Pellettechnik für Neubauten
Noch relativ unbekannt: Hersteller bieten Kessel und Öfen im kleinen Leistungsbereich an
Keine Frage, der Klassiker für Holzpelletfeuerungen ist der Altbau. Doch wie steht es um den Neubau? Hier haben die Hersteller Zentralheizungslösungen in Kessel- und sogar in Ofenform in petto. Damit lässt sich das Ein- oder Zweifamilienheim komfortabel und umweltschonend beheizen. Doch das ist vielfach unbekannt. Selbst in der Statistik der Branche.
Der Hauptmarkt für die Installation von Pelletfeuerungen ist die Heizungssanierung im Altbau. Der Klassiker: Der alte Heizölkessel kommt raus, ein Pelletkessel rein. Die Gründe liegen auf der Hand: Je höher der Jahresprimärenergiebedarf des oft schlecht gedämmten Altbaus, desto schneller amortisieren sich Holzpelletfeuerungen. Denn sie sind in der Anschaffung deutlich teurer als fossile Heizsysteme. Sie amortisieren sich über niedrigere Brennstoff-
kosten im Vergleich zu Heizöl oder Erdgas. Der zweite Grund für den Austausch gegen Öl: Ein Holzpelletsystem benötigt Lagerraum für den Brennstoff, und dieser ist vorhanden, wenn der Hausbesitzer zuvor auf Heizöl setzte: Die alten Öltanks im Keller werden herausgeschnitten und im dann freien Kellerraum das Pelletlager gebaut bzw. Sacksilos installiert. Dagegen halten fehlender Platz und ein Gasanschluss Pelletkessel aus dem Altbau-Sanierungsgeschäft Gaskessel weitgehend fern.
Schlechte Karten im Neubau
Gleiches gilt für den Neubau. Dort sind die beiden Zugpferde für Holzpellets erst recht nicht vorhanden. Viele Neubauten sind nicht unterkellert. Ersatz ist häufig der Hauswirtschaftsraum. Der Platz darin ist aber knapp. Zudem sind die neuen Gebäude so gut gedämmt, dass die Zentralheizung, sofern eine solche überhaupt noch benötigt wird, klein in der Leistung ausfallen kann und folglich wenig Brennstoff benötigt wird. Dadurch fällt das klassische Pro-Argument Brennstoffkosteneinsparung des Systems Holzpellets für den Kaufentscheid wenig ins Gewicht.
Und dann gibt es noch einen Sonderfall: das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG). Es setzt dem Häuslebauer kaum einen Anreiz, den vom
EEWärmeG verlangten Einsatz Erneuerbarer Energien in der Wärmeversorgung seines Hauses ausgerechnet über eine Holzpellets-Zentralheizung zu erfüllen. Gewinner des Wärmegesetzes ist die Solarthermie. Denn das Gesetz schreibt vor, dass kleine Häuser mindestens 0,04 m2 Solarthermie pro m2 Nutzfläche aufweisen müssen. Für ein Haus mit 150 m2 Nutzfläche ergeben sich 6 m2 Kollektorfläche. Ein Standard-Kollektor in einem 4-Personen-Haushalt zur Unterstützung der Trinkwassererwärmung reicht zur Pflichterfüllung also aus.
Anders die Forderungen, wenn ein Bauherr das Wärmegesetz über Biomasse (Holz, Biogas oder Bioöl) erfüllen will. Dann muss seine Anlage mindestens 50 % des Wärmeenergiebedarfs des Hauses decken. Das läuft dann im Fall von Holzpellets zwangsläufig auf eine Pelletzentralheizung hinaus. Die ist aber deutlich teurer als ein Trinkwasserkollektor. Und benötigt außerdem mehr Platz als eine Gastherme an der Wand in Kombination mit Solarthermie auf dem Dach. Dazu stellt sich die nächste Frage, was es an Pellettechnik für Neubauten überhaupt gibt. Und ob es die überhaupt gibt.
Verkannte Größe
Die Frage ist berechtigter als man denkt. Tatsächlich muss hier erst einmal eine Wahrnehmung der Technik in den Köpfen der Verbraucher her, bevor über technische Varianten und Ofenmodelle nachgedacht wird. Selbst in Anlagensta-
tistiken der Jahre bis 2012 waren sie nicht existent. Also rieb man sich 2012 über folgende Meldung die Augen, die eigentlich sekundär war, aber schnell zur Hauptsache wurde. Im Rahmen einer Mitteilung zur Förderung von Pelletkesseln in Sachsen teilte Pelletproduzent German Pellets eine überraschende Zahl mit: In Deutschland wären rund 250 000 Pelletanlagen installiert. Die Anlagenstatistik des Branchenverbands Deutsche Energieholz- und Pellet-Verband (DEPV), die als Maß der Dinge gilt, gab den Bestand für Ende 2011 mit 155 000 Anlagen an. Wo kamen also plötzlich rund 100 000 weitere Pelletanlagen her?
