Die Festbrennstoff Heizung als Kostensparer und Klimaschoner
Eine konventionelle Öl- oder Gas-Heizanlage durch eine Festbrennstoffheizung komplett ersetzen zu wollen, ist weder sinnvoll noch effektiv. Hierbei spielen mehrere Faktoren eine Rolle. Neubauten, welche mit optimalen Mitteln gedämmt worden sind, ließen sich sicherlich auch allein mit einer Kombination aus feststoffbasierter Heizung, einer Solaranlage und einem Pufferspeicher beheizen sowie mit Warmwasser versorgen. Aber selbst unter diesen günstigen Umständen gilt es zu bedenken, dass natürlich statt dem Heizöl oder dem Gas auch der entsprechende Festbrennstoff in ausreichender Menge eingekauft werden muss. Dies wird von unseriösen Anbietern in Beispielrechnungen sehr oft unterschlagen, stellt aber neben den Anschaffungs- und Einbaukosten natürlich einen Kostenfaktor dar, der in eine Berechnung mit einfließen muss.
Eine Festbrennstoffheizung kann in Zeiten steigender Rohstoffpreise eine ernsthafte Alternative oder Ergänzung zur klassischen Öl- oder Gas Heizung darstellen. Je nachdem ob ein schlecht gedämmter Altbau oder ein gut bis sehr gut gedämmter Neubau in der Kälteperiode beheizt werden muss, kann eine derartige Heizung eine Kostenreduktion für Heizung und Warmwasser von 40% bis 100% ausmachen. Eine klassische Öl- oder Gasheizung allerdings komplett damit ersetzen zu wollen, ist nur in sehr wenigen Fällen sinnvoll, und funktioniert hinreichend auch nur, wenn ergänzende Technologien wie eine Wärmepumpe oder eine Solaranlage eingesetzt werden. Fakt ist aber, dass mit Festbrennstoffen eine erhebliche Ersparnis und eine größere Unabhängigkeit von den Rohstofflieferanten erreicht werden kann. Was beim Kauf, dem Einbau und dem Betrieb einer Festbrennstoff Heizung zu beachten ist, erfahren Sie hier.
Die Technik einer Festbrennstoffheizung
Eine Festbrennstoffheizung erzeugt Energie in Form von Wärme für Heizung und Warmwasser, wie der Name schon andeutet, durch die Verbrennung von Festbrennstoff. Die dabei freigesetzte Energie kann dann direkt an das Heizungs- und Warmwassersystem abgegeben oder in einem so genannten Pufferspeicher zwischengespeichert werden. Diese moderne Heizung besteht dabei in der Hauptsache aus einem Brennkessel und der notwendigen Technik, um eine Dauerbefüllung sowie die Glut- und Abschaltautomatik zur Verfügung zu stellen. Je nachdem welcher Festbrennstoff Verwendung findet, und wie groß der Brennkessel ausgelegt ist, erreichen derartige Anlagen Leistungen zwischen 6 KW für den Privathaushalt und bis zu 13MW für den industriellen Einsatz. In den modernen Festbrennstoffheizungsanlagen können verschiedenste Materialien verfeuert werden. Dies sind zum Beispiel:
- Holz
- Holzpellets
- Hackschnitzel
- Späne
- Kohle
- Koks
- Getreidepellets
Eine Festbrennstoff Heizung, die derartige Materialien zur Wärmegewinnung nutzt, wird auch oft als so genannter “Vergaser” bezeichnet. Dies rührt daher, dass durch die initiale Erhitzung der zu verbrennenden Feststoffe diese brennbare Gase freigeben, welche wiederum dem weiteren Verbrennungsprozess als Grundlage dienen. Dieser Prozess der Vergasung und Verbrennung hat dabei eine positive Energiebilanz, erzeugt also mehr Energie in Form von Wärme, als für die Vergasung des Materials notwendig ist. Würde fortwährend Brennstoff zugeführt, stoppte der Verbrennungsprozess in einer solchen Heizung nicht.
