Technologietrends beim Heizen mit Holzpelletheizungen

Das Jahr 2020 markierte eine Trendwende für den deutschen Pelletmarkt. So wurde der europäische Spitzenplatz bei der Pelletproduktion mit erstmals über 3 Millionen Tonnen weiter ausgebaut (plus 10 Prozent). Und auch am Heizungsmarkt gehe es deutlich aufwärts, berichtet der Deutsche Energieholz- und Pellet-Verband (DEPV). Mit 61.850 neuen Anlagen konnte der Absatz von Holzpelletheizungen gegenüber 2019 um 78,5 Prozent gesteigert werden. Zugebaut wurden 2020 im Einzelnen 20.500 Pelletkaminöfen, 40.500 Pelletkessel und wasserführende Pelletkaminöfen mit einer Leistung bis 50 kW sowie 850 Kessel/Pellet-KWK-Anlagen größer 50 kW. Für das Jahr 2021 rechnet der DEPV mit einer weiteren Steigerung auf rund 70.000 Anlagen.

Bundesförderung für effizienten Gebäude

Im Kesselsegment ist das Zugpferd die neue Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG). Das BEG übernimmt beim Austausch einer Ölheizung anteilig 45 Prozent der förderfähigen Kosten. Anders als noch im MAP bezieht sich die Anteilsförderung nicht nur auf die geförderte Anlage, sondern auf sämtliche Kosten, also auch auf die Komponenten, z. B. einen Speicher oder die Anschlussarbeiten. Wird der Kessel im Rahmen des neu eingeführten individuellen Sanierungsfahrplans (iSFP) getauscht, dann erhöht sich die Anteilsförderung sogar auf 50 Prozent.

Nachfrage bei Holzpelletheizungen mit Brennwerttechnik steigt

Das Thema Brennwert wird in den nächsten Jahren weiter ein Trend in der Pelletbranche sein. Auch hier wird die BEG ein entscheidender Treiber sein. „Da die Sanierungsrate mit der neu aufgelegten BEG gesteigert wird, kommt der Holzpelletkessel in den kommenden Jahren häufiger in Gebäude, welche mit einem Niedertemperaturheizsystem ausgestattet sind.”, prognostiziert Ferdinand Tischler, Mitglied in der Geschäftsführung von ETA.: „Dadurch macht die Brennwerttechnik Sinn und es geht der Trend in diese Richtung. Wichtig ist, dass der passende Kessel zum Heizsystem verbaut wird.“

Bei Ökofen, die 2004 die ersten mit einem Pellet-Brennwertkessel am Markt waren, ist nach zähen Absatzzahlen in den Anfangsjahren heute das Segment Brennwert bedeutend. „Wir kommen mit Brennwert mittlerweile auf 40 Prozent Anteil am Gesamtabsatz“, berichtet Beate Schmidt-Menig, Mitglied der Geschäftsführung Ökofen Deutschland.

Pufferspeicher bei Holzpelletheizungen bleibt

Aufgrund der technischen Entwicklung, die heute dazu geführt hat, dass Holzpelletheizungen auch im unteren einstelligen Leistungsbereich modulieren können, kam immer wieder die Diskussion auf, ob man nicht auf einen Pufferspeicher verzichten könnte. Die Technik-Diskussion scheint jedenfalls vom Tisch. Ökofen beispielsweise baut nach eigenen Angaben in Frankreich regelmäßig Holzpelletheizungen ohne Pufferspeicher ein. Heute stellt sich die Situation so dar: „Ob ein Pufferspeicher eingebaut wird, ist verstärkt davon abhängig, ob und in welcher Höhe er gefördert wird oder gar Fördervorrausetzung ist, so wie hier in Deutschland. Dann baut jeder natürlich einen Puffer ein“, berichtet Beate Schmidt-Menig.

Ladenhüter Feinstaubfilter

Das Thema Feinstaub ist weiter latent, aber nicht akut. Die 1. Bundesimmissionsschutzverordnung (1. BImSchV) verlangt von Pelletfeuerungen aktuell, einen Grenzwert von 20 mg/m3 einzuhalten. Es gibt auch schon mehr als drei Dutzend Unternehmen, die Biomasseheizungen anbieten, deren Feinstaubausstoß unter 2,5 mg/m3 liegt. Dies ist der Übersicht zu entnehmen, die das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) dazu führt. Dies gelingt über den Einsatz von Filtern.

Unterschreitet eine Biomasseheizung den vom Bund in der Bundesförderung effiziente Gebäude (BEG) gesetzten Feinstaubwert, so liegt der Zuschuss um 5 Prozentpunkte höher.
Ein Anreiz in der Praxis? Aktuell eher nicht. Warum nicht, fasst Herbert Schwarz, Vertriebsleiter bei Hargassner, so zusammen: „Die Förderung deckt meist maximal die Anschaffungskosten des Feinstaubfilters, wenn überhaupt. Also hat der Kunde finanziell dadurch keinen großen Vorteil. Die Feinstaubfilter verursachen aber meist einen höheren Wartungsaufwand, der sich dann in den laufenden Betriebskosten widerspiegelt oder eben einen Mehraufwand während des Jahres für den Betreiber verursacht. Aus dem Grund entscheiden sich Betreiber meist nur deshalb für einen Feinstaubfilter, weil sie sich dadurch längerfristig abgesichert fühlen, falls sich die Emissionsanforderungen in der Zukunft noch mal ändern.“

Das Thema könnte auf anderem Weg, nämlich über die Verbrennungstechnik, an Fahrt gewinnen. Ökofen hat am 1. Mai mit der Serienlieferung seiner neuen ZeroFlame-Technik begonnen (Solarthemen berichteten). Sie ermöglicht nach Unternehmensaussage sehr geringe Feinstaubemissionen (2 mg/m3) – und das ohne Filter.

