Die Technik der Pelletheizung

Neben der Beleuchtung von Umweltaspekten hinsichtlich einer Pelletheizung, möchten wir auf weitere Vor- und Nachteile und die Arten der Pelletheizung eingehen. Wir möchten Ihnen die Einsatzgebiete, sowie den Transport der Pellets erläutern und Ihnen die Technik der Pelletheizung mit den nötigen Sicherheitseinrichtungen näher bringen.

Die Pelletheizung und das Heizen mit Pellets ist in beinahe allen Fällen eine sehr gute Entscheidung. Umweltfreundlich, nachhaltig und komfortabel zugleich.

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Pelletheizung & Pelletkessel im Fokus

Holzpellets – umweltfreundlich, CO2-neutral und günstig

Die durch die Verbrennung von Holzpellets erzeugte Wärme ist deutlich preiswerter als bei Heizöl oder Erdgas. Nicht zuletzt deshalb scheint die Pelletheizung einen immer größeren Marktanteil einzunehmen.

Jedoch sind sicherlich noch weitaus größere Potenziale möglich. Was deutlich wird, wenn man weiß, dass die Anzahl von aktuell ca. 400.000 installierte Pelletfeuerungen in Deutschland, rund 15 Millionen Öl- und Gasheizungen gegenüber stehen.

In den letzten Jahren schien sich der Markt hinsichtlich Holzpellets eher verhalten zu entwickeln. Es scheint als sei der Knoten nun geplatzt. Immer mehr Hersteller zeigen was in dem Brennstoff Holzpellets steckt.

Nach Meinung der Spezialisten, wird sich künftig die Pelletheizung rasend schnell vermarkten und einen sehr beachtlichen Teil am bundesdeutschen Energiemix ausmachen.

Die Ersparnisse die mit einer Pelletheizung möglich werden, sind doch sehr beachtlich. Nicht zuletzt deshalb, haben nunmehr beinahe alle Heizungshersteller wenigstens einen Pelletkessel oder Pelletofen im Produktportfolio.

Ausführliche Informationen zu Holzpellets

Heizen mit der Pelletheizung und Holzpellets

Die Pelletheizung und damit die Verbrennung von Holzpellets, also einem regenerativen und erneuerbaren Brennstoff, der in seiner Bilanz CO2-neutral bleibt, sollte in Zeiten von Klimawandel und Ressourcenknappheit das Mittel der Wahl sein.

Holz als Reststoff wird in Form von Holzpellets in Pelletkesseln oder Pelletöfen verwendet, um umweltschonend und nachhaltig zu heizen. Aber ist der Rohstoff Holz bzw. der Brennstoff Pellets wirklich so nachhaltig und kann auch in Zukunft der Bedarf an Pellets gedeckt werden?
Ja – Holzpellets werden aus Restholz hergestellt und dieses kommt derzeit fast hauptsächlich von der Holzverarbeitung als Abfallprodukt. Und wie steht es um den Brennstoff Holz? Bundesweit gilt die Regel – für jeden Baum der gefällt wird, müssen min. 2 neue Bäume gepflanzt werden, so dass es hier zu keiner Holz-Knappheit kommen kann.

Hydraulisches Schema Pelletheizung mit Schichten-Pufferspeicher

Die Pelletheizung

Es ist beim Kauf einer Pelletheizung darauf zu achten, dass es sich bei dem Kessel der Wahl, um eine leistungsfähige Pelletheizungen mit moderner Steuerungs- und Brennertechnik handelt.

Man sollte darauf achten, dass die Pelletheizung schon jetzt die strengen gesetzlichen Emmisionsgrenzwerte (BImSchV, Bimsch2) unterschreitet. Vor dem Kauf einer Pelletsheizung ist weiter zu prüfen, ob sie nach dem Erneuerbaren-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) förderfähig ist.

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Anschluss-Schema einer Pelletheizung mit Schichten-Pufferspeicher

Hydraulisches-Schema-Schichtenspeicher

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Pellets

Arten von Pelletheizungen

Per Definition versteht man unter dem Begriff Pelletheizungen (auch Pellet-Zentralheizung genannt) eine Heizungsanlage die mit dem Brennstoff Holzpellets funktioniert, als zentrales Hausheizungssystem inklusive Regelungstechnik . Ein Pellet-Einzelofen fällt im Grunde also nicht unter den Begriff Pelletheizung, auch wenn es im Volksmund so angenommen wird. Im Allgemeinen gibt es Einzelöfen, Zentralheizungen und Heizkessel mit einem vorgebauten Pelletsbrenner.

