: Theoretische Brenndauer mit einer Brennstofffüllung arbeitung ist zu beachten, dass die in den Füllraum einzulegen- den Holzscheite immer etwas kleiner als das Füllraummaß des Energiegehalt einer Leistungsabgabe des Kessels Brenndauer : = Kessels sein sollen. Brennstofffüllung (kWh) pro Stunde (Std.) Es wird empfohlen, bei der Auswahl von Produkten/Kesseln 137 (Nadelholz) : 26 kW Volllast = 5,3 (Nadelholz) auf eine hinreichend groß bemessene Beschickungstür zu ach- 198 (Laubholz) : 26 kW Volllast = 7,6 (Laubholz) ten. Damit wird das eigentliche Heizen, das Einschichten bzw. 137 (Nadelholz) : 13 kW Teillast = 10,5 (Nadelholz) Nachlegen von Scheitholz, beträchtlich vereinfacht. Bei eini- 198 (Laubholz) : 13 kW Teillast = 15,2 (Laubholz) gen Holzvergaserkesseln ist die Füllöffnung recht klein und der Abstand der Unterkante der Öffnung zum Boden des Kesselin- nenraumes derart groß, dass ein geordnetes Einschichten der Tab. 3.3: Praxiswerte für die Kesselbrenndauer Holzscheite erschwert ist. Durch die Auswahl von Modellen mit ausreichend großen Fülltüren können zudem Verbrennungsrisi- Kesselnenn Füllschacht Kesselwirkungs Herkunft der Brennstoff Betriebszustand Brenndauer Abb 3.1: Große Füllraumtür, guter Zugang zum Anzünden und eine ken für die Hände beim Nachfüllen eines gerade leergebrann- leistung volumen grad Information Ascheentnahme vollständig von vorn erleichtern die Bedienung eines ten Kessels vermieden bzw. reduziert werden. Volllast ca. 5 Std. Scheitholzkkessels. (ETA Heiztechnik GmbH) 30 kW 140 l Laubholz 89 % Prüfbericht Für einen störungsfreien Abbrand muss das Holz möglichst 50 % Teillast ca. 10,75 Std. dicht im Füllraum eingeschichtet werden. Beachten Sie Hinwei- Volllast ca. 5 Std. persönl. 26 kW 150 l Laubholz 86 % se in den Bedienungsanleitungen zum Einlegen von Hartholz, 50 % Teillast ca. 10 Std. Erfahrung 16 17
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