Heizen mit Biomasse: Holzofen, Hackschnitzelheizung und Pelletofen

1. Biomasse

1.1 Was ist Biomasse?

Der Begriff Biomasse bezeichnet allgemein alle Stoffe organischen Ursprungs. Bei Biomasse, die als Brennstoff genutzt wird, handelt es sich hauptsächlich Stoffe pflanzlichen Ursprungs wie z. B. Holz, das vor allem in holzreichen Ländern der häufigste und verbreitetste Energieträger ist. Weitere Beispiele für Biomasse-Brennstoffe sind Stroh, schnell wachsende Energiepflanzen und auch organische Abfälle. Auch Biogas und Biodiesel gehören in diese Kategorie. Biomasse ist eine alternative und erneuerbare Energiequelle. Wie wir wissen, ist Energieerzeugung sehr gefährlich für die Umwelt und die Existenz der Menschheit geworden, sodass immer mehr Menschen auf Biomasse als Energieträger umsteigen, insbesondere auf Holz.

1.2 Biomasse in Österreich

Österreich ist ein besonders waldreiches Land. Die Bewaldungsdichte variiert je nach Bundesland zwischen 33 % (Burgenland) und 61,5 % (Steiermark) – Wien bildet natürlich eine Ausnahme, aber auch dort beträgt der Waldanteil etwa 23 %. Bundesweit sind rund 48 % der Fläche von Wald bedeckt, was ungefähr 4 Mio. Hektar Wald oder umgerechnet 0,5 Hektar Wald pro Einwohner ausmacht. Damit gehört unser Land zu den waldreichsten Ländern Europas. Deswegen ist das Potenzial der Biomassenutzung in Österreich sehr hoch. Verständlicherweise haben bei der Nutzung von Holz verschiedene Holzprodukte Vorrang (Inneneinrichtung, Fenster und Türen, Parkett, Bauteile usw.) und als Brennstoff sollte vor allem minderwertiges Holz verwendet werden. Trotzdem werden Holzheizungen (Hackschnitzel, Pellets, Holzbriketts, Scheitholz) sehr häufig genutzt. Je nach Bundesland nutzen zwischen 20 und 25 % der Haushalte verschiedene Holzheizungen, im Burgenland und in Kärnten ist die Holzheizung mit 35 % bzw. 28 % sogar das am häufigsten eingesetzte Heizungssystem (auch hier bildet Wien mit 0,77 % eine Ausnahme). Österreichweit liegt der Anteil der Haushalte, in denen unterschiedliche Holzheizungen genutzt werden, bei rund 19 %. Doch trotz der intensiven Nutzung von Holz wächst in Österreich jedes Jahr mehr Holz nach als verbraucht wird: Rund 30,4 Mio. m³ Holz wachsen nach, während 25,9 Mio. m³ geerntet werden. Daher steht Holz auch kommenden Generationen nachhaltig zur Verfügung.

2. Holzkessel und Holzöfen

2.1 Eigenschaften von Holzkesseln und Holzöfen

Das Heizen mit Brennholz ist eine wirtschaftliche Heizungsmethode, weil Holz ein sehr günstiger Energieträger ist. Wenn Sie einige Hektar Wald besitzen und selber Scheitholz produzieren können, ist das Heizen mit Brennholz ganz besonders günstig. Holzkessel für die Zentralheizung und Holzöfen für die Aufstellung im Wohnraum (Schwedenofen, Dauerbrandofen, Holzvergaserofen usw.) sind zwar mit höheren Anschaffungskosten verbunden, doch durch die Heizkostenersparnis amortisiert sich die Investition bereits nach wenigen Jahren.

2.2 Arten von Holzkesseln und Holzöfen

In einem Holzkessel lassen sich Holzscheiter unterschiedlicher Größen sowie grobe Hackschnitzel verbrennen. Sowohl bei Scheitholz als auch bei Hackschnitzeln ist auf angemessene Trockenheit des Holzes zu achten. Es gibt mehrere Arten von Heizkesseln für Holz, in denen Holzstücke (Stückholz bzw. Scheitholz) verbrannt werden.