Dieses Verhalten ist gleichzeitig eines der größten Probleme dieser Heizungsform. Der optimale Wirkungsgrad einer solchen Anlage wird nur erreicht, wenn der Verbrennungsprozess, ungehindert und optimal durch Sauerstoffzufuhr gefördert, stattfinden kann. Weiterhin neigen auch moderne Festbrennstoffkessel zur so genannten Verteerung und zur Verrußung, wenn die Anlagen mit geringerer Brennleistung gefahren und somit gedrosselt werden. Um beiden Problemen entgegenzuwirken, ist also der Betrieb einer auf Festbrennstoff basierenden Heizung im optimalen Wirkungsgrad unerlässlich.
Dies hieße aber, dass der zur Verfügung stehende Brennstoff auch zu Zeiten verfeuert werden müsste, in denen eventuell gar keine Wärmeleistung erforderlich ist. Die Lösung dieses Problems ist ein so genannter Pufferspeicher. Dies ist in der Regel eine Wasserkesselanlage, welche zur Brennzeit der Heizung deren Energie aufnimmt, und diese speichert. Wird die Energie dann - zum Beispiel in den Abendstunden - benötigt, so kann sie vom Pufferspeicher bezogen werden, ohne dass die Heizung erneut angefahren werden müsste. Die Kombination zwischen Pufferspeicher und Festbrennstoffheizung kann somit als prinzipiell unerlässlich angesehen werden, stellt also die ideale Kombination dar, um den gesamten Wirkungsgrad auch optimal ausnutzen zu können.
Ein Pufferspeicher ist aber auch noch in einer zweiten Hinsicht mehr als sinnvoll. Die initiale Erwärmung eines Gebäudes benötigt wesentlich mehr Energie, als das nachfolgende Halten einer bestimmten Temperatur. Auch hier würde eine festbrennstoffbasierte Heizung, die das zur Verfügung stehende Material optimal verfeuert, zwar in der Aufwärmphase die notwendige Energie in Form von Wärme liefern, in der nachfolgenden Haltephase aber viel zu viel Energie erzeugen. Auch hier kommt idealerweise ein Pufferspeicher neben dieser Form der Heizungungsanlage zum Einsatz, um die zur Verfügung stehende Energie in optimaler Weise an die Umgebungsluft abzugeben.
Eine Festbrennstoffheizung als Ersatz oder Ergänzung
Eine auch oft als Holzheizung bezeichnete Anlage als Ersatz für eine konventionelle Öl- oder Gas-Heizanlage nutzen zu wollen, ist weder sinnvoll noch effektiv. Das hängt von verschiedenen Faktoren ab. Neubauten, welche mit optimalen Mitteln gedämmt worden sind, ließen sich sicherlich auch allein mit einer Kombination aus auf Festbrennstoff setzende Heizung, einer Solaranlage und einem Pufferspeicher beheizen und auch mit Warmwasser versorgen. Aber es gilt zu bedenken, dass natürlich statt dem Heizöl oder dem Gas, auch der entsprechende Festbrennstoff in ausreichender Menge eingekauft werden muss. Dieser Kostenfaktor sollte in jede Berechnung mit einfließen, ebenso wie natürlich die Anschaffungs- und Einbaukosten.
Weiterhin hat eine solche Heizung auch direkte Nachteile. Im Gegensatz zu Öl oder Gas, welche aus einem Tank oder einer Hauptleitung bezogen werden, muss der Brennstoff zum Beispiel einer Pelletheizung ständig “nachgelegt” werden. Je nachdem welcher Brennstoff hier zum Einsatz kommt, existieren automatische Befüllungsanlagen wie zum Beispiel für Pellets oder Späne. Diese müssen aber auch separat gekauft und eingebaut werden. Kommt aber ein Holz,- Kohle- oder Koksvergaser zum Einsatz, so kann ein regelmäßiges Befüllen von Hand durchaus notwendig sein. Je nachdem wie groß das zu beheizende Volumen und wie gut die entsprechende Dämmung ist, kann es sein, dass mehrmals pro Tag Brennstoff in den Brennkessel der Heizungsanlage nachgefüllt werden muß.
Daher eignet sich eine Festbrennstoffheizung eher als eine sinnvolle Ergänzung einer vorhandenen Öl- oder Gas Heizanlage. So kann man in den Herbstmonaten den Warmwasserbedarf mit Hilfe der Solaranlage, und den Heizbedarf durchaus allein mit einer solchen Heizung decken. In den kalten Wintermonaten ergänzt die Festbrennstoff basierte Anlage dann die konventionelle Öl- oder Gasheizung, indem sie den Pufferspeicher mit zusätzlicher Wärme versorgt, welche dann nicht mit Gas oder Öl erzeugt werden muß. Hierbei kann durchaus eine Ersparnis durch Rohstoffeinsparung von 40% bis 60% erreicht werden, was mehreren Tausend Euro pro Jahr entsprechen kann.
