HOLZ, DER BRENNSTOFFKLASSIKER

Holz, der Brennstoff-Klassiker


Es knistert wieder in fränkischen Öfen. Es gab Zeiten, da galt es als altbacken seine Wohnung mit Holz zu beheizen. Diese Zeiten sind vorbei. Sinkende Vorräte bei Öl und Gas, Unsicherheiten bei der Versorgung und extrem gestiegene Preise haben das Heizen mit Holz wieder hoffähig gemacht. Warum sollte die Wertschöpfung bei der "Heizenergie" nicht auch in unserer Region erfolgen? Nur wenige regenerative Energieträger wie das Holz bieten die Möglichkeit, Sonnenenergie langfristig zu speichern und wenn benötigt bereitzustellen.

HolzDazu gibt es mehrere Möglichkeiten:

  • Scheitholz wird mit Säge und Axt z.B. im Wald und aus Sägerestholz gewonnen.
  • Hackschnitzel werden aus Schwach- bzw. Durchforstungsholz, das der Markt als Industrieholz nicht gewinnbringend vergütet, und gröberen Sägerestholz hergestellt.
  • Holzpellets bestehen aus naturbelassenen trockenen Säge- und Hobelspäne, die verpresst werden. Sie sind eine "Entsorgung" von Holzabfällen der ganz besonderen Art.
    Die nicht ganz bleistiftstarken und etwa 2,5 Zentimeter kleinen „Würstchen“ werden in speziellen Einzelöfen oder Heizkesseln mit sehr gutem Wirkungsgrad verbrannt. Die Zuführung in den Brennraum erfolgt automatisch. Es sollten immer Pellets verbrannt werden, die zumindest nach  der DIN 51731 oder der ÖNORM M 7135 hergestellt wurden. Spitzenprodukte sind die Holzpellets, die unter den Bedingungen des Zertifizierunggsprogrammes DINplus produziert werden.
  • Die größeren Holzbriketts, für manuelle Verfeuerung in Einzelöfen, bestehen aus dem gleichen Material.

Moderne Feuerungsanlagen erlauben dank ausgereifter Konstruktion eine umweltgerechte Nutzung von Holz mit sehr gutem Wirkungsgrad. Automatisch beschickte Holzkessel bieten einen Bedienungskomfort, der sich vor Öl- bzw. Gasheizungen nicht verstecken braucht.

Die Ökobilanz

Besonders in der Diskussion um die Reduzierung der CO2-Emissionen ist es wichtig, die verschiedenen Energieträger auf ihre "Ökologische Bilanz" hin zu untersuchen. Interessant ist es den Naturstoff Holz einmal in seinem gesamten Kreislauf zu betrachten. Während des Wachstums entnimmt der Baum der Umwelt die notwendigen Nährstoffe. Er entzieht dem Boden Wasser und verschiedene Mineralien, der Luft das oft zitierte Kohlendioxid (CO2). Mit Hilfe des Sonnenlichts werden diese Stoffe in einem komplizierten chemischen Prozess umgewandelt und die bekannten Produkte wie Zellulose und Lignin entstehen. Durch die Verbrennung der Holzsubstanz wird dieser Vorgang „umgekehrt“, es werden die Bestandteile wie Wasser und CO2 wieder an die Umwelt zurückgegeben. Die Bilanz ist also gegenüber anderen Energieträgern, wie z.B. Heizöl oder Erdgas im Wesentlichen ausgeglichen. Es wäre allerdings vermessen zu behaupten, dass Holz frei von Rückständen verbrennen würde. Eine vollständige Verbrennung findet bei Temperaturen von ca. 600 °C statt, bei gut konstruierten Feuerstätten kein Problem. Besonders schädlich wirkt sich die Drosselung der Luftzufuhr während der Anheizphase aus. Es kann zum Schwelbrand kommen, ein hoher Anteil der Holzsubstanz wird ohne Wärmegewinn unverbrannt an die Umwelt abgegeben.

Teer, Glanzruß, Säuren und Kohlenmonoxid (CO) können bei Verbrennungsluftmangel entstehen. Für einen möglichst geringen Schadstoffauswurf ist bei der Verwendung von Scheitholz auch wichtig, nicht zu dicke Stücke zu verfeuern. Sie zünden schlecht und verbrennen schwer (Rauchentwicklung!). Rundhölzer sollten mindestens einmal gespalten werden.

Übrigens: wenn das Holz im Wald verrottet, wird z.B. die gleiche Menge Kohlendioxid (CO2), wenn auch in einem längeren Zeitraum, wieder an die Umwelt zurückgegeben.

Und noch ein entscheidender Vorteil: Holz ist ein nachwachsender Rohstoff und steht praktisch vor unserer Haustüre. Eine nachhaltige Brennholz-Ernte ist dabei kein Raubbau am Wald. Ein gepflegter, durchforsteter Wirtschaftswald gedeiht wesentlich besser als ein „Urwald“, dessen unterschiedliche Bäume im Wettbewerb untereinander stehen.
Interessant ist in diesem Zusammenhang auch, dass der verfügbare Holzbestand nur zu zwei Drittel genutzt wird.

