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Welche Bauarten und Einsatzbereiche gibt es für Biomasseheizungen?

Prinzipiell kann man Biomasseheizungen in Zentralheizungen und (erweiterte) Raumheizgeräte unterteilen. Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die verschiedenen Bauarten und Einsatzbereiche im kleinen Leistungsbereich (< 100 kW). Darauffolgend werden Funktionsweise und Komponenten von Biomassezentralheizungen näher beschrieben.

Bauart

Heizleistung in kW

Merkmale

Raumheizgeräte

Offener Kamin

0–5

als Permanentheizung nicht geeignet

Zimmer-, Kaminofen

3–12

vom Wohnraum aus befeuerter Holzofen, kein Wasserheizkreislauf

Speicherofen (Grundofen oder Warmluftkachelofen)

2–15

langsame Abgabe gespeicherter Wärme durch hauptsächlich Strahlung (Grundofen) oder Konvektion (Warmluftkachelofen)

Küchenherd

3–12

Primärnutzen Kochwärme

Pelletsofen

2,5–10

automatisch beschickt, geregelte Brennstoff- und Luftzufuhr (Gebläse)

Erweiterte Raumheizgeräte

Erweiterter Kachelofen

3–20

mit Wasserheizkreislauf oder zirkulierender Warmluft (Hypokaustenheizung)

Pelletsofen mit Wasserwärmeüberträger

≤ 12

mit Wasserheizkreislauf

Zentralheizungskessel

Stückholzkessel

≥ 10

bis 1 m Scheitlänge, Naturzug- oder Gebläsekessel, Pufferspeicher erforderlich

Hackgutkessel

≥ 25

vollautomatischer Betrieb, Verbrennungsluftregelung, Pufferspeicher vorteilhaft

Pelletskessel

≥ 3

vollautomatischer Betrieb, Verbrennungsluftregelung

Bauarten und Merkmale von Holzheizungen im kleinen Leistungsbereich (modifiziert von BIOENERGY 2020+ GmbH basierend auf Hartmann 2007).

Wie ist die Funktionsweise der Feuerung einer Biomassezentralheizung?

Eine typische automatische Biomassefeuerung funktioniert folgendermaßen (siehe auch Abbildung 2):

Der Brennstoff wird über eine Förderschnecke auf den Rost befördert. Dann erfolgt die automatische Zündung beispielsweise mittels Heizgebläse. Am Rost bildet sich ein Glutbett aus, und die brennbaren Gase werden im Brennraum unter Luftzuführung vollständig verbrannt.

Danach strömt das heiße Gas durch den Wärmetauscher. Dieser gibt die Wärme an das Heizwasser ab. Meist sind die Wärmetauscher mit sogenannten Turbulatoren (spiralförmigen Blechstreifen) ausgestattet, welche das Gas verwirbeln und so den Wärmeübergang an die Wärmetauscherwand und letztlich ins Wasser verbessern. Gleichzeitig kann durch das fallweise Hin- und Herbewegen dieser Turbulatoren der Wärmetauscher von Flugasche gereinigt werden.

Das Abgas verlässt den Wärmetauscher und wird in den Kamin geleitet. Die Gasführung wird durch einen permanent laufenden Saugzugventilator sichergestellt. Für die Asche sind oft Austragungsschnecken (auch für die Ascheablagerungen aus dem Wärmetauscher) und separate Ascheboxen vorhanden.

Eine Lambda-Sonde kann ähnlich wie beim Kfz zur Regelung und Optimierung der Verbrennung herangezogen werden. Als Sicherheitseinrichtung verhindert die thermische Ablaufsicherung die Überhitzung der Heizwassers. Als Rückbrandschutz gegenüber dem Brennstofflager kommen Zellradschleusen oder Sicherheitsklappen zum Einsatz.

Solche Heizsysteme können vollautomatisch betrieben werden, lediglich der Aschebehälter muss je nach Brennstoff (Hackgut hat größeren Aschegehalt als Pellets) und Größe ein paarmal jährlich entleert werden.

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