Somit amortisiert sich eine Festbrennstoff Heizung meist innerhalb weniger Jahre und stellt nachfolgend eine ideale Methode zur Kosteneinsparung und zur Klimaschonung dar.
Klimabilanz und Immissionsschutz einer Festbrennstoff basierten Heizung
Neben der Einsparung von Heizkosten sollte bei der Anschaffung einer Holzheizung auch über die Themen Klimabilanz und Immissionsschutz nachgedacht werden. Je nachdem welcher Brennstoff verfeuert wird, ist der CO2 Ausstoß unterschiedlich. Bei natürlichen Brennstoffen wie Holz oder Kohle wird hier gern von einer neutralen CO2 Bilanz gesprochen, weil bei der Verbrennung der Materialien nur soviel CO2 freigesetzt wird, wie vorher bei der Entstehung des Materials (Wachsen von Holz) aufgenommen wurde. Dies ist in mehrfacher Hinsicht aber reine Augenwischerei. Auch Öl und Gas sind in diesem Sinne als CO2 neutral zu betrachten, weil auch bei deren Entstehung soviel CO2 gebunden wurde, wie bei deren Verbrennung frei wird. Prinzipiell ist jeder Verbrennungsprozess mit CO2 Ausstoß, den es ohne menschliches Zutun nicht geben würde, als klimaschädlich anzusehen. Die Anschaffung einer Festbrennstoff Heizung somit durch das Argument der CO2 Neutralität zu unterstützen, ist schlichtweg unsinnig.
Da Holz und dessen Nebenprodukte aber ein lokal nachwachsender Rohstoff ist, und gerade in Deutschland und in Europa mit umweltschonenden Maßnahmen angebaut wird, hat der Einsatz einer Festbrennstoffheizung durchaus einen Einfluss auf unsere Umwelt. Je weniger Öl und Gas aus industrieller Produktion verbraucht werden, desto schwieriger wird es den entsprechenden Zuliefererkonzernen gemacht, auf Öl und Gas basierende Produkte an den Markt zu bringen, und umweltschädliche Förder- und Gewinnungsmethoden weiterhin ungestraft einsetzen zu können.
In Deutschland und Österreich ist aber entgegen anderen europäischen Staaten noch ein zweiter Punkt bei der Anschaffung einer auf Festbrennstoffen basierenden Heizung zu beachten. Der Immissionsschutz. Beim Kauf und dem Einsatz einer Festbrennstoffheizung in Deutschland oder Österreich sind wesentlich strengere Richtlinien als nach europäischem Recht zu beachten.
In der EU Normrichtlinie EN 303-5 werden 3 Klassen von Anlagen definiert:
- Klasse I: 25 mg / m3
- Klasse II: 8 mg / m3
- Klasse III: 5 mg / m3
Je nach Einstufung findet bei Festbrennstoffheizungen der jeweiligen Klasse eine Immission von maximal 25 mg, 8 mg oder 5 mg statt. Diese europäischen Normen sind aber in Deutschland und Österreich weitaus schärfer. Hier darf eine solche Anlage nur betrieben werden, wenn sie der Klasse III angehört. Anlagen dieser Klasse haben somit einen sehr geringen Ausstoss von Feinstaub und Rußpartikeln, sind aber trotzdem für eine größere Belastung mit Feinstaub verantwortlich, als der Straßenverkehr. Die Entscheidung für eine Heizung mit Festbrennstoffen ist also auch immer eine Entscheidung für eine weitere Schadstoffbelastung der Luft. Entsprechende Regelungen sind im BimSchV (Bundesimmissionsschutzverordnung) festgehalten und Änderungen oder Erweiterungen an Heizungs- und Befeuerungsanlagen sind in jedem Fall melde- und abnahmepflichtig.
