Hallo zusammen, in diesem Video geht es
um das Heizen mit Holz,
um Geräte- und Brennertypen dafür und
die Holzpellet-Lagerung.
Zunächst ein Überblick:
Als erstes zu den Holzpellet-Geräten.
Ein wichtiger Vorteil von Holzpellets
ist, dass die Brennerleistung sehr gut
regelbar ist und dass das
die Regelung des
Verbrennungsluftverhältnisses sehr gut
möglich macht, weil man die Holzpellets
fein dosiert in den Brennraum
hinzufügen kann und über
Abgas- und Verbrennungsluftventilatoren
das Verbrennungsluftverhältnis auch
steuern kann.
Zweiter wichtiger Vorteil, zum Beispiel
bei den Heizungskesseln, dass die sehr
selbständig betrieben werden können.
Angefangen von der Brennstoffzufuhr aus
dem Lagerraum, über die Zündung der
Holzpellets, über die Reinigung der
Abgaszüge usw. - bis hin zur
Entaschung. Hier sieht man einen
Aschebehälter an diesem Holzpellet-Kessel,
den man dann vielleicht nur zwei-, dreimal
im Jahr nur leeren muss,
weil die Holzpellets mit wenig
Asche verbrennen.
Zum Zweiten gibt es Kaminöfen,
die, wie man hier im Beispiel sieht,
im Wohnraum stehen können.
Die gibt es auch mit Wassertasche.
Ein Fachbegriff, damit bezeichnet man
Wärmeübertrager zum Anschluss
dieses Ofens an die Heizung, dann gibt er
nur noch einen Teil seiner Wärme in den
Aufstellraum ab und den Rest über diesen
Wärmeübertrager an das Heizungswasser.
Im Vergleich zu Holzpellet-Geräten haben
Scheitholz-Geräte durchaus den ein oder
anderen Nachteil. Bei einem
Heizungskessel ist einfach doch deutlich
mehr Handarbeit notwendig, man muß immer
wieder Holzscheite nachlegen.
Offene Kamine, gut, die sind jetzt
mittlerweile vielleicht ein bisschen aus
der Mode gekommen, aber früher waren die
ja sehr häufig, die haben einen sehr geringen
Wirkungsgrad, deutlich unter 20 %.
Heute gibt es eher geschlossene Kamine, Kaminöfen
oder auch Kachelöfen.
Diese haben hohe
Schadstoffemissionen, d.h. sie können sehr hohe
Schadstoffemissionen haben, vor allem,
wenn man feuchtes Holz verbrennt oder
wenn man sie in der Leistung drosselt.
Feuchtes Holz verbrennen sollte
man sowieso nicht. Das mit der
gedrosselten Leistung ist
ein Problem, weil häufig drosselt man
die Leistung, indem man die
Luftzufuhr drosselt oder dass man nur
einen Holzscheit statt drei auflegt. Dann
wird die Verbrennung kälter,
der Feuerraum entsprechend kälter und
das Holz kann nicht mehr so gut
verbrennen. Das macht der Benutzer, weil
die Leistungen dieser Geräte viel zu groß
sind. Die kleinsten Kaminöfen z.B.,
die am Markt sind,
hat circa 4 kW (Kilowatt) Leistung.
Und das ist selbst für große Räume
viel zu groß.
Im aktuellen Neubau haben Sie vielleicht
eine Heizlast von
20 bis 30 W (Watt) pro Quadratmeter.
Gehen wir mal von 20 W
pro Quadratmeter aus, und Sie haben
ein großes Wohnzimmer, das
vielleicht 50 m² groß ist, dann
haben Sie 20 W pro Quadratmeter
mal 50 Quadratmeter, also insgesamt
1 kW Heizlast
in diesem Wohnzimmer, wo
der Ofen steht - und das nur am kältesten Tag
des Jahres bei -10 °C Außentemperatur.
Wenn es wärmer ist draußen, brauchen Sie
ja nicht diese 1.000 Watt, da brauchen Sie
bei 0 °C nur 500 Watt und bei +10 °C
nur 200 Watt. Das heißt,
der Ofen ist einfach viel zu groß.