Pellet-Einzelöfen

Unter einem Pellet-Einzelofen versteht man einen Zimmerofen, der mit Pellets betrieben wird und eine Leistung zwischen 6- 14 kW aufweist.

Mittlerweile gibt es allerdings auch Pellet-Einzelöfen mit bis zu 30 kW, die als Zentralheizung fungieren. In aller Regel haben diese Öfen einen Pellet-Vorratsbehälter der Pellets für einen oder mehrere Tage beinhaltet.

Sowohl die Verbrennung, als auch die Brennstoffzufuhr werden vollautomatisch gesteuert, allerdings müssen diese Geräte per Hand gereinigt und die Asche ausgetragen werden. Es gibt zwei grundsätzliche Unterscheidungen, nämlich luft- und wasserführende Öfen. Wie der Name schon sagt, wird bei den luftführenden Pelletöfen die Wärme an die Raumluft und bei den wasserführenden an die Raumluft und an das beinhaltete Wasser abgegeben.

Das hier erwärmte Wasser wird dann an einen Speicher weitergeleitet und wird von dort aus für Warmwasser und zentrale Heizungswärme bereitgestellt.

Einzelheiten zu Pelletöfen

Zentralheizungen

Pelletheizungen sind prädestiniert für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäusern, aber auch für größere Wohn- oder Betriebsgebäude. Immer öfter gibt es auch ganze Dörfer die mit einer Pellet-Nahwärmestation versorgt werden. Wenn größere Leistungen erforderlich werden, kommen mehrere in Reihe geschaltete (Kaskadenschaltung) Pelletheizungen zum Einsatz. Immer häufiger werden auch Hybrid- oder Kombianlagen eingesetzt. Das sind Pelletkessel die zugleich als Holzkessel genutzt werden können. Gute Kombikessel zünden das Scheitholz vollautomatisch mit einer Flamme, die durch die Pelletheizung im Kessel erzeugt wurde und wenn das Scheitholz verbrannt ist, stellen diese auf Pelletsverbrennung um, ohne dass man Hand anlegen muss.
Pelletheizungen erreichen normalerweise den höchsten Wirkungsgrad unter Volllast. Gute Pelletkessel arbeiten außerdem modulierend, sie passen sich also (bedingt) der benötigten Leistung an. Um den Anlagenwirkungsgrad zu erhöhen und den Ausstoß an Schadstoffen zu minimieren, empfiehlt sich der Einsatz eines entsprechenden Wärme- Pufferspeichers. Je nach Anlagentyp, sollte der Pufferspeicher 30 bis 50 Liter je Kilowatt Anlagenleistung umfassen.

Pelletbrenner

Anbau-Pelletbrenner

Bei neuen oder auch bestehenden Anlagen für Öl oder Holz, gibt es die Möglichkeit einen Anbau-Pelletbrenner zu installieren. Diese Anlagenvariante ist im Vergleich zur Heizungsumstellung sehr preiswert. Die Effizienz der Anlage ist allerdings deutlich geringer, außerdem gibt es hier keine Förderung.

Die Technik der Pelletheizung

Eine Pelletheizung lässt sich sowohl in Bestandsgebäuden, als auch in Neubauten einsetzen.

Über die Technik und den Aufbau einer Pelletheizung werden sie im Folgenden mehr erfahren. In einem Pelletkessel oder Pelletofen werden (CO2-neutrale) Pellets verbrannt. Herzstück der Pelletheizung ist der Pelletbrenner.

Beim Pelletbrenner selbst gibt es gravierende Unterschiede die wir an anderer Stelle weiter erörtern.
Bei Pelletkessel mit einem Wochenbehälter, werden die Holzpellets in Form von Säcken per Hand nachgefüllt. Ansonsten kommen vollautomatische Fördersysteme zum Einsatz, diese transportieren die Holzpellets vom Lager zum Kessel.
Natürlich kann man eine Pelletheizung auch mit einer thermischen Solaranlage ergänzen, hier kommt es entscheidend auf den eingesetzten Speicher an.

Nachfolgend finden Sie ein erklärendes Video.

Zentralheizung oder für den dezentralen Einsatz.