Meldepflicht / Bauantrag
Der Aus-, Um- oder Einbau einer Festbrennstoffheizung muss in jedem Fall zuerst mit dem zuständigen Schornsteinfeger geklärt werden und ist in jedem Fall meldepflichtig. Je nach Anlage und Voraussetzungen des entsprechenden Baugrundes kann es sogar notwendig sein, einen Bauantrag zu stellen. Informationen hierzu bekommt man ebenso vom zuständigen Schornsteinfeger, welcher die Abnahme und eine Messung nach BimSchV vornimmt. Leider kommt es auch bei einer modernen Festbrennstoff Heizung - welche eine entsprechende Klassenzuordnung zu Klasse III hat - vor, dass die Messung nach BimSchV nicht bestanden wird, und die Heizung nicht in Betrieb genommen werden darf. Insbesondere bei Anlagen, welche mit Holz als Brennstoff betrieben werden, wird dieses des öfteren berichtet. Es ist somit durchaus sinnvoll, zunächst bei Herstellern der Festbrennstoffheizungen entsprechende Informationen oder Zertifikate anzufragen, oder sich anderweitig Informationen zu der geplanten Heizungsanlage zu beschaffen.
Hersteller von Festbrennstoff basierten Heizungsanlagen
Vor dem Kauf einer Heizung für feste Brennstoffe sollte in jedem Fall abgeklärt sein, welche Leistung die Anlage bringen muss. Hierzu kann man anhand des Öl- oder Gasverbrauchs der Vorjahre die notwendige Heizleistung berechnen, und somit die neue Heizung dimensionieren. Bei derartigen Berechnungen sollte in jedem Fall ein Fachunternehmen oder der Schornsteinfeger zu Rate gezogen werden. Kompetente Beratung erhält man aber auch oft direkt bei den Hersteller der Heizungsanlagen. Nachfolgend soll eine Auswahl an Herstellern einen kleinen Überblick über den Markt von Festbrennstoffheizungen geben:
Rechenbeispiel einer Heizung mit Festbrennstoffen
Für ein Rechenbeispiel einer Heizung mit festem Brennstoff sollte in jedem Fall von einem so genannten “worst case” Szenario ausgegangen werden, um im Falle von extrem niedrigen Temperaturen immer noch eine gewisse Reserve zu haben. Hierfür sollte man den Fall ansetzen, dass kalte Wintertage und Nächte in Deutschland bis zu -15 Grad Celsius haben können. Nachfolgend geht man von Richtwerten für die notwendige Heizleistung einer Heizanlage aus, welche sich aber nach der Güte der Dämmung eines Wohnhauses richten.
Bei modernen Neubauten, die entsprechend gut isoliert sind, kann man bei 100m2 Wohnfläche davon ausgehen, dass ca. 10KW Leistung pro Stunde für die Beheizung bei -15 Grad Celsius notwendig sind. Beim Einsatz einer Festbrennstoff basierten Anlage mit einer Nennleistung von 20KW würde so bei einer Brenndauer von 2 Stunden, das Haus 2 Stunden mit der notwendigen Wärme versorgt werden. Aber man müsste auch alle 2 Stunden die Brennkammer mit neuem Brennmaterial befüllen. Hier kommt jetzt ein Pufferspeicher in Form eines Wassertanks zum Einsatz. Wasser hat die besondere physikalische Eigenschaft, eine sehr hohe spezifische Wärmekapazität zu haben.
Das heisst, dass für die Temperaturänderung von 1 Grad Celsius eine sehr hohe Menge an Energie aufgewendet werden muss. Umgekehrt bedeutet dies aber auch, dass bei einem Abfall der Wassertemperatur um 1 Grad eine ebenso sehr hohe Menge an Energie wieder abgegeben und genutzt werden kann. Wasser ist daher ein idealer Wärmespeicher mit sehr wenig Verlustleistung und wird daher in modernen Pufferspeichern für Festbrennstoffheizungen eingesetzt.
Um einen Pufferspeicher von 1000 Liter von 15 Grad auf 60 Grad Celsius zu erhitzen, ist eine Leistung von 60KW notwendig. Dies entspricht also einer Brenndauer von 3 Stunden. Wärme für das Haus in ausreichender Menge stände in dem Fall aber für 6 Stunden zur Verfügung. Je nachdem wie hoch die Bereitschaft oder die Möglichkeiten sind, Brennstoff pro Tag nachzulegen, kann man auf diese Weise sehr einfach errechnen, wie groß die Pufferspeicher dimensioniert, und welche Leistung die Heizung erbringen muss. Unter günstigen Umständen kann so mit einer Befüllung pro Tag, das gesamte Haus allein mit Hilfe dieser modernen Heizanlage beheizt werden.