Die Erklärung lieferte bei näherer Suche ein Bericht zum Stand des Pelletmarkts, den der DEPV im Rahmen des europäischen Pelletprojekts Pellcert für den europäischen Pelletverband EPC Ende 2011 schrieb. Antwort: Die verlorene Zahl sind die luftgeführten Pelletöfen. In der Analyse wird der Anlagenbestand in drei Kategorien geteilt: Kesselanlagen kleiner 50 kW Wärmeleistung, Kessel größer 50 kW und Öfen. Der Bestand der Öfen wird für das Jahr 2005 mit 20 000 beziffert. Es folgt eine kontinuierliche Aufwärtsentwicklung mit steigenden Absatzzahlen. 2010 belief sich der Ofenbestand auf 80 000 Einheiten. Aufgrund der Historie der Entwicklung des Absatzes lässt sich durchaus ein jährlicher Zuwachs von mindestens 10 000 Öfen, eher jedoch 15 000 Öfen annehmen. Doch in der offiziellen Marktstatistik hatte der DEPV diese Anlagen bislang schlicht nicht kommuniziert. Er stellte daraufhin seine Statistik um und korrigierte rückwärts Pelletkaminöfen in seine Statistik zur Entwicklung der Zahl installierter Pelletfeuerungen in Deutschland. Die nun neu aufgefächerten Anlagen-Statistiken prognostiziert für 2014 den Pelletkaminofen-Bestand mit 116 500 Anlagen (bei einem Anlagen-Gesamtbestand von 368 500).
Luft oder Wasser?
Damit ist allerdings nicht klar, wie viele wassergeführte Pelletöfen es in Deutschland gibt. Grundsätzlich bietet der Markt sowohl luftgeführte als auch wassergeführte Öfen an. Erstere dienen als Raumöfen und geben ihre Wärme komplett an die Umgebung ab. Die wassergeführten Öfen werden in das Heizsystem eines Hauses eingebunden und dienen in Häusern mit einem sehr guten Dämmstandard als Zentralheizung, meist in Kombination mit Solarthermie. Sie strahlen nur einen kleineren Teil der Wärme in den Raum ab. Der Großteil erzeugter Wärme wird ins Heizsystem des Gebäudes eingespeist. Die wassergeführten Öfen werden aufgrund ihrer Funktion in der DEPV-Statistik allerdings als Zentralheizung geführt und damit der Kategorie Kessel zugeschlagen. Ihr Anteil bleibt also unbekannt und genauso lange dürfte insbesondere medial unbekannt bleiben, dass sie eine Zentralheizungsalternative für den Neubau sind.
Solar als sinnvolle Ergänzung
Es bietet sich an, einen solchen wassergeführten Pelletofen mit einer Solaranlage zu kombinieren. Der Grund: Der Pelletofen speist als Zentralheizung zwar die meiste Energie in den Heizkreislauf, doch bei Betrieb strahlt er einen Teil seiner Wärme weiter direkt in die Wohnräume ab. Verhältniszahlen wie 80/20, die bei diesen Geräten angegeben werden, geben in diesem Fall konkret an, dass eine solche Pelletzentralheizung 80 % ihrer Wärme in den Heizkreislauf führt und 20 % in den Aufstellraum abstrahlt. Im Winter und auch noch in den Übergangszeiten mag das willkommen sein. Im Sommer jedoch nicht. Hier schafft der Solarkollektor die Lösung: Er liefert im Sommer vollständig die Energie zur Trinkwassererwärmung; der Pelletofen kann außer Betrieb bleiben.
