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Die "Dekade der Biomasse"

Bis dahin ist noch ein weiter Weg zurückzulegen. Das Interesse an den regenerativen Energielieferanten Holz, Raps, Schilf, Bio-Treibstoffen und -gas nimmt jedoch zu, nicht zuletzt wegen der aktuellen Klima-Diskussion. Und die Chancen stehen gut: Weltweit wächst etwa elfmal so viel Biomasse nach, wie zur gesamten Energieversorgung gebraucht wird. Experten sehen nach der erfolgreichen Markteinführung der Windenergie im vergangenen Jahrzehnt nun die Chance, dass das neue Jahrtausend mit einer "Dekade der Biomasse" beginnt. Deren Nutzung hat nichts mehr gemeinsam mit der herkömmlichen Verbrennung von Holz, die oft mit Geruchsbelästigung und Luftverschmutzung gleichgesetzt wurde und zu Recht als unkomfortabel und nicht zeitgemäß empfunden wird.

"Solare Vollversorgung"

Der Kachelofen (ab zirka 7.000 Euro) erlebte bereits in den 90er Jahren eine Renaissance; mittlerweile stagniert hier die Nachfrage. Gleichzeitig stieg jedoch der Absatz der kostengünstigeren, frei stehenden Kaminöfen um rund 20 %. Hochwertige Öfen sind ab 1.500 Euro zu haben. Komfortabler und ideal zur Kombination mit Solarspeichern und -Kollektoren sind vollautomatische Pelletsheizungen. Sie können die solare "Deckungslücke" im Winter schließen. Die thermische Solaranlage versorgt den Haushalt im Sommer und in den Übergangszeiten mit warmem Wasser und unterstützt die Heizung bis zu 25 % - den Rest übernimmt eine Pelletsheizung. Damit kann die Kombination Sonne und Holz eine Aufgabe lösen, welche die Solarbranche noch immer mit dem Einsatz von Langzeitwärmespeichern zu bewältigen versucht. Die dafür erforderlichen großvolumigen Speicher oder Techniken wie die thermochemische Speicherung mit so genannten Sorptionsspeichern stellen beim derzeitigen Stand der Entwicklung noch keine wirtschaftliche Alternative dar. Dieses Thema behandelt der Artikel "Thermochemische Wärmespeicher als Perspektive für autarke Solarheizung, Fernwärmesysteme und solare Trocknungsanlagen"

Die Hersteller von Solaranlagen haben dieses Potenzial erkannt und namhafte Unternehmen wie Solvis, Paradigma, Wagner & Co. oder ÖkoFEN (Österreich) bieten Komplettlösungen für die Solarenergie-Nutzung plus Holzverbrennung an. Moderne Kleinfeuerungsanlagen versorgen den Haushalt mit CO2-neutral erwärmtem Trinkwasser und liefern behagliche Raumwärme. Der deutsche Markt für Pelletsheizungen ist in den letzten drei Jahren jeweils über 100% gewachsen: Allein im vergangenen Jahr wurden hier rund 4.800 Anlagen bis 35 Kilowatt in Betrieb genommen - das sind mehr als die Hälfte der insgesamt in Deutschland installierten Pelletsheizungen. Am beliebtesten sind Pelletsheizungen bei den Bauherren von Ein- und Zweifamilienhäusern. Die meisten verkauften Anlagen sind Wasser führende Heizsysteme mit automatischer Bestückung.

Informationen über den wachsenden Pelletsmarkt finden Multiplikatoren der Branche am 23. und 24. September bei dem zweiten Industrieforum Holzenergie in Stuttgart. Fachvorträge und eine begleitende Ausstellung mit rund 30 Unternehmen, darunter Erzeuger von Pellets und Lieferanten sowie Hersteller von Pelletskesseln und Systemanbieter, zeigen, welche technischen und wirtschaftlichen Potenziale in dem neuen Energieträger stecken.

Das gegenwärtige Marktvolumen beziffert Markus Elsässer, Geschäftsführer der Solar Promotion GmbH und Veranstalter des Industrieforums, mit nahezu 70 Millionen Euro. Im Jahr 2000 habe es noch bei knapp 35 Millionen Euro gelegen.

Marktentwicklung Pelletsheizungen. Grafik: Solar Promotion GmbH

Gespeicherte Sonnenenergie

Mit Solarenergie wandeln Pflanzen Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Luft, Wasser und Nährstoffe aus dem Boden (Photosynthese) in Zellulose um, die ihr Wachstum bewirkt.