Festbrennstoffkessel sind zur Verbrennung fester Brennstoffe wie Scheitholz oder Kohle geeignet und werden daher auch als Allesbrenner bezeichnet. Ein Festbrennstoffkessel besitzt einen Brennraum und einen Aschekasten, die Verbrennungsluft strömt dabei entweder von selbst (Naturzugkessel) oder durch ein Gebläse von unten nach, während das Brenngut nach oben hin abbrennt (oberer Abbrand).

Bei modernen Scheitholzkesseln handelt es sich meistens um sog. Holzvergaserkessel. Die Besonderheit eines Holzvergasers sind zwei Kammern (obere Kammer und untere Kammer), die durch eine Brennerplatte getrennt sind. Die Scheiter verbrennen nicht auf einmal: Zunächst wird das Brenngut in der oberen Kammer vergast, und anschließend werden die Verbrennungsabgase in der unteren Kammer verbrannt. Anders als bei herkömmlichen Scheitholzkesseln brennt das Brenngut in einem Holzvergaserkessel nach unten hin ab und die heißen Verbrennungsabgase sammeln sich im unteren Bereich des Ofens (Sturzbrandofen). Dieser Vorgang wird auch „unterer Abbrand“ genannt und besitzt den Vorteil, dass die Gase, die bei oberem Abbrand unverbrannt und ungenutzt in den Rauchfang gelangen, bei hohen Temperaturen gut verbrannt werden. Dadurch läuft die Feuerung sauber und effizient ab. Das Brenngut verbrennt fast rückstandslos, weshalb der Wirkungsgrad höher und die Schadstoffemissionen niedriger sind als bei einem Festbrennstoffkessel. Außerdem lässt sich bei einem Holzvergaserkesseln die Vergasung und damit die Kesselleistung steuern, während Festbrennstoffkessel in der Regel immer im Volllastbetrieb arbeiten.

2.3 Holzkessel – Preise

Allesbrenner mit einer Leistung von weniger als vier Kilowatt (kW) sind heute schon für unter 1.000 EUR zu haben. Größere Festbrennstoffkessel die als Zentralheizung für ein Einfamilienhaus geeignet sind, kosten zwischen 3.000 und 5.000 EUR. Ähnlich wie bei Festbrennstoffkesseln sind auch bei Holzvergaserkesseln die Preisspannen zwischen den verschiedenen Modellen groß. Ein Holzvergaser für ein Einfamilienhaus (15 kW Nennleistung) kostet je nach Ausstattung und Hersteller zwischen 3.000 und 6.000 EUR. Neben dem eigentlichen Kessel benötigen Sie auch noch einen Pufferspeicher (etwa 1.500 bis 3.000 EUR) und die Montage (etwa 500 bis 2.500 EUR).

3. Hackschnitzelheizung und Hackgutkessel

3.1 Allgemein über Hackgutkessel

Der Hackgutkessel (Hackschnitzelkessel) zeichnet sich ebenfalls durch einen hohen Wirkungsgrad und die Möglichkeit der Leistungssteuerung aus. Der Wirkungsgrad von Hackgutkesseln liegt bei 80 – 90 %. Es gibt verschiedene Arten von Hackgutkesseln für Hackschnitzel unterschiedlicher Größen. Die häufigsten Varianten von Hackgutkesseln sind Hackgutkessel ohne Vorbrennkammer und Hackgutkessel mit Vorbrennkammer.

Die erste Art von Hackgutkesseln ist ein Heizkessel mit direkter Verbrennung von Holzhackschnitzeln im Feuerraum. Der Kessel besteht aus mehreren Teilen: einem Brennstofftank, dem eigentlichen Kessel und einem Verbindungsstück, der sog. Schnecke. Über diese Förderschnecke gelangen die Hackschnitzel aus dem Brennstofftank in den Kessel. Unterstützt wird dieser Vorgang durch ein Gebläse, das die zugeführte Luftmenge und damit den Verbrennungsvorgang reguliert.