Installation inside
Die Installation eines wassergeführten Pelletofens als Zentralheizung in einem Neubau kann durchaus pikant sein. Denn anders als bei den luftgeführten Pelletöfen gelten für die wassergeführten die Service-Anforderungen einer Zentralheizung. Heißt konkret: Im Falle einer Störung wird eine kurze Reaktionszeit vom Fachhandwerker erwartet. Die Situation erschwert, dass die Erfahrung vieler Installateure, einen wassergeführten Pelletofen einzubauen, noch recht jung ist und es deshalb Installationsfehler gibt. Unternehmen wie der Kessel- und Ofenanbieter Lohberger Heiztechnik (Marken: SHT und Lohberger) haben darauf reagiert. „Wir sind sehr stark in den Print hinein gegangen und haben den Installateuren Hydraulikschemen zur Verfügung gestellt. Außerdem schulen unsere Außendienstmitarbeiter unsere Partner“, berichtet Harald Berger, technischer Leiter bei Lohberger. „Es ist wichtig, darauf einzugehen. Die Installationen werden stetig besser“, sagt er.
Störungen führen noch oft auch zu unangenehmen Situationen. Ist die Störung auf den Ofen zurückzuführen, auf die Installation oder auf andere Gründe? „Da gibt’s zig Fälle“, sagt Berger. Die Kessel- oder Ofendaten werden intern im Gerät auf SD-Karten gespeichert. Die Hersteller lesen diese aus, um festzustellen, ob die Störung am Kessel oder Ofen liegt, in der Installation oder andere Gründe hat. „Es gibt immer Wege, solche Probleme zu bereinigen“, berichtet Berger.
Blick in den Markt
Die Verbreitung von Holzpelletöfen als Zentralheizung im Neubau stößt auf diverse Markthürden. Berger schätzt den Anteil der wassergeführten Pelletöfen im klassischen Neubau auf unter 10 %. Die Gründe sind zum Beispiel Anschlusszwänge in Neubaugebieten an Fernwärme oder Erdgas, mit denen Stadtwerke den Ausbau von Biomasse-Feuerungen torpedieren und ihre Produkte protegieren (siehe IKZ 3/2014: „Werden Holzfeuerungen ausgebremst?“) und die Konkurrenz Luftwärmepumpe. Holz muss man als zentrale Energiequelle auch mögen oder wollen. Unter Neubauleuten ist das längst nicht verbreitet. Möglicherweise punkten Wärmepumpen da in einer durchtechnologisierten, fortschrittsgerichteten Welt vom Gefühl her per se mehr. Denn sie brauchen zum Beispiel keinen Schornstein mehr. Über die Problematik hinsichtlich der Jahresarbeitszahl (JAZ) von Luftwärmepumpen hat die IKZ bereits berichtet (siehe IKZ 12/2014). Ein weiteres Gegenargument im Neubau ist der angeblich notwendige Platzbedarf für eine Holzpelletfeuerung.
Platzbedarf = Pelletkiller?
Die Hersteller haben sich hierfür schon lange aufgestellt. Der Pellematic Smart von Ökofen, ein Pelletkessel, hat einen Platzbedarf von 1,5 m2. Beim Smart ist auf diesem Platz vereint ein Pelletbrennwertgerät, 600 l Pufferspeicher und die Hydraulikeinheit. Inklusive Gewebetank wird eine Fläche von 6 bis 7 m2 benötigt. „Für eine Wärmepumpe beispielsweise fällt ebenso viel Platzbedarf für Speicher und Lüftung an“, sagt Beate
Schmidt, Geschäftsleitung Marketing und Vertrieb bei Ökofen. Aber es geht auch noch kleiner: „Wenn beim Neubau ein geringer Wärmebedarf sowie wenig Platz vorhanden ist, so ist es möglich, die Pellematic Smart auch nur mit Handbefüllung zu betreiben. Somit entfällt der Platzbedarf für ein Pelletlager“, so
Schmidt. Ökofen bietet den Kessel in niedrigen Leistungsbereichen an, von 3,9 bis 8 kW.
Hersteller Hargassner bietet ab Anfang 2015 den NANO PK an, einen modulierenden Pelletkessel mit integrierter Verrohrung im Leistungsbereich von 1,8 bis 6 kW bzw. 2,7 bis 9 kW. Dazu gibt es Gewebetanks für extra kleine Lagerräume sowie kugelförmige Erdtanks aus GFK zur Außenlagerung der Holzpresslinge. Der Hersteller beziffert den Platzbedarf für den NANO PK auf 0,48 m². Zudem ist er 3-seiten-wandbündig aufstellbar, Wartung und Reparatur erfolgen von vorn. Sämtliche kesselseitigen Anschlüsse verlaufen nach oben weg.