Bei Pelletheizungen wird unterschieden in Pelletkessel, die ausschließlich als Zentralheizung eingesetzt werden und in Pelletöfen, die sowohl als Zentralheizung (wasserführende Pelletöfen, auch wassergeführte Pelletöfen genannt), als auch zur dezentralen Beheizung eines einzelnen Raumes eingesetzt werden können.
Mit einem Pelletkessel kann man Gebäude unterschiedlichster Größe beheizen. Pelletkessel gibt es ab 11kW bis hin zu Großkesselanlagen, mit denen große Mehrfamilienhäuser beheizt werden können. Auch besteht die Möglichkeit mehrere Pelletkessel in einer Kaskadenschaltung für ein größeres Gebäude oder für ganze Wohnviertel oder Ortschaften einzusetzen. Am 25.10.2011 ist zum Beispiel die bis dahin größte Pelletheizung mit 6,3 Megawatt als  Fernwärme Anlage für über 600 Verbraucher in Betrieb genommen worden.
Pelletöfen hingegen haben bezüglich der möglichen Maximalleistung klare Obergrenzen. Mit luftgeführten Pelletöfen, ist die Beheizung eines Raumes oder auch zweier Räume möglich. Mit dem Einsatz von sogenannten wassergeführten Pelletöfen kann man eine ganze Wohnung oder sogar ein kleines, gut isoliertes Einfamilienhaus beheizen. Ein Pelletofen einzubauen erfordert deutlich weniger Planungsleistung, da diese häufig per Hand mit Sackware nachgefüllt werden und deshalb in aller Regel kein Fördersystem bedacht werden muss.
Der Aufbau von Pelletkesseln ähnelt dem der Pelletöfen, zumindest von der Funktionsweise. Beide haben eine Brennkammer, in der die Holzpellets verbrannt werden und einen Abzug, durch den die Abgase an den Schornstein weitergegeben werden. Bei einem Pelletkessel wird die erzeugte Energie in Form von Wärme mittels Wärmetauscher an das Heizungsnetz abgegeben. Bei einem wasserführenden Pelletofen ist das Prinzip ähnlich, auch hier kann die Energie wie bei einem Pelletkessel zur Erwärmung von Heizung und Warmwasser genutzt werden. Wichtig: Auch ein wassergeführter Pelletofen, sollte nicht ohne eine genaue Berechnung als Alleinheizung eingesetzt werden. In manchen Fällen besteht die Möglichkeit, in Verbindung mit einem entsprechenden Pufferspeicher und eine heizungsunterstützenden Solaranlage das Gebäude zu beheizen. Das sollte man aber von einem entsprechenden Fachunternehmen berechnen lassen, da die Leistung eines wasserführenden Pelletofens überschaubar ist.

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Lassen Sie sich bei der Planung vom Pelletheizungsfachmann helfen. Ihr Fachbetrieb nimmt in der Regel alle Daten für Sie auf und ermittelt mögliche Anlagenvarianten und Alternativen. Lassen Sie sich ruhig mehrere unterschiedliche Angebote erstellen.

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Pelletbrenner / Pelletsbrenner

Das Herzstück einer Pelletheizung ist der Pelletbrenner der sich wiederum in der Brennkammer befindet. Hier werden die Pellets verbrannt. Die gängigsten Pellet Brenner sind Quereinschubfeuerung, Unterschubbrenner und Topfbrenner.
Bei der Unterschubfeuerung werden die Holzpellets mittels einer Förderschnecke von unten in einen Brennteller gedrückt, verbrennen dort und die übrig bleibende Asche fällt über den Rand in den darunter befindlichen Aschebehälter.
Die Funktion der Quereinschubfeuerung ähnelt der Unterschubfeuerung, nur dass die Pellets über eine Förderschnecke von der Seite auf den Brennteller geschoben wird. Dabei können sowohl der Brennteller als auch die Luftzufuhr zur Anpassung an Teilleistungen im Speziellen ausgeformt werden.
Mit einem Topfbrenner, der meist bei Pelletöfen Verwendung findet, ist nur eine geringere Maximalleistung möglich.

Unterschubfeuerung

Pelletstransport zum Kessel durch vollautomatische Fördersysteme

Mögliche Fördersysteme

Vollautomatische Saugsysteme oder Förderschnecken übernehmen den Transport der Holzpellets vom Pelletlagerraum bis hin zum Pelletkessel. Die Saugsysteme kann man sich wie einen Staubsauger vorstellen. Diese sind zwar teurer als Förderschnecken, bringen aber den Vorteil mit sich, größere Distanzen und Höhenunterschiede bewerkstelligen zu können. Auf dem rechten Bild sehen Sie eine Pelletförderschnecke.

