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Pellets-Heizungen und Solarwärmeanlagen zur klimaneutralen solaren Vollversorgung

Vollautomatische Pelletsheizungen sind komfortabel und ideal zur Kombination mit Solarspeichern und -Kollektoren. 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.

Funktionsskizze einer Solar-Pellets-Zentralheizung
Funktionsskizze einer Solar-Pellets-Zentralheizung. Grafik: pro solar Energietechnik GmbH

Sonne plus Holz!

Die Hersteller von Solaranlagen haben das Potenzial der heimischen Energiequelle Holz erkannt und, namhafte Unternehmen 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.

Gespeicherte Sonnenenergie

Pellets-Brenner.

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.

Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten sind die Versorgungssicherheit des regional nachwachsenden Brennstoffs und sein Arbeitsplatzpotenzial zu nennen, besonders aber der Preisvorteil: Im Gegensatz zum Öl- und Gasmarkt erwarten Fachleute stabile Preise, die bereits heute mit den fossilen Energien konkurrieren können. Das Stuttgarter Biomasse-Informationszentrum (BIZ) geht davon aus, dass das Heizen mit Pellets nur etwa 60 % der Kosten verursacht, die für Erdgas anfallen, und nur 78% der Heizölkosten ausmacht. Die Hersteller sehen die Pelletspreise in etwa auf dem Niveau des Heizölpreises - und ihre Chance in steigenden Öl- und Gaspreisen. 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

Bild: Pellets-Zentralheizungskessel mit Schneckenförderung. Leistung bis zu 32 Kilowatt. Foto: pro solar Energietechnik GmbH.

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. 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.

Bauherren haben die Wahl zwischen Einzelöfen (Leistung bis zirka 11 Kilowatt; für einen oder mehrere Räume) und Pellets-Zentralheizungen. Bei den einzelnen Öfen ist der Vorratsbehälter in der Regel seitlich neben dem Ofen angebracht. Der Brennkessel kann von Hand oder halbautomatisch mit Pellets versorgt werden.
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.

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

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

Im Gegensatz zu Österreich und Skandinavien, wo bereits eine gute Infrastruktur aufgebaut wurde, sind deutsche Kunden teilweise auf Importe aus diesen Ländern oder aus Tschechien angewiesen. Das soll und wird sich nach Auskunft der Branche ändern, wenn mehr Nachfrage entsteht. Das sollte sich auch ändern, weil Transporte über weite Strecken die Ökobilanz verschlechtern -und sich auf den Preis auswirken. Es gibt zwar Hersteller, die in ganz Deutschland liefern, aber im Norden bis zu 20 % mehr verlangen. In Süddeutschland werden die Kunden schon jetzt zum Teil mit modernen Tankwagen beliefert, können den Brennstoff aber auch abgepackt kaufen.

Für die Lagerung der Pellets wird etwa doppelt so viel Raum benötigt wie für Heizöl. Das Lager 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.

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