Windhager bietet mit dem Pelletkessel VarioWIN XS einen Kessel im Leistungsbereich ab 1,7 kW an. Der VarioWIN kommt ohne Pufferspeicher aus. „Pufferspeicher waren im Neubau im Ein- und Zweifamilienhausbereich – bei einem Objektwärmebedarf von drei bis sechs kW – bisher immer notwendig, da es bisher keine Kessel gab, die bis unter 2 kW teillastfähig sind, was wiederum bei sehr kleiner Leistungsabnahme zu einem oftmaligen Takten und somit häufigem Ein- und Ausschalten führt. Dieser Betrieb ist für jeden Kessel, so auch für Pelletkessel, zu vermeiden“, sagt Johann Standl, Leiter Produktmanagement bei Windhager Zentralheizung.
Fazit
Die wassergeführten Pelletöfen sind alternative Zentralheizungen im Neubau, die zugleich als Möbel im Wohnraum dienen. Die in den Raum abgestrahlte Wärme ist nicht wie im Keller unerwünscht, sondern erwünscht. Das hebt nebenbei die Effizienz. Sie erfüllen als Ofen eine Zentralheizungsfunktion – allerdings meist noch in Kombination mit einer Solarthermieanlage. Den Möglichkeiten sind keine Grenzen gesetzt: Lohberger Heiztechnik bietet mit seinen beiden wassergeführten Öfen SHT Vario Aqua und SHT Aqua Insert+P sogar die Kombination aus Holzpellets und Scheitholz an, bei gleichzeitigem Einspeisen in das Heizungssystem. SHT bietet den Aqua Insert bis 9,5 kW Heizleistung an, den Vario Aqua von 4,5 bis 14,9 kW. Anbieter Wodtke geht mit seinem ivo.tec einen anderen Weg: Das Sichtfenster ist extrem reduziert. Dadurch kann aber auch die Raumabstrahlung minimiert werden. Laut Wodtke sind bei Nennwärmeleistung 95 % wasserseitige Leistung. Die Nennwärmeleistung beträgt 8 kW, der Einstellbereich 3 bis 8 kW. Auch ein heißes Thema: Erfüllen die Öfen die 2. Stufe der BImSchV? Das ist, wenn die Anlage 2015 in Betrieb geht, eine notwendige Frage. Wodtke beispielsweise bejaht sie für seinen ivo.tec.
Wassergeführte Pelletkaminöfen werden bereits in einer technologischen Bandbreite angeboten, die Kombination mit Scheitholz ist ein weiterer Schritt. Alternativ sind in Zukunft andere Kombinationsmöglichkeiten denkbar. Zum Beispiel die Kombination einer Pelletfeuerung mit Photovoltaik, die Strom in das hauseigene Wärmesystem einspeist (zum Beispiel über einen Heizstab in einen Pufferspeicher). Das gibt es zwar noch nicht am Markt. Aber die steigenden Strom- und Heizpreise, in Verbindung mit immer niedrigeren Vergütungen für Strom aus PV nach EEG schaffen den Anreiz, dass PV-Strom nicht mehr ins Netz, sondern im Eigenheim selbst verwertet wird. Zum Beispiel auch zu Wärmezwecken. Die Kesselhersteller sind tätig. Sie bieten Lösungen auf kleinstem Raum und mit geringster Leistung an. Sowohl Holzpelletkessel als auch Pelletöfen sind im Neubau eine Zentralheizungs-Option.
Autor: Dittmar Koop, Journalist für Erneuerbare Energie, Schwerpunkt Biomasse
Nachgefragt
Wie argumentieren bei höherem Systempreis? Antworten von Frank Schönfelder, Leiter Marketing bei KWB Deutschland – Kraft und Wärme aus Biomasse GmbH.
IKZ-HAUSTECHNIK: Bislang werden die relativ teuren Pelletfeuerungen über die Brennstoffkosten-Einsparung über die Jahre kommuniziert. Was aber, wenn der Brennstoffbedarf per se gering ist, wie im Ein- oder Zweifamilien-Neubau? Lässt sich da noch sauber argumentieren?