Die zweite Kesselart sind Hackgutkessel mit Vorbrennkammer, in der das Hackgut zunächst vorgewärmt und evtl. von Schnee oder Eis befreit wird. Anschließend wird es in den Brennraum transportiert (z. B. über einen Rotationsrost), wo es bei hohen Temperaturen verbrennt. Hackgutkessel mit Vorbrennkammer garantieren optimalen Ausbrand und damit einen höheren Wirkungsgrad als Hackgutkessel ohne Vorbrennkammer.

3.2 Holzhacker – Hackschnitzelmaschine

Hackschnitzel sind maschinell zerkleinerte Holzstücke, die mit schneidenden Werkzeugen hergestellt werden. Hackschnitzelmaschinen bzw. Holzhacker oder Holzhäcksler reichen von kleinen Geräten bis zu selbstfahrenden Großmaschinen und stationären Anlagen. Die verbreitetste Variante sind Holzhacker, die als Anhänger von Traktoren oder anderen Forstfahrzeugen transportiert werden und das Hackgut über eine höher gelagerte Führung ausgeben, wodurch direktes Befüllen von Kippern und anderen Behältern möglich ist. Hier muss man zwischen Holzhackschnitzeln und Schredderholz unterscheiden – letzteres wird mit stumpfen Werkzeugen gebrochen und meist aus Altholz hergestellt.

3.3 Hackschnitzelheizung – Kosten

Die Anschaffungskosten für eine Hackschnitzelheizung sind höher als bei anderen Holzheizungen, doch Hackschnitzel sind kostengünstig (deutlich günstiger als z. B. Pellets). Ein Hackgutkessel für ein Einfamilienhaus kostet zwischen 9.000 und 13.000 EUR, die Beschickungsanlage mit Fördertechnik kostet zwischen 2.000 und 3.000 EUR und der für einen sparsamen Betrieb der Heizung benötigte Pufferspeicher kostet je nach Größe etwa 1.000 bis 2.500 EUR.

4. Pelletheizung und Pelletbrenner

4.1 Pelletkessel und Pelletöfen

Pelletkessel und Pelletöfen verwenden Holzpellets als Energiequelle. Holzpellets oder einfach nur Pellets sind unter hohem Druck verdichtete Holzbiomassereste, die im Vergleich zu anderen Holzbrennstoffen eine besonders geringe Restfeuchte und einen außerordentlich hohen Heizwert aufweisen. Pellets werden entweder in großen Pelletkesseln für die Zentralheizung oder in kleineren, im Wohnraum als Pelletkamin aufgestellten Pelletöfen verbrannt. Moderne Pelletheizungen lassen sich auch mit einer Fußbodenheizung kombinieren.

4.2 Pelletheizung – Kosten

Pelletkessel für die Zentralheizung kosten je nach Bauart zwischen 15.000 und 20.000 EUR (Preis inkl. Vorratsbehälter, Fördertechnik, Warmwasserbereitung, Montage und Inbetriebnahme). Wasserführend betriebene Pelletöfen, die im Wohnraum als Kamin aufgestellt werden können, kosten ab 2.000 EUR (nicht wasserführende Pelletöfen mit geringer Leistung sind noch kostengünstiger).

5. Förderungen

Holzheizungen werden von Bund und Ländern sowie einigen Gemeinden großzügig gefördert. Je nachdem, ob Sie eine neue Heizung einbauen oder eine veraltete Heizung austauschen, können Sie unterschiedliche Förderungen nutzen. Die Höhe der Fördergelder reicht von einigen hundert Euro für einen Pelletkaminofen bis zu mehreren tausend Euro für große Anlagen. Vor allem der Umstieg von einer Öl- oder Gasheizung auf eine neue Holzheizung wird unterstützt. Das Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) hat auch in diesem Jahr im Rahmen der bundesweiten Sanierungsoffensive die Förderungsaktion "raus aus Öl und Gas" für Private und Betriebe neu ausgelegt.