Details zum Pellets Saugsystem
Details zur Pellet Förderschnecke
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Vor- und Nachteile einer Pelletheizung

Vorteile der Pelletheizung

  • Die Herstellung von Pellets aus Holz bzw. aus Restholz benötigt einen deutlich geringeren Energieaufwand, als die Herstellung bzw. Gewinnung fossiler Brennstoffe.
  • Der Transport von Holzpellets benötigt weniger Energie, da er ortsnah hergestellt werden kann.
  • Der Transport von Pellets ist außerdem, anders als bei Heizöl oder Erdgas, absolut risikolos.
  • Wenn wir schon beim Thema Risiko sind: Nicht selten gab es bei der Gewinnung fossiler Brennstoffe in der Vergangenheit Störungen und/oder Zwischenfälle bei denen es zu massiver Umweltverschmutzung, Umweltbelastung oder Umweltzerstörung gekommen ist. All das kann bei einem natürlichen und nachwachsenden Brennstoff nicht vorkommen. Hier steht Nachhaltigkeit im Vordergrund.
  • Die Verbrennung von Pellets ist sehr sauber, wodurch nur wenige Schadstoffe freigesetzt werden.
  • Pellets erzeugen im Gegensatz zu Öl keine Geruchsbelästigung
  • Bei der Verbrennung von Pellets verbleiben nur sehr wenige Rückstände in Form von Asche. Diese kann leicht selbst entsorgt werden, beispielsweise zur Kompostierung oder als Dünger.
  • Holz ist ein nachwachsender Rohstoff. Während des Wachstums eines Baumes, wandelt der Baum über seine Blätter durch die Photosynthese Kohlendioxid (CO2) in Sauerstoff (O2) um. Deshalb ist die Verbrennung von Holz im Allgemeinen als CO2-neutral anzusehen und sorgt so für eine gute Umweltbilanz.
  • Eine Pelletheizung lässt sich leicht mit einer thermischen Solaranlage ergänzen, wodurch das Heizungskonzept noch umweltfreundlicher und kostengünstiger wird.
  • Pellets bestehen aus Holz und Holz ist ein heimischer, versorgungssicherer Brennstoff. Durch den Einsatz von Holzpellets wird die lokale Wirtschaft unterstützt und man macht die Energieversorgung und uns ein kleines Stück unabhängiger von Gas- und Öl-Exportländern.
  • Die Pelletpreise sind und waren von Beginn an sehr preisstabil, ganz im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wie Gas oder Öl.

Nachteile der Pelletheizung

  • Die Preise einer Pelletheizung die zu Beginn anfallen, sind höher als bei einer herkömmlichen Öl- oder Gasheizung. Das liegt zum einen daran, dass der Pelletkessel selbst etwas mehr kostet und zum anderen erhöht das Nötigwerden von baulichen Maßnahmen wie Lager- und Fördereinrichtung  den Preis, was aber hauptsächlich bei Umrüstungen zum Tragen kommt. Darüber hinaus ist es empfehlenswert einen Pufferspeicher einzusetzen, was bei Öl- oder Gasheizungen selten der Fall ist.
  • Eine Pelletheizung hat zumeist einen höheren Platzbedarf als eine Öl- oder Gasheizung. Neben der Pelletheizung und einer entsprechenden  Fördereinrichtung (Förderschnecke oder Saugsystem) wird zusätzlicher Platz für die Pelletslagerung benötigt. Der Lagerraum für die Holzpellets sollte möglichst nah an der Pelletheizung sein.
  • Im Moment werden Holzpellets fast ausschließlich aus Restholz (Sägespäne) hergestellt und in den Wäldern Deutschlands wächst jährlich mehr Holz nach als wir an Holz benötigen. Dennoch, würde ein Großteil der deutschen Heizungen auf Holz und Holzpellets umgerüstet werden, wovon wir noch weit entfernt sind, würden geringere Holzvorräte die Preise für Holzpellets ein Stück weit ansteigen lassen.
Montage einer Pelletheizung

Sicherheitseinrichtungen

Über welche Sicherheitseinrichtungen können oder sollten Pelletheizungen verfügen? Mit die wichtigste Sicherheitseinrichtung, ist die Rückbrandsicherung. Diese soll verhindern, dass sich die Flamme ungehindert bis zur Zubringung, zum Pelletlager ausbreiten kann. Es gibt verschiedene Arten diesen Rückbrand zu verhindern. Schrumpfschläuche, Zellradschleusen etc.. Eine Unterdruckregelung im Brennraum verhindern das Austreten giftiger oder brennbarer Gase in den Heizraum. Außerdem gibt es den STB der sogenannte Sicherheitstemperaturbegrenzer, dieser verhindert eine Überhitzung der Anlage. Andere Kessel haben zudem einen Sicherheitswärmetauscher, durch den bei Überhitzung automatisch kaltes Wasser zum abkühlen geleitet wird.