Pelletheizung

Eine Pelletheizung (oder auch Pelletsheizung) ist eine Heizung, in deren Heizkessel Holzpellets (kleine Presslinge aus Holzspänen und Sägemehl) verfeuert werden, weitere pelletierte Brennstoffe wie Strohpellets kommen vereinzelt zum Einsatz. Heutige Zentralheizungen mit Holzpellets als erneuerbare Energiequelle sind in Betrieb und Wartung mit Öl- und Gasheizungen vergleichbar und erreichen einen Wirkungsgrad von über 90 % (Näheres unten). Grundsätzlich sind Pelletheizungen als Anlagen für den Betrieb von zentralen Hausheizungssystemen inklusive Steuerungs- und Regelungstechnik (also Pellet-Zentralheizungen) von Pellet-Einzelöfen mit direkter Wärmeabgabe in den Wohnraum zu unterscheiden.

Direkt mit der Natur heizen …

Pelletheizung – Einzelofen

Pellet-Einzelöfen sind in der Regel Anlagen im Leistungsbereich von max. 6–8 kW und weniger, die direkt im Wohnraum aufgestellt werden. Sie verfügen in der Regel über einen kleinen Vorratsbehälter für Brennstoffe, der eine bis wenige Tagesrationen fasst. Brennstoffzufuhr und die Regelung der Verbrennung werden automatisch gesteuert, die Ascheaustragung erfolgt von Hand. Die Wärme wird meist direkt an die Raumluft abgegeben. Wasserführende Öfen nutzen einen Teil der Energie, um Wasser zu erwärmen, das sich in Wassertaschen um die Brennkammer befindet. Damit kann die Leistung einer vorhandenen Zentralheizung unterstützt oder im Einzelfall ersetzt werden. Das Angebot an Pellet-Einzelöfen ist ähnlich vielfältig wie bei Scheitholzöfen, auch Ausführungen mit Sichtfenster werden angeboten, die den Blick auf das Feuer eröffnen.

Pelletheizung – Zentralheizung

Pellet-Zentralheizungen kommen für Nennwärmeleistungen bzw. den Wärmebedarf (= sogenannte Heizlast, Berechnung nach EN 12 831) ab 3,9 kW aufwärts in Betracht. Pelletheizungen eignen sich nicht nur für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäusern (bis ca. 30 kW), sondern auch für größere Wohn- oder Betriebseinheiten, die von größeren Anlagen oder von mehreren in Reihe geschalteten Pelletheizungen (Kaskadenanlagen) mit einigen hundert kW versorgt werden können. Hybrid- oder Kombianlagen können auch zusätzlich mit anderem Brennholz (wie Scheitholz oder Hackschnitzel) beschickt werden. Pelletbrennersysteme laufen primär unter Volllast optimal und sind bis etwa 30 % der Nennleistung regelbar. Da bei Pelletheizungen die Dauer der energetisch weniger effizienten Aufwärmphase länger ist als bei Öl- oder Gasfeuerung, wirken sich kurze Brennphasen negativ auf die Brennstoffeffizienz aus. Eine Steigerung der Energieeffizienz und eine Reduzierung der Schadstoffemissionen wird daher erreicht durch die Kombination von Pelletheizungen mit Wärmepuffersystemen, im Allgemeinen über Wassertanks.

Pelletheizung – Das Verfahren

Ähnlich wie bei Hackschnitzelheizungen wird der Brennstoff periodisch angeliefert und mittels Zuführeinrichtungen aus dem Pelletlager (Heizanlagen) oder dem Tagesbehälter (Einzelöfen) automatisch bedarfsgemäß in die Brennkammer eingebracht. Für die Verbrennung kommen in Holzheizungen übliche Brennkammern zum Einsatz. Mit der erzeugten Wärme wird bei Pellet-Zentralheizungen Wasser aus dem Heizkreislauf im Kessel der Pelletheizung erwärmt. Die Wärmeverteilung erfolgt genauso wie bei anderen Systemen der Zentralheizung durch das erwärmte Wasser. Anders als bei Öl- oder Gasheizungen ist bei Pelletheizungen die Einbindung eines Warmwasserspeichers in das Heizsystem sinnvoll, der die im Brennvorgang erzeugte Wärme bis zur Wärmeanforderung durch das Heizsystem verlustarm speichert.