Will man aber mit Hilfe einer auf Holz basierten Heizung die vorhandene Öl- oder Gasanlage nur ergänzen, so kommt man auch mit kleineren Kesseln und auch kleineren Pufferspeichern aus. Für eine entsprechende Berechnung nimmt man dann die Nennleistung der Öl- oder Gasanlage als Grundlage und setzt dieser die Leistung der Festbrennstoffheizung entgegen. Man sollte hierfür dann immer von ca. 10KW benötigter Leistung bei 100m2 Wohnfläche und -15 Grad Celsius ausgehen, und kann so leicht ausrechnen, welche Ersparnis sich durch das eingesparte Öl oder Gas tatsächlich erreichen lässt. Das Material, das dabei in einer solchen Anlage zum Einsatz kommt, muss hierbei natürlich in die Berechnung mit einfließen, schlägt aber pro KW mit einem wesentlich geringeren Preis zu Buche.
Geht man von einer 30KW Heizungsanlage aus, kann man circa folgende Zahlen zu Grunde legen, bei dem auf ein Jahr hochgerechneten Energiebedarf entstehen folgende Kosten:
- Öl: 3000 Liter = ca. 1800,00 €
- Erdgas: 300 m3 = ca. 1590,00 €
- Flüssiggas: 300 m3 = ca. 1990,00 €
- Holz: 15 m3 = ca. 800,00 €
Schnell wird klar, dass mit einer auf Festbrennstoff basierenden Heizung innerhalb nur weniger Jahre enorme Einsparungen in finanzieller Hinsicht möglich sind, und sich eine entsprechende Anlage sehr schnell amortisiert. Allerdings sollte man, wie schon angesprochen, die notwendigen Berechnungen in jedem Fall von einem Fachunternehmen durchführen lassen, weil für die korrekte Ermittlung des Bedarfs sehr viele Faktoren eine Rolle spielen. Als Faustformel kann man aber für eine initiale Berechnung für die Leistung einer solchen Anlage von folgendem ausgehen:
- Heizung ohne Warmwasser: durchschnittlicher Ölverbrauch der letzten Jahre dividiert durch 250 ergibt die Brennkesselgröße in KW
- Heizung mit Warmwasser: durchschnittlicher Ölverbrauch der letzten Jahre dividiert durch 200 ergibt die Brennkesselgröße in KW
Für eine tatsächliche Berechnung der Dimensionierung von Festbrennstoffheizungen ist aber eine Berechnung nach SIA 384/2 unerlässlich. Welche Faktoren hierbei eine Rolle spielen, wird auf dieser Seite schnell ersichtlich.
Förderung
Die Nutzung von so genannten erneuerbaren Energien, zum Beispiel bei der Anschaffung einer Holzheizung mit Holzpellets, wird seit mehreren Jahren staatlich gefördert. Gründe hierfür sind nicht nur der ökologische Vorteil, sondern auch das Bestreben, sich von Rohstofflieferanten unabhängiger zu machen. Daher existieren sowohl beim Bund als auch in den einzelnen Ländern unterschiedliche Förderprogramme, welche die Anschaffung und den Einbau einer Festbrennstoff Heizung finanziell fördern und unterstützen. Neben dem Umstand, dass auf Holzpellets nur 7% Umsatzsteuer anfallen, können Anlagen für Festbrennstoffheizung bis 100KW direkt finanziell gefördert werden. Aktuell ist es möglich:
- zinsgünstige Programme der KfW “Ökologisch Bauen” und “Wohnraum modernisieren” in Anspruch zu nehmen
- Zuschüsse aus dem sog. Marktanreizprogramm (MAP) bis zu 1500 € zu beantragen oder
- verschiedenste Landesmittel in Anspruch zu nehmen.
Aktuelle Informationen zu Förderprogrammen der Bundesländer stellt der Hersteller Vaillant auf dieser Webseite in Form eines Suchformulars zur Verfügung. Weitere Förderprogramme können beim Hersteller Junkers über dieses Formular abgefragt werden.