Die hierbei aufgenommene Sonnenstrahlung wird in Form chemischer Energie gespeichert, die bei der Verbrennung freigesetzt werden kann. Dabei wird nur so viel CO2 emittiert, wie beispielsweise der Baum im Laufe seines Lebens gespeichert hat, oder durch den nachwachsenden Wald wieder gebunden werden kann. Innerhalb dieses Kreislaufs ist die Nutzung der Biomasse CO2-neutral und eine Holz- beziehungsweise Pelletsheizung ein echter Beitrag zum Klimaschutz.

Darüber hinaus bedeutet die Nutzung des einheimischen Energieträgers Holz ein Stück Unabhängigkeit von den Erdöl- und -Erdgasimporten. Und nicht zuletzt kann die Energieproduktion vor Ort zahlreiche Arbeitsplätze schaffen, was in der Windenergie-Branche erfolgreich gezeigt wurde.

Bild: Solarserver / Pellets: Paradigma

Heizen mit Holzpellets

Pellets sind Röllchen aus gepressten Holzspänen und Sägemehl. Das Ausgangsmaterial, unbehandeltes und trockenes Restholz stammt aus Sägewerken und der holzverarbeitenden Industrie. Es wird ohne Zugabe von chemischen Bindemitteln unter hohem Druck geformt. Die Pellets sind zwischen 10 bis 30 Millimeter lang und haben einen Durchmesser von 6-8 mm. Ihr Heizwert beträgt etwa 4,9 Kilowattstunden pro Kilogramm, was ungefähr einem halben Liter Heizöl entspricht. Ihre Qualität wird durch die DIN-Norm 51731 gesichert. Neben der CO2-neutralen Verbrennung stellt das im Vergleich zu fossilen Brennstoffen geringere Transportrisiko einen wichtigen ökologischen Vorteil dar: Tankerunglücke und Lecks in Pipelines sowie die Verunreinigung des Grundwassers entfallen.

Allerdings sind die Anschaffungskosten für Pelletskessel und -brenner mit Fördersystem (zwischen etwa 7.000 Euro und 13.000 Euro) zur Zeit noch höher als die Preise konventioneller Heizsysteme (Ein konventioneller Gaskessel kostet etwa 6.000 bis 7.000 Euro). Der unterschiedliche Lieferumfang und die Peripheriegeräte erschweren hier einen direkten Vergleich. Das BIZ errechnete unter Berücksichtigung der einmaligen Aufwendungen für die Heizungsanlage jährliche Heizkosten von rund 2.650 Euro für ein Einfamilienhaus (Erdgas: zirka 2.430 Euro; Heizöl: etwa 2.350 Euro). Den Umstieg auf die umweltfreundlichen Pellets erleichtert die Förderung über das Marktanreizprogramm zu Gunsten erneuerbarer Energien: Pelletsheizungen, die an eine Zentralheizung angeschlossen sind werden vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) mit 55 Euro je Kilowatt errichteter installierter Nennwärmeleistung gefördert, mindestens jedoch 1.500 Euro bei Anlagen mit einem Kesselwirkungsgrad von 90 %. Zusätzlich gibt es zinsgünstige Kredite im Rahmen des CO2-Minderungsprogramms der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW).

Einzelofen, Zentralheizung und Solaranlage

Das Herz der Pelletsheizung ist die Brennkammer. Eine automatische Zündung setzt die Verbrennung in Gang, die durch eine digitalelektronische Steuerung geregelt wird. Sie stellt das optimale Verhältnis von Verbrennungsluft, Brennstoffmenge und Betriebstemperatur her. Das ermöglicht niedrige Abgaswerte und einen hohen Wirkungsgrad: Bis zu 95 % sind erreichbar. Die Staub- und CO2-Emissionen der Pelletsheizungen liegen deutlich unter jenen anderer biogener Festbrennstoffe. Letztere machen nach Berechnungen des Freiburger Öko-Instituts einschließlich der Vorketten (z.B. Förderung, Transport und Umwandlung) nur ein Fünftel der Heizöl-Verbrennung und etwa ein Drittel der CO2-Emissionen der Energiequelle Erdgas aus. Im Vergleich mit den ökologisch nicht zu rechtfertigenden Elektroheizungen schneiden die Pelletsanlagen hervorragend ab: Eine Pelletsheizung gibt gerade mal ein Zehntel des Kohlendioxids an die Umwelt ab, das die Strom-Heizung produziert - und selbst das wurde ja schon durch das Wachstum der Bäume ausgeglichen.