Die als Festbettreaktor ausgeführte Feuerungsanlage wird automatisch mit Brenngut versorgt. Die Steuerungs- und Regelungstechnik der Anlage führt den Brennstoff schrittweise in der Menge zu, die der benötigten Wärmeabgabe entspricht. Je nach Ausführung werden die zugeführten Holzpellets entweder mit Heißluftgebläsen automatisch entzündet, oder es wird im Brennraum dauerhaft ein Glutbett erhalten. Holzpelletheizungen arbeiten mit unterschiedlichen Techniken der Beschickung: Heute aktuell sind die speziell für die Pelletverbrennung entwickelte Fallschacht- oder Pelletfeuerung, die Unterschubfeuerung, die Quereinschubfeuerung oder der Einsatz eines Walzenrostsystems in Verwendung.Bei der Fallschachtfeuerung rutschen die Pellets über eine Fallrinne in einen Brennertopf. Durch die Verwendung eines Brennertopfs ist der Verbrennungsbereich exakt definiert, die Verbrennung kann daher genau gesteuert werden.
Bei der Unterschubfeuerung werden die Pellets mittels einer Förderschnecke von unten auf 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. Dabei können sowohl der Brennteller als auch die Luftzufuhr zur Anpassung an Teilleistungen speziell ausgeformt werden. Beim Walzenrostsystem fallen die Pellets von oben auf mehrere, sich langsam drehende Stahlscheiben mit geringem Zwischenraum. Ein Abstreifkamm reinigt bei jeder Umdrehung die Zwischenräume, sodass ebenfalls die Asche ungehindert nach unten durchfallen und Verbrennungsluft nach oben zugeführt werden kann.Bei der Sturzbrandtechnik hingegen fallen die Pellets von oben auf einen Rost in einer Brennkammer. Die Flammen werden mit Hilfe eines Saugzuggebläses durch den Rost nach unten gezogen. Bei diesem System entsteht die geringste Aschemenge. Um Effizienz und Schadstoffgehalt der Abluft zu optimieren, steuern moderne Pelletbrenner die Verbrennung entweder über einen Temperatur- oder Flammraumfühler in Verbindung mit einer über ein Saugzuggebläse stufenlos regelbaren Verbrennungsluftzuführung oder einer Lambda-Sonde. Die heißen Verbrennungsgase werden über einen Wärmeübertrager mit manueller oder automatischer Reinigung der Nachheizflächen bzw. Wirbulatoren (auch Turbulatoren genannt) in den Schornstein geführt.

Die anfallende Asche fällt in einen Aschekasten. Um die Intervalle, in denen eine Ascheentnahme nötig ist, zu verringern, wird die Asche teilweise im Aschekasten komprimiert. Vereinzelt werden auch Ascheaustragssysteme eingesetzt, bei denen die Brennrückstände mittels Förderschnecken in Sammelbehälter transportiert werden.

Preisentwicklung

Auf dem Pelletmarkt hat es in den vergangenen Jahren starke Zuwächse bei Angebot und Nachfrage gegeben. Nach einem anfänglich recht hohen Preis nach Markteinführung Ende der 1990er-Jahre, einer Phase relativ niedriger Preise um 3,50 Cent/kWh in Deutschland von 2002 bis 2005 und mehreren Monaten hoher Pelletpreise von mehr als 5 Cent/kWh im Winter 2006/07 wegen Angebotsengpässen haben die Hersteller ihre Kapazitäten stark ausgebaut, so dass der Handelswert seit 2007 auf ein Niveau zwischen ca. 3,50 und 4,50 Cent/kWh gesunken ist. In Deutschland überstieg die Produktionskapazität für Holzpellets (2,5 Mio. t im Jahr 2009) den Verbrauch im Jahr 2009 um ca. 230 %. Die Preise pro kWh schwankten bei Holzpellets zwischen 2004 und 2009 um maximal 2 Cent, bei Heizöl im gleichen Zeitraum um 6 Cent.

Im Vergleich zu Erdgas lässt sich die Preisentwicklung in Österreich objektiv anhand der Österreichischen Preisindices der Produkte beobachten: Im Jänner 2013 lag der Pelletpreisindex bei 139,91 gegenüber dem Basiswert Jänner 2006, das heißt der Pelletpreis stieg in diesen 7 Jahren nur um das 1,40-fache gegenüber dem Österreichischen Gaspreisindex von 143,75, d.h. der Gaspreis stieg in diesen 7 Jahren um das 1,44-fache (zur Verdeutlichung der üblichen Preisschwankungen siehe Gaspreisentwicklung und). Für die Anlieferung loser Ware kann eine „Einblaspauschale“ von netto ca. 30 € erhoben werden; unter 3 Tonnen Liefermenge werden oft Mindermengenaufschläge fällig. Die 15-kg-Sackware kostet zwischen 7 und 20 % mehr als lose Ware und auch für Bigbags (750-1000 kg) werden Aufschläge berechnet.

 

Bild: Thorben Wengert  / pixelio.de

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