Und wenn Sie die Luft drosseln, dann
emittieren diese Öfen unverbrannte
Kohlenwasserstoffe, also Ruß, ohne
Ende, also das sind dann wirkliche
Dreckschleudern, daher kann man nur
empfehlen, solche Kaminöfen mit
Wassertasche zu versehen und
sie so tatsächlich an die Heizung
anzubinden. Oder man verwendet
Kachelöfen oder Öfen mit mehr
Speichermasse, diese Öfen
kann man einmal
richtig beladen, und dann
brennt diese Beladung ab und die
Energie sammelt sich in der Speichermasse
und kann sukzessive abgegeben werden.
Soweit der Überblick. Dann sehen wir
uns jetzt einzelne Holzpellet-Geräte an.
Ich zeige zwei Kesseltypen, ich fange rechts an.
Hier ein Kesseltyp, wo
unten die Holzverbrennung ist und
das Rauchgas dann hier durch
zylindrische Kanäle
einzügig nach oben strömt
und vom Abgasventilator nach draußen
befördert wird. Das ist
ein Kessel mit einzügigem Rauchgasweg.
In diesen zylindrischen Abgaskanälen
stecken dann
in der Regel Turbulatoren, um den
Wärmeübergang zu verbessern. Die kann man
zugleich auch dazu verwenden, um den
Rauchgasweg ab- und an zu säubern, indem
man die Turbulatoren ein bisschen klopfend hoch und
runter bewegt und damit
diesen Rauchgasweg wieder reinigt.
Blau dargestellt ist das
Heizungswasser, das die
Wärme aus dem Abgas
abführt in die Heizung.
Hier links ein zweiter Typ von Brenner mit
einem sogenannten dreizügigen
Rauchgasweg. Wir haben hier ein
Flammrohr um den Brenner
herum, das Abgas strömt zuerst durch
dieses Flammrohr nach oben dann durch
den Ringspalt zum ersten Wärmeübertrager
nach unten, wird wieder umgelenkt und
strömt dann durch ringförmig
angebrachte Rauchgaskanäle mit diesen
Turbulatoren wieder nach oben und
wird abgeführt.
Die Kessel haben auch zwei unterschiedliche Formen
der Pelletzufuhr: hier rechts
eine Form, wo eine
Steigschnecke die Pellets nach
oben fördert und danach hier in ein
Fallrohr entläßt, durch das sie dann von selbst
einfach in die Flamme, also in den
Brennerbereich, reinfallen.
Und hier links ein Brenner,
wo die Pellets von unten zugeführt
werden, auch wieder mit einer
Steigschnecke.
Hier vom Glutbett aus könnte es ja passieren,
dass die Flamme sich hier
nach unten und hinten durchfrisst, also
quasi in den Pelletweg rein
expandiert. Da muss man zur Sicherheit
Abhilfe schaffen, deshalb zum Beispiel
diese Fallstrecke und
und auch eine Zellradschleuse.
Diese Schleuse ist wie eine Art
"Drehtür", also ein
Volumen wird mit Pellets gefüllt und
dann wird weitergedreht, die Pellets
fallen nach unten, das nächste Volumen wird
gefüllt und so weiter, damit die Flamme
hier nicht im schlimmsten Falle
sich bis ins Pellet-Lager zurück frisst.
Und hier rechts ist das ausgeschlossen durch
hier dieses Fallrohr, da kann die
Flamme auch nicht hoch. Und diese beiden
Brennertypen, hier links ein
sogenannter Unterschuhbrenner und hier rechts ein
sogenannter Topfbrenner, die beiden sind
unten nochmal ein bisschen ausführlicher
dargestellt. Hier zunächst der
Unterschubbrenner, der ist im Übrigen auch
für Hackschnitzel als
Brenner geeignet.
Durch das dicke
Rohr hier kommen die Pellets und werden
dann hier durch diese Austrittsöffnung
nach oben gedrückt. Die Pellets verteilen sich
dann auf diesem Brennerteller, wo die
Primärluft austritt, sie verbrennen dort
und die Asche schiebt sich
immer weiter nach außen und fällt dann
hier runter und wird in den Aschebehälter
transportiert. Die Sekundärluft
kommt bei diesem Brenner hier dazu.