Wie nutzt man Holz als Brennstoff richtig?

Sicherlich ist Holz zu schade, um es in einem herkömmlichen offenen Kamin zu verfeuern. Dies mag zwar romantisch sein, ist aber ökologisch wie ökonomisch nicht sinnvoll. Wegen ihres geringen Wirkungsgrades und der mehr als schlechten Schadstoffbilanz dürfen offene Kamine nur noch gelegentlich betrieben werden. Damit sind offene Kamine nicht mehr zur Wohnraumbeheizung einsetzbar. Die Energieausbeute bei einem Kaminofen ist besser als beim offenen Kamin. Mit einer Heizleistung von 6 bis 10 kW kann ein Kaminofen bis zu 100 m² Wohnraum, je nach Güte des gebäudlichen Wärmeschutzes, beheizen. Nun geschieht jedoch folgendes: In den meisten Fällen steht der Kaminofen in einem Wohnraum mit 25-40 m² . Die abgestrahlte Wärmemenge, die sich übrigens so gut wie nicht dosieren lässt, ist zu hoch. Die Folge davon, der Raum wird überheizt. Aufgerissene Fenster und Türen lassen dann wertvolle Energie ungenutzt verschwinden.

Ein weiterer Nachteil des Kaminofens als alleinige Wärmequelle im Haus, ist die fehlende Möglichkeit Warmwasser zu bereiten. Zentralheizungen mit manuell oder automatisch beschickten Biomassekessel liefern neben regelbarer Raumtemperatur auch warmes Wasser - und wer möchte schon im 21.Jahrhundert sein Badewasser in Metallkübeln auf dem Küchenherd erwärmen?

Trotzdem gibt es Alternativen, bei denen der Romantiker nicht auf das prasselnde Holzfeuer verzichten muss. Wassergeführte Kamineinsätze in Kachel- oder Grundöfen so wie Kaminöfen beheizen nicht nur den Raum, sondern geben neben der Strahlungsenergie Wärme an die Zentralheizung und den Brauchwasserspeicher weiter. Aus einem Pufferspeicher kann überschüssige Energie zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden - die Feuerstelle muss also nicht permanent betrieben werden - über die Heizkörper wird das ganze Haus gleichmäßig beheizt. Dass Funktion nicht vor Optik stehen muss, beweisen entsprechende Beispiele im ansprechenden Design und in vielen modernen Farben. Die Einbindung in den geschlossenen Heizkreislauf ist dabei weniger aufwendig, als man zunächst glaubt und ist bei nahezu allen Heizungsanlagen auch nachträglich möglich. Eines bleibt den Heizkesseln vorbehalten. Sie erreichen mit bis zu 90 Prozent Wirkungsgrad die beste Ausnutzung der „Energie Holz“.

Welche Mengen Holz werden zum Heizen benötigt?

Der Heizwert ist je nach Baumart (Nadel- oder Laubbäume) unterschiedlich hoch und liegt im Mittel bei etwa 4,00 kWh/kg lufttrockenem (ca. 20 % Restfeuchte) Holz.

Ein Raummeter (rm) entspricht einem Quader von je einem Meter Kantenlänge (ein Ster) aufgeschichtetem Holz und ist das übliche Verkaufsmaß für Brennholz.

Da sich zwischen den aufgeschichteten Holzstücken verschieden große Lufträume befinden, entspricht das tatsächliche Volumen an massivem Holz nur ca. 0,7 Festmeter (fm). Ein Raummeter (Restfeuchte ca. 20 %) entspricht ca. 170 ltr. Heizöl EL oder 170 m³ Erdgas H.

Brennholz wird in jedem Fall nach seinem Volumen und nicht nach Gewicht gekauft. Frisch geschlagenes Holz enthält noch viel zu viel Wasser und ist dadurch zunächst schwerer.

Nach der Lufttrocknung sind Gewichtsveränderungen bis zu 40 % keine Seltenheit. Das Volumen ändert sich jedoch kaum (ca. 8-10%).

Feuchtigkeit

Frisches Holz ist wegen des hohen Wassergehaltes als Brennstoff ungeeignet, es muss erst zur Verbrennung aufbereitet werden. Das geschieht durch Lufttrocknung, bei der das Holz entwässert wird. Nach dem ersten Jahr der Lagerung bzw. Lufttrocknung sind noch ca. 20 - 25 % Restfeuchte im Holz vorhanden, zu viel, um im Ofen verbrannt zu werden. Um diesen Zustand zu erreichen, werden je nach Holzart Lagerzeiten von ein bis drei Jahren benötigt.
Mit dem bloßen Auge ist die Restfeuchte allerdings nicht zu erkennen. Besser ist es das Holz über einen längeren Zeitraum zu lagern, da zu hohe Restfeuchte nicht nur den Heizwert senkt, sondern auch die Feuerraum- und Abgastemperatur verringert.