Zentralheizungen mit einer Leistung bis zu 35 Kilowatt werden entweder mit einer so genannten Förderschnecke oder einem Saugsystem mit Pellets beschickt. Die einfache Technik der Förderschnecke kommt zum Einsatz, wenn der Lagerraum für die Pellets unmittelbar neben dem Heizraum liegt. Sie garantiert nicht nur hohe Betriebssicherheit, sondern arbeitet auch sehr geräuscharm.

Die teilweise wartungsaufwendigeren Saugsysteme sind erforderlich, wenn die Pellets nicht im ebenerdigen Nebenraum gelagert werden können. Mit ihnen darf der Pelletsvorrat bis zu 20 Metern entfernt sein, beispielsweise in Form eines Erdtanks. Von Nachteil ist der etwas höhere Geräuschpegel, der sich durch Schallisolierung der Rohrleitungen und einen zwischengeschalteten, periodisch aufgefüllten Vorratsbehälter senken lässt.

Sonne und Pellets

Sowohl Einzelöfen als auch Zentralheizungen können mit einer thermischen Solaranlage kombiniert werden. Hierbei ist der Einbau eines Kombi-Pufferspeichers erforderlich, der die Schnittstelle zwischen Solaranlage und Heizung bildet. Liefert die Sonne nicht genug Energie für das Brauchwasser oder die Heizung, schaltet eine an Regelung bei entsprechender Speichertemperatur automatisch die Pelletsheizung ein. Je nach Gebäudestandard (Niedrigenergie- oder Passivhaus) und Auslegung der Solaranlage kann bis zu einem Drittel des Wärmebedarfs direkt von der Sonne gedeckt werden, was die Brennstoffkosten entsprechend senkt und eine ideale Versorgung ohne fossile Energien bedeutet.

Wartung, Lager und Logistik

Hinsichtlich Bedienungskomfort und Automatisierung können Holzpelletsheizungen mit konventionellen Systemen konkurrieren. Bei der Reinigung der Anlage muss der Betreiber von Zeit zu Zeit anpacken: Obwohl die Pellets nahezu rückstandsfrei verbrennen ist es nötig, die Asche alle sechs bis acht Wochen aus dem Brennraum zu saugen, falls keine automatische Ascheaustragung vorhanden ist. Bei einigen Anlagen ist dies nur einmal pro Heizsaison erforderlich. Manche Pelletslieferanten nehmen die Asche sogar wieder mit. Sie kann aber auch über den Hausmüll entsorgt werden und eignet sich zudem, so der Freiburger Verein "fesa", hervorragend für die Düngung von Pflanzen.

Zentralheizung mit Vakuum-Saugsystem. Skizze: ÖkoFEN, Lembach, Österreich

Für die Lagerung der Pellets wird etwa doppelt so viel Raum benötigt wie für Heizöl und sollte individuell geplant werden. Der Bedarf in Kilogramm entspricht ohne die Einsparung durch die Solaranlage etwa der doppelten Zahl der verbrauchten Liter Heizöl. Ein Niedrigenergie-Einfamilienhaus kommt im Jahr mit rund 4 Tonnen Pellets aus: Dafür sind etwa 3,6 Kubikmeter Lagervolumen erforderlich. Bei Neubauten in einem individuell geplanten Raum, bei bestehenden Gebäuden in einem so genannten Sacksilo oder in einem unterirdischen Tank im Garten.

Perspektiven für Pellets

Für Professor Siegfried W Rapp vom Landesgewerbeamt Stuttgart sind "die kleinen Wärme-Wunder aus Holz" der Brennstoff der Zukunft. Wie sich der Markt entwickeln wird, hängt von mehreren Faktoren ab, unter anderem vom Aufbau einer flächendeckenden Infrastruktur, der Weiterentwicklung der Technik und der Förderpolitik. Um das Marketing und die Öffentlichkeitsarbeit kümmert sich seit Ende 2001 der Energie-Pellet-Verband (EPV).
Über die Technik, den Brennstoff, die Hersteller und die Logistik können sich Planer, Energieberater und Fachhandwerker am 23. und 24. 9. in Stuttgart informieren. Der dynamische Start der CO2-neutralen Pellets-Heizung verspricht viel - nicht zuletzt den Handwerksbetrieben aus der Solarbranche.

Weitere Informationen:

CARMEN: Centrales Agrar- Rohstoff- Marketing- und Entwicklungs- Netzwerk e.V.: http://www.carmen-ev.de/
Biomasse Info-Zentrum: http://www.biomasse-info.net/
2. Industrieforum Holzenergie: http://www.holzenergieforum.com

Über österreichische Anbieter von Pelletszentralheizungskesseln, Pelletsöfen und Pellets informiert das Portal www.bau-docu.at