Hier ist auch noch die
Heißluftzündung eingetragen, weil am
Anfang müssen die Pellets ja auch
gezündet werden, das macht man zum
Beispiel per Heißluft.
Der zweite Brennertyp, der weit
verbreitet ist, das sind solche
Topfbrenner, wo die Pellets von oben
in einen zylindrischen Topf
hineinfallen, wo
dann auch unterschiedliche Luftanteile
zugegeben werden, Primärluft und
Sekundärluft, sodass das
sehr gut abbrennt.
Vielleicht ist hier ein bisschen mehr Unruhe
im Glutbett, weil immer wieder Pellets
von oben reinfallen aber hier kann man
sie wirklich sehr gut dosieren,
ja, sogar einzeln zuführen diese
kleinen Holzpresslinge und
hier werden sie von unten jeweils
hochgeschoben.
Jeder Brennertyp könnte in dem
zwei- oder dem dreizügigen Kessel
drinstecken, das ist beliebig kombinierbar.
Das soll nur die Prinzipien, die
am Markt sind, verdeutlichen.
Zu einem solchen Kessel gehört auch
ein Holzpellet-Lager.
Im einfachsten Fall ist das ein
kleiner, abgeschlossener Raum,
in den die Holzpellets eingeblasen werden.
Das geschieht hier über einen
solchen Füllstutzen in der Mitte,
etwas daneben dann ein Absaugstutzen, denn
man hat ja Luft-Überdruck beim Einblasen
und deshalb saugt man dann auch
Luft wieder ab.
In dieser Längsachse des rechteckigen
Holzpellet-Lagers liegt eine
Förderschnecke, hier
dargestellt und die knickt dann ab
und das befördert die Pellets nach
oben, sodass sie dann hier runterfallen
können. In dem Pellet-Lager ist dann hier
ein Schrägboden drin, damit die
Pellets von selbst nachrutschen, wenn das
Pellet-Lager sich leert.
Alternativ zu diesem Schrägboden kann man
auch einen Greifer installieren,
dann hat man keinen Schrägboden, dann
hat man hier diese Greifer-Ebene,
also zwei Metallarme, die
dann die Pellets quasi
einsammeln, einkehren
und hier zu der Förderschnecke
transportieren.
Alternativ zu diesem Raum
aus Holz oder auch gemauert gibt es
solche Sacksilos.
Hier wieder der Einfüllstutzen und
hier der Entnahmestutzen.
Und alternativ zu dieser
Schneckenförderung gibt es auch die
sogenannte Saugförderung. Die ist hier
unten dargestellt.
Das Pellet-Lager ist hier in dem Fall
ein Plastikbehälter, an dem hier
unten die Pellets abgesaugt werden
und hier in einen kleinen
Vorratsbehälter am Kessel transportiert werden.
Das passiert dann einmal pro Tag
zum Beispiel, sodass
dieses Sauggebläse dann
einmal am Tag angeht. Maximal kann man
mit der Saugleitung etwa 20 Meter überbrücken,
dann darf also der Kessel 20 m
entfernt vom Pellet-Lager stehen. Hier (mit Schnecke)
sollte das natürlich möglichst direkt
nebeneinander sein.
Dieses Pellet-Lager sollte trocken,
staubdicht und ohne elektrische
Installationen sein.
Um das Lager zu dimensionieren, rechnet man das
Pellet-Volumen aus, indem man rechnet,
wieviele Kilowattstunden Pellets sind nötig pro
Jahr zum Beispiel, das kann man umrechnen
in Kilogramm und dann mit den
Schüttraummetern umrechnen in Kubikmeter,
plus ein Zuschlag
von 30 % wegen des
Schrägbodens und nicht
ganz vollständiger
Füllung bis unters Dach, also bis
unter die Decke des Lagers,
es bleibt immer ein
Hohlraum. Etwa 30 % Zuschlag muss
man für beide Hohlräume zusammen geben.