Winterlicher HolzstapelEine zu hohe Restfeuchte im Holz ist auch immer wieder die Ursache dafür, dass sich bei der Verbrennung die mit Wasserdampf vermischten Teerdämpfe im Heizkessel und Schornstein als Glanzruß niederschlagen. Hierdurch wird dann auch der CO2-Wert gesenkt und die CO-Ausscheidung begünstigt.

Ein weiterer unangenehmer Nebeneffekt ist, dass die zu hohe Restfeuchte den Taupunkt der Abgase reduziert und damit die Gefahr der Schornsteinversottung steigt.

Deshalb sollte folgendes beachtet werden:
Lange genug gelagertes Holz entlastet nicht nur die Umwelt, sondern auch den Geldbeutel.  Der Weihnachtsbaum darf also nicht sofort, wenn dieser nach den Feiertagen „ausgedient“ hat, verfeuert werden.

Zur sach- und fachgerechten Lagerung:

  • Nur gebrauchsfertiges (zersägt und gespaltenes) Holz lagern, da es so schneller trocknen kann.
  • Das Holz unter einem schützenden Dach stapeln. So wird es vor direkter Durchnässung geschützt und die Luft kann durch alle Schichten zirkulieren.
  • Stets einen größeren Vorrat anlegen, so bleibt für das frische Holz genügend Zeit zum Trocknen.

Es sollten folgende Trocknungszeiten mindestens eingehalten werden:

  • Pappel und Fichte ein Jahr
  • Linde, Erle und Birke eineinhalb Jahre
  • Buche, Esche und Obstbäume zwei Jahr
  • Eiche etwa drei Jahren

Die Verbrennung

Die Verbrennung von Holz geschieht im Wesentlichen in zwei Phasen: Erstens der Erwärmung und Trocknung und zweitens der Entgasung durch thermische Zersetzung. Die durch die Rauchgase oder Strahlung übertragene Wärme erhöht die Temperatur des eingebrachten Holzgutes. Aufgrund der Porigkeit erwärmt sich dieses von außen nach innen relativ gleichmäßig, sodass die Restfeuchte entzogen werden kann.

Durch diese Trocknung schwindet das Holz und am Rand kommt es zu Rissen, die wiederum die Trocknung des Kerns beschleunigen. Die Rissbildung erkennt man durch das typische Prasseln, Knistern und Herausplatzen von Holzteilen (besonders bei harzhaltigen Nadelhölzern!).

Nach der Trocknung wird das Holz bei ca. 100 °C entgast, der im Holz gebundene Sauerstoffgehalt (ca. 44%) entweicht und die festen Bestandteile des Holzes werden verflüssigt und anschließend verdampft. Nach Erreichen der Entzündungstemperatur von ca. 240 °C setzt dann die Flammenbildung ein. Das Holz wird nun immer weiter erwärmt, so dass die flüchtigen Bestandteile bei ca. 800 °C völlig verbrannt sind. Die so entstandene glühende Holzkohleschicht wird dann durch die heißen Brenngase fast vollständig zersetzt.

Dank dieser guten Zersetzung liegt der Aschegehalt auch nur bei ca. 1 % der Holzmasse. Die Asche enthält einen hohen Anteil an Kaliumcarbonat, besser bekannt als Pottasche, die sich gut als Düngemittel im eigenen Garten verwerten lässt.

Tipps für richtiges Heizen

Brennstoffvorbereitung:
Beachten sollte man, dass nur etwa unterarmstarkes Holz gut ausbrennt. Auch Rundhölzer, seien sie noch so klein, sind unbedingt zu spalten. Die zulässige Größe bzw. max. Länge der Holzscheite sind einzuhalten.

Anheizen:
Zu Beginn die Anheizklappe ganz öffnen. Nur dünnes Anfeuerholz locker in den Feuerraum schichten und mit Hilfe von etwas Hobelspäne, Holzwolle oder Zeitungspapier anzünden. Das funktioniert wunderbar. Die Feuerraumtür bleibt jetzt noch geöffnet.

Dauerbrand:
Hat das Holz gut durch gezündet (Grundglut), können die eigentlichen Holzstücke - wieder gut geschichtet – einlegt werden. Die Feuerraumtür kann jetzt geschlossen werden. Je nach Abbrandverhalten des Holzes kann durch Drosseln oder Freigeben der Verbrennungsluft die Feuerung beeinflusst werden.
Zu beachten ist hierbei, dass die für die Holzverbrennung notwendige Verbrennungsluft erst gedrosselt wird, wenn nur noch Holzglut vorhanden ist.

Säuberung:
Wie bereits erwähnt, erzeugt Holz weniger als ein Prozent Asche. Innerhalb der Heizperiode ist es jedoch wichtig, je nach Benutzung, einige Male den Feuerraum von der Asche zu befreien und zu reinigen.

Der Hinweis zum Schluss:

Offene Kamine, Kamin- oder Kachelöfen und Scheitholzkessel sind keine Müllverbrennungsanlagen. Müll gehört in die Mülltonne. Wer Abfall verbrennt, schädigt nicht nur seine Umwelt, sondern macht sich strafbar. Eine Analyse der Feuerraumasche überführt zuverlässig jeden Übeltäter.



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