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) versorgt werden können. Einige Pelletheizungen können als Hybrid- oder Kombianlagen auch mit eigenem Stückholz beschickt werden. Allerdings werden diese Anlagen in Deutschland oft nicht gefördert, weil der Wirkungsgrad geringer ist. Förderfähig sind im Moment Anlagen mit einem Wirkungsgrad von mindestens 90%.

Für die Bewertung der Gesamteffizienz ist der Jahresnutzungsgrad wichtiger als der Wirkungsgrad. Der Jahresnutzungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen bereitgestellter Nutzwärme zur aufgewandten eingesetzten Brennnstoffenergie. 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 eine Art 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.
Wirtschaftlichkeit und Betriebskosten

Ein Pelletofen mit Kessel kostet je nach Größe, Ausführung und Hersteller etwa zwischen 5.000 und 7.000 Euro, Komplettanlagen kommen auf Preise von 10.000 bis 12.000 Euro. 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.

In Deutschland wird die Anschaffung einer Pelletheizung mit 1.700 Euro für freiberufliche und gewerbliche und 1.360 € für private Antragsteller [1] bezuschusst. Damit sollen die Mehrkosten bei Installation der Anlage aufgefangen werden.

Die Förderung in Nordrhein-Westfalen (NRW) mit bis zu 1.500 Euro pro Anlage ist ausgelaufen.

In Österreich gibt es für neue Zentralheizungsanlagen oder die Umstellung auf Pelletsheizung je nach Bundesland Zuschüsse von bis zu 30 % der Nettoinvestitionskosten.

In der Schweiz werden Holzpelletheizungen ebenfalls gefördert.

Brennstoffkosten

In Deutschland kosteten laut „Brennstoffspiegel“ 09/2004 6.100 kg Pellets 1998 ca. 1.125 Euro, 2003 ca. 1.250 Euro und im Juli 2004 ca. 1.125 Euro. Damit war im Jahr 2003 der Preis für Pellets identisch mit dem Heizölpreis und ca. 30 % günstiger als Erdgas.

Auf Grundlage der österreichischen Preise Ende 2005 liegt die Heizkostenersparnis bei 40 bis 50 % im Vergleich zu Öl.

Bei der Anlieferung kann für das Einblasen der Pellets in den Tank eine so genannte Einblaspauschale erhoben werden. Daneben entfallen ähnliche Lieferkosten wie bei der Öllieferung; die Lieferung erfolgt meist per Silo-LKW derselben Bauart, wie sie für die Lieferung von Futterpellets in der Viehhaltung verwendet werden.
Automatisch beschickte Anlagen zur Verfeuerung fester Biomasse (Pelletsanlagen)

Automatisch beschickte Anlagen zur Verfeuerung fester Biomasse (Pelletsanlagen): Zuschüsse werden nur für Anlagen mit einer Nennwärmeleistung von mindestens 8 und maximal 100 kW sowie einem Kesselwirkungsgrad von mindestens 90 % gewährt. Der Zuschuss beträgt 48 Euro je kW errichteter installierter Nennwärmeleistung, mindestens jedoch 1.360 Euro bei Anlagen mit einem Kesselwirkungsgrad von mindestens 90 %. Für Primäröfen ohne Wärmedämmung mit einem Kesselwirkungsgrad von mindestens 90 %, die konstruktionsbedingt auch Wärme an den Aufstellraum abgeben, beträgt der Zuschuss mindestens 800 Euro. Die Anlagen müssen mit einer Leistungs- und Feuerungsregelung sowie einer automatischen Zündung ausgestattet sein und bei Anlagen bis 50 kW ist erforderlich, dass es sich um eine Zentralheizungsanlage handelt.
Manuell beschickte Scheitholzvergaserkessel

Zuschüsse werden nur für Anlagen mit einer Nennwärmeleistung von mindestens 15 und maximal 100 kW sowie einem Kesselwirkungsgrad von mindestens 88 % gewährt, sofern sie mit einer Leistungs- und Feuerungsregelung (Temperaturfühler hinter der Verbrennungskammer und/oder Lambdasonde zur Messung des O²-Gehaltes im Abgasrohr) ausgestattet sind und über einen Pufferspeicher mit einem Mindestvolumen von 55 l/kW verfügen. Der Zuschuss beträgt 50 Euro je kW errichteter installierter Nennwärmeleistung, mindestens jedoch 1.500 Euro bei Anlagen mit einem Kesselwirkungsgrad von mindestens 90 %. Art der Förderung

Die Förderung erfolgt als Festbetragsfinanzierung durch nicht rückzahlbare Zuschüsse (Projektförderung). Antragsberechtigte Privatpersonen, freiberuflich Tätige sowie kleine und mittlere gewerbliche Unternehmen nach der Definition der Europäischen Gemeinschaften (Amtsblatt der EU 2003 Nr. L 124/S. 36ff.) sowie Kommunen, Zweckverbände, sonstige Körperschaften des öffentlichen Rechts und eingetragene Vereine, die entweder Eigentümer, Pächter oder Mieter des Grundstückes sind, auf dem die Anlage errichtet werden soll (Ausnahme: Kontraktoren).

Die Höhe der Fördermittel für öffentliche Antragsteller und Vereine sind auf 6,5 % der jährlich zur Verfügung stehenden Verpflichtungsermächtigungen begrenzt, so dass für diesen Bereich ein Windhundverfahren durchgeführt wird.“

Generell nicht antragsberechtigt sind Unternehmen, bei denen es sich nicht um kleine und mittlere Unternehmen nach der Definition der Europäischen Gemeinschaften handelt (250 oder mehr Mitarbeiter oder Jahresumsatz über 50 Mio. Euro und Bilanzsumme über 43 Mio. Euro oder Überschreitung dieser Werte bei Hinzurechnung der entsprechenden Daten – Mitarbeiter/Umsatz/Bilanzsumme – eines oder mehrerer anderer Unternehmen, das/die zu mindestens 25 % an dem betroffenen Unternehmen beteiligt ist/sind).

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. Sonstige Schadstoffe entstehen nur in sehr geringen Mengen. Der CO2-Ausstoß einer Pelletsheizung entspricht mit 62 g/kWh ca. 1/4 bis 1/5 des Ausstoßes von Erdgas- oder Erdölheizungen (rund 270 g/kWh).

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 %, der zwischen Erdgas nach Spezifikation des DVGW (max. 30 mg/m³ bzw. 8 mg/kWh) [2] und Heizöl extra leicht (maximal 0,1 %) liegt.

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.

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