Frank Schönfelder: Auch wenn Sie Recht haben, dass die Amortisation bei einem kleinen Wärmebedarf länger dauert, ist auch eine kleine Pelletheizung wirtschaftlicher als eine fossil befeuerte Anlage. Der, langfristig gesehen, günstigere Brennstoffpreis und das Wegfallen von Grundgebühren – zum Beispiel der Kosten für die Gasuhr – lassen sich auch im Neubausegment gut darstellen. Die Brennstoffkostenersparnis war aber nie unser einziges Argument. IKZ-HAUSTECHNIK: Welche sind das außerdem
Frank Schönfelder: Die Themen Unabhängigkeit, Langlebigkeit, Warmwasserbereitung und Betreuungsqualität sind für uns ebenfalls wichtige Verkaufsargumente. Dazu kommt, dass allein eine Pelletheizung einen Neubau schon auf das förderfähige KfW55-Niveau hebt. Die EnEV 2014 liefert ein weiteres Argument: Mit einer Pelletheizung erfüllt der Bauherr die EnEV-Vorgaben hinsichtlich des Einsatzes Erneuerbarer Energien.
IKZ-HAUSTECHNIK: Unabhängigkeit ist das Thema angesichts endlicher fossiler Energieträger und steigender Preise, zugespitzt vor dem Hintergrund aktueller Krisen. Langlebigkeit ist ein Haltbarkeitsversprechen. Die beiden Punkte Warmwasserbereitung und Betreuungsqualität – was bedeuten die?
Frank Schönfelder: Manchmal vernachlässigen Berater die Warmwasserbereitung: Wenn zum Beispiel eine vierköpfige Familie an einem kalten Wintermorgen duschen möchte, kann eine knapp ausgelegte Wärmepumpe an ihre Grenzen stoßen und so zu großen Komfortverlusten bei Kunden führen. Eine Pelletheizung hat für diese Bedürfnisse dagegen ausreichend Leistungsreserven.
Statements zum Stand der Entwicklung von Pelletfeuerungen
Johann Standl, Leiter Produktmanagement bei Windhager Zentralheizung, die derzeit wohl die kleinste Kesselleistung (ab 1,7 kW) am Markt anbieten: „Die Herausforderung bei so einer kleinen Leistung ist, noch ein homogenes und stabiles Flammenbild zu erhalten. Auch wirken sich zum Beispiel Falschluftströme, welche nie zu 100 % zu vermeiden sind, negativ auf die Verbrennung und somit die Emissionen aus.“
Johann Hinterauer, Vertriebsleiter beim Kessel- und Ofenhersteller Lohberger Heiztechnik (SHT): „In unseren Wohnraumprodukten werden Zellradschleusen (= Rückbrandsicherung) verbaut, was dem höchsten Sicherheitsstandard entspricht. Die Pellet-Rost-Baugruppe, dort, wo die eigentliche Verbrennung stattfindet, ist selbstreinigend (Kipp-Rost). Der Kunde muss nur 1- bis 2-mal pro Heizsaison eine Reinigung durchführen. Im Vergleich zu herkömmlichen Schalenbrennern ein Quantenunterschied in Sachen Bedienungskomfort, muss ein Schalenbrenner doch nahezu täglich vom Bediener gereinigt werden.“
Als Feuerungssystem kommt bei der Pellematic Smart von Ökofen die Seiteneinschubfeuerung mit nachgeschaltetem Brennwertwärmetauscher zum Einsatz. Die Seiteneinschubfeuerung ermöglicht eine gleichmäßige Verbrennung, bei der die drei Verbrennungsprozesse Trocknung, Ausgasung und Ausbrand in getrennten Zonen kontinuierlich ablaufen. „Ihr Prinzip ist somit zwar das Gleiche wie bei der Unterschubfeuerung (die ÖkoFEN bei den Kesseln im größeren Leistungsbereich einsetzt), ist jedoch für den kleineren Leistungsbereich besser geeignet und ermöglicht eine kompaktere Bauweise“, sagt Philipp Tomaschko, Produktmanager bei Ökofen.
Frank Schönfelder von KWB Deutschland bringt einen weiteren Punkt: Asche, ihre mögliche Verschlackung und das Thema Feinstaub: „Die Verbrennung fester Stoffe produziert grundsätzlich Asche. Vor allem, wenn die Asche verschlackt, beeinflusst sie die Verbrennung negativ. Deshalb reinigt erstens die KWB Easyflex-Technologie den Brennteller automatisch, indem drei Messer die Ascherückstände ruhig und eben vom Brennteller schieben. Zusätzlich ist zweitens ein Zyklon-Staubabscheider verbaut: Darin wird das Rauchgas intensiv verwirbelt und so umgelenkt, sodass die schwereren Feinstaub-Teilchen in eine Absetzzone vor dem Wärmetauscher fallen.“ Beide Maßnahmen minimieren den Feinstaubanteil im Rauchgas. Emissionen von Biomassefeuerungen – ein wichtiges Thema (siehe IKZ 3/2014).