Zukunftsthema Hybrid

Auch bei Holzpellets werden neue Kombinationen mit anderen Heizsystemen ein Zukunftsthema sein. Die klassischen Hybrid-Kombinationen sind die mit Solarthermie. Ökofen bietet nun zudem die Kombination von Pelletheizungen mit Photovoltaikanlagen an. Wie sich diese sehr aktuelle Kombination am Markt entwickeln wird, bleibt erstmal abzuwarten.

Neu ist auch die Möglichkeit, einen Holzpelletheizungen mit einer Wärmepumpe zu kombinieren. Wenn man in der Pelletbranche unter den Markenherstellern von Pellet-Zentralheizungen nachfragt, dann gibt es derzeit zwei bivalente Lösungen bei Windhager und Guntamatic. Sie sind optisch bereits als nahezu ‚kompakt‘ anzusehen. Etwas anders stellt sich dies noch bei Anbietern wie Hoval, Fröling oder Rennergy dar.
Allerdings sind die Möglichkeiten bereits weit gestreckt.

So hat Rennergy im Neubaubereich vor 2 Jahren in Berlin ein entsprechendes Objekt mit 63 Wohneinheiten im KfW-40-Standard realisiert. Hier kamen ein Pelletkessel mit 120 kW, 3 Wärmepumpen mit je 25 kW und eine PV-Anlage mit 200 kW zum Einsatz. Hoval hat in der Schweiz schon einige Hybridheizungen, bestehend aus Pelletheizungen mit 43 oder 70 kW sowie mit 15 bis 33 kW Wärmepumpen-Leistung, in Betrieb genommen.

Technisches Prinzip

Das technische Prinzip der Steuerung von Anlagenkomponenten ist denen von Kombisystemen mit Gas- oder Heizölbrennern ähnlich. Die Steuerung wählt je nach Einstellung abhängig von Komfortbedürfnis oder Energiepreis die Betriebsart. Je nach eingestelltem Bivalenzpunkt (z. B. 0 Grad Celsius) gibt es Temperaturbereiche, in denen nur die Wärmepumpe oder diese in Kombination mit dem Pelletbrenner arbeitet. „Die Außentemperatur löst den Bivalenzpunkt aus”, erläutert Birgit Zimola, Produktmanagerin bei Windhager: „Der Punkt wird individuell ermittelt und ist abhängig von der Gebäudeheizlast, der Norm­außentemperatur und der Leistung der Wärmepumpe.“

Wenn der Bivalenzpunkt beispielsweise in Abhängigkeit vom Energiepreis eingestellt wird, dann entscheiden der Pelletpreis und der Preis für die Kilowattstunde Strom darüber, in welcher Situation das Heizen dann mit welcher Komponente am günstigsten ist. Die Systeme werden dabei immer komplexer in ihren vorprogrammiert selbstbestimmten Möglichkeiten, um z. B. dem Eigenstrom von der eigenen PV-Anlage Vorfahrt zu geben, der dann in der Wärmepumpe eingesetzt wird. Ein anderer Faktor ist außerdem die Qualität in Form der Leistungszahl der Wärmepumpe (COP).

Markt für Kombisysteme noch nicht groß

Der Markt für solche Systeme ist derzeit noch nicht sehr groß. Denn die Konstellation setzt bestimmte Bedingungen voraus, wie etwa ein passendes Wärmeverteilsystem, eine gute Dämmung oder die ideale Höhe des Strompreises. Dass allerdings Information und Kenntnis zu diesen Systemen wichtig werden können, zeigt das Beispiel Windhager. Denn dort sind die Erfahrungen am Markt offenbar schon diese: „Viele Betreiber alter Heizanlagen wollen gerne auf eine moderne Luft-Wärmepumpe umsteigen”, weiß Zimola: „Die idea­len Voraussetzungen für den Ersatz alter Heizanlagen durch eine Luft-Wärmepumpe sind allerdings nur selten gegeben. Denn meist sind Radiatoren vorhanden, welche ver­gleichsweise hohe Vorlauftemperaturen benötigen.”

Die Lösung von Windhager besteht in einer Kombination aus einer Luft/Wasser-Wärme­pum­pe mit einem innovativen Pel­- let­kessel. Nach Unternehmens-Angaben liegt der firmeninterne Produktanteil solcher Systeme schon bei rund 9 Prozent.

Eine Schlüsselrolle bei der Verbreitung solcher Hybrid-Systeme wird der Strompreis spielen. Es ergibt wenig Sinn, eine Pelletanlage wegzuschalten, die zum Preis von 5 bis 6 ct/kwh Wärme produzieren kann, und statt dieser eine Wärmepumpe einzuschalten. Deren Strom kostet in Deutschland mit speziellem Tarif rund 23 ct/kWh. Auch bei einem guten COP-Wert von z. B. 1:4 liegt der Wärmepreis dann bei 5,75 ct/kWh und damit wohl mindestens in der Höhe des Wärmepreises mit Pellets. Diese Entwicklung wird aber auch von der Photovoltaik-Eigenstrom-Nutzung abhängen. Und zudem könnte die Übernahme der EEG-Umlage in den Bundeshaushalt eine Rolle spielen.

21.5.2021 | Autor: Dittmar Koop | Solarserver
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