Stückholz

Verfahren

Ähnlich wie bei Pelletheizungen wird der Brennstoff periodisch angeliefert und mittels Zuführeinrichtungen automatisch bedarfsgemäß in die Brennkammer eingebracht. Für die Verbrennung kommen die in Holzheizungen übliche Festbettfeuerungen zum Einsatz. Mit der erzeugten Wärme wird Wasser aus dem Heizkreislauf im Kessel der Hackschnitzelheizung erwärmt. Die Wärmeverteilung erfolgt genauso wie bei anderen Systemen der Zentralheizung durch das erwärmte Wasser. Anders als bei Öl- oder Gasheizungen muss bei Hackschnitzelheizungen ein Warmwasserspeicher in das Heizsystem eingebunden werden, der die im Brennvorgang erzeugte Wärme bis zur Wärmeanforderung durch das Heizsystem verlustarm speichert.
Brennstofflagerung und -zuführung
Rührrad mit Schneckenförderung einer Holzhackschnitzelheizung

Je nach Anforderungen der Heizanlage an die Brennstoffqualität werden die Holzhackschnitzel frisch bis feucht oder vorgetrocknet angeliefert und in der Regel unter Dach, teilweise jedoch auch unter Vlies bzw. Folie oder offen im Freien gelagert. Der benötigte Lagerraum für Hackschnitzel ist relativ groß. Im Vergleich zu Öl benötigen Hackschnitzel etwa das zehnfache Lagervolumen, freilich bei geringerem Aufwand für den Raum, da Hackschnitzel keine wassergefährdenden Stoffe sind. Im Vergleich zu Pellets muss bei Hackschnitzeln etwa der dreifache Lagerraum gerechnet werden, da diese eine geringere Schüttdichte aufweisen.

Die Austragung des Brennstoffs aus dem Hackschnitzellager wird durch verschiedene technische Systeme wie Schnecken, Rührräder mit Schneckenförderer oder Schubböden erleichtert, die Zuführung zur Brennkammer erfolgt in der Regel über Schneckenförderer. Für ungleichmäßige Qualitäten kommen auch hydraulische Zuführungssysteme mit Förderkolben zum Einsatz, die überstehendes Material durchtrennen können und daher weniger störanfällig sind. Die zugeführte Brennstoffmenge regelt die Heizanlage in Abhängigkeit vom Wärmebedarf des Heizsystems.
Feuerung
Brennerraum einer Holzhackschnitzelheizung der Fa. Hargassner, Schnecke in der Mitte dient zur Ascherückfuhr in den Brennerraum

Die als Festbettreaktor ausgeführte Feuerungsanlage wird automatisch mit Brenngut versorgt. Dabei wird der Brennstoff entweder seitlich (Quereinschubfeuerung) oder von unten (Unterschubfeuerung) in den Brennraum eingebracht. Bei sehr einheitlichen Hackschnitzelqualitäten (gesiebt) sind auch Abwurffeuerungen möglich, bei denen die Hackschnitzel von oben in den Brennraum fallen.

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 Hackschnitzel entweder mit Heißluftgebläsen automatisch entzündet, oder es wird im Brennraum dauerhaft ein Glutbett erhalten.
Die anfallende Asche fällt in einen Aschekasten. Vor allem bei der Verwendung aschereicher Brennstoffe wie Hackschnitzel mit hohem Rindenanteil werden auch Ascheaustragssysteme eingesetzt, bei denen die Brennrückstände mittels Förderschnecken in Sammelbehälter transportiert werden.

Wärmeübertragung und -speicherung

Ebenso wie bei der Verwendung anderer Brennstoffe erhitzt die Verbrennung des Energieträgers im Kessel das Wasser, das als Wärmeüberträger eines Heiz- und/oder Warmwassersystems dient und die Wärmeenergie über Pumpen und Rohrleitungen an den Ort des Verbrauchs transportiert. Da eine weitestgehend vollständige Verbrennung der Hackschnitzel nur im Regelbetrieb möglich ist und während der Aufwärm- und der Ausbrandphase bei Kesseln mit Stahlbrennkammern größere Verluste und höhere Emissionen entstehen, wird das erwärmte Wasser wie bei Scheitholzheizungen in der Regel zunächst in einen Wärmespeicher geleitet, von wo es von den Verbrauchern je nach Bedarf abgerufen wird. Bei Kesseln mit vollschamottierter Brennkammer und Lambdasondenregelung ist ein Wärmespeicher nicht zwingend erforderlich, da dieser auch im langfristigen Teillastbetrieb bei gleichzeitig niedrigen Emissionen betrieben werden kann.

Messung, Steuerung und Regelung

Die Mess-, Steuer- und Regeltechnik der Hackschnitzelheizung ist in der Regel aufwändiger als die vergleichbarer Heizsysteme mit fossilen Brennstoffen. Zum einen erfordert die Einbindung eines oder mehrerer Wärmespeicher eine Regelung der Warmwasserspeicherung, -abgabe und -nachlieferung, zum Anderen ist die Regelung von Brennstoffzufuhr, Brennluftzufuhr und Feuerung aufwändiger, unter anderem da der Brennstoff weniger einheitlich ist als Erdöl oder Erdgas.
Sicherheitseinrichtungen

Wegen der Besonderheiten des Brennstoffs verfügen Hackschnitzelheizungen über andere Sicherheitseinrichtungen als Öl- oder Gasbrenner. So ist die Brennstoffzuführung mit einer Rückbrandzuführung ausgestattet. Über Löschwassersysteme oder Systeme der Trennung des Stoffflusses wie Absperrschieber oder Zellradschleusen wird verhindert, dass Feuer sich aus dem Brennraum über die Zuführung bis in das Brennstofflager ausbreitet. Unterdruckregelungen im Feuerraum verhindern das Austreten giftiger oder brennbarer Gase in den Heizungsraum. Ein Überhitzungsschutz wird durch Sicherheitswärmetauscher gewährleistet, der bei Überhitzung automatisch kaltes Wasser durch eine Wärmetauscher leitet.

Automatisierungsgrad, Betreuung und Wartung

Moderne Hackschnitzelanlagen arbeiten weitgehend vollautomatisch. Die regelmäßigen Arbeiten an der Heizung beschränken sich auf die Befüllung des Lagers, die Entnahme der Asche und bei einfacheren Modellen die Reinigung der Rauchzüge. Wegen der geringen Uniformität des Brennstoffs ist jedoch die Störanfälligkeit höher als bei vergleichbaren Pelletfeuerungen, weshalb eine regelmäßige Kontrolle des Anlagenbetriebs vorteilhaft ist. Ebenso wie andere Anlagen werden Hackschnitzelheizungen im jährlichen Turnus gewartet.

Karsten Tellmann

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