Eine kleinere Leistungsausführung wäre z.B.
möglich mit so einem Pellet-Kaminofen,
die gibt es in Leistungen
zwischen 2 und 10 kW Nennleistung.
Die Nennleistung kann etwas kleiner
sein, weil man Pellets ja viel besser
dosieren kann. Man kann sogar die
Kessel-Leistung auch noch modulierend fahren,
mit Anpassung des
Luftverhältnisses. Hier ein Beispiel
für so einen Ofen mit einem Pellet-Vorrat
hier unten, manchmal ist dieser Behälter auch
oben angebracht, und mit
der primären Förderschnecke, einem
Fallstück und der
zweiten Förderschnecke in hier diese
Pellet-Brennkammer. In diesem Fall ist es
sogar ein Hybridofen, in dem man auch
Scheitholz verbrennen kann. Hier
hinten würden die Pellets verbrannt
und hier vorne das Scheitholz, wenn
man das möchte.
Diese Pelletbehälter reichen dann für
zwei, drei Tage, je nachdem, wie lange
am Tag man den Ofen betreibt.
Und nochmal der Hinweis auf eine
mögliche Wassertasche, die
dann Wärme aus dem Ofen
an das Heizungswasser
überträgt, so daß dann nur noch etwa
20 % der Wärme an den Raum abgegeben
werden hier über diese Glasscheiben,
(Glas, damit man die Flamme sieht.)
In der Regel sind diese
Hybrid-Öfen natürlich
nicht ganz so effizient, wie auf eine
Brennstoffart spezialisierte Öfen.
Das war eine Nummer kleiner, es gibt aber
auch größer oder auch Kessel
für Scheitholz. Klassisch wäre der
Durchbrand-Kessel also unten das
Feuer, darüber das Holz und die Flamme
erfasst das ganze Holz und brennt nach oben.
Das wäre die klassische Form eines
Kessels. Es gibt aber auch
Sturzbrand-Vergaser-Kessel,
wo die Flamme nach unten brennt.
Sie sehen hier im Bild hier,
den Vorratsbehälter für das
Scheitholz und die Flamme, die geht nicht
nach oben, sondern die brennt nach
unten. Das tut die Flamme natürlich nur,
wenn ein Ventilator am Abgas saugt
und dann hat man hier eine heiße Zone,
ein Glutbett
als Vergasungszone, wo das Holz
vergast wird, dann abbrennt, wieder mit
Primärluftzufuhr, Sekundärluftzufuhr
gestuft, damit man saubere Verbrennung
hat, mit wenig Abgasemissionen,
die Nachbrennkammer und dann wird das
hier in diesem Beispiel hier nach hinten
in den Wärmeübertrager geführt, wo dann
das heiße Abgas seine Wärme an das
Heizungswasser abgibt.
Ein solcher Ofen hat natürlich deutliche
Vorteile gegenüber einem Durchbrand-Kessel.
Sie müssen vor allem nicht so häufig Holz
nachlegen. Sie können diesen
ganzen Raum hier mit Scheiten
befüllen und die rutschen nach und nach
nach unten - so wie sie abgebrannt werden.
Es gibt hier nicht den
Effekt, dass plötzlich der ganze Ofen
unter Flamme steht, das ist ein
sehr großer Vorteil.
Und auch die Emissionen sind niedriger,
weil man eine gleichmäßigere Feuerung
hat, gleichmäßigere Feuerungsbedingungen.
Solche Öfen gibt es bis etwa
100 kW Leistung.
Für sehr große Leistungen, z.B. in
Biomasseheizkraftwerken, hätte man zum
Beispiel eine Vorschub-Rostfeuerung.
Das sind dann Stahllamellen, die sich
immer weiter nach vorne bewegen, wie
eine Raupe bei einem
Raupenfahrzeug, die das
Verbrennungsgut immer weiter
transportieren, bis es dann ausgebrannt
ist und hinten als Asche runterfällt.
Solche Feuerungen gibt es für große Leistungen
bis in den Megawatt-Bereich.
Ja, damit bin ich am Ende dieses Themas
und bis demnächst.