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Holz
Heizen mit Holz
Holz ist gespeicherte und haltbar gemachte Sonnenenergie. Bäume produzieren Holz, indem sie mit Hilfe von Sonnenlicht das CO2 aus der Luft mit Wasser und Mineralsalzen aus dem Boden verbinden. Verbrennt man das Holz, wird die Sonnenenergie wieder freigesetzt und Reste der Verbrennung bleiben zurück als CO2, Wasserdampf und Mineralsalze (Asche). Der Rauch enthält Stickoxide (NOx) sowie andere luftverschmutzende Schadstoffe, wobei die Konzentration dieser Stoffe von der Qualität des Brennholzes und der Heizung abhängt.
Was die Problematik der Klimaerwärmung betrifft, so ist es in bestimmten Regionen durchaus gerechtfertigt, Holz für die Beheizung von Gebäuden zu verwenden; allerdings unter der Voraussetzung, dass die Masse der Bäume in solchen Regionen nicht verringert wird, denn so kann das bei der Verbrennung freigesetzte CO2 wieder von den nachwachsenden Bäumen absorbiert werden...
In der Schweiz ist Brennholz eine lokal verfügbare Energieressource, und die Bewirtschaftung der Wälder wie auch die Landschaftspflege ermöglichen es, seine Relevanz als erneuerbare Energie zu sichern. Darüber hinaus fördert die Holzwirtschaft nicht nur die Energieunabhängigkeit unseres Landes, sondern schafft auch die Möglichkeit für zahlreiche Berufe und Aktivitäten im Zusammenhang mit der Pflege von Bäumen, dem Fällen und Zuschneiden der Stämme, dem Bau von Gebäuden und Möbeln sowie der Herstellung von Brennstoffen zum Heizen: Holzscheite, Holzschnitzel (klein gehackte Holzstückchen) und Pellets – zu Granulat stäbchenförmig zusammengepresstes Sägemehl (siehe Foto).
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Eine automatische Pelletheizung (oder Holzschnitzelheizung) wird mit einer Förderschnecke beladen. Wie jede andere automatische Heizung benötigt auch sie Strom für ihren Betrieb.
Ofen, automatische Heizung, Fernwärme-Heizzentrale...
Holzheizungen gibt es in ganz unterschiedlichen Formen und Grössen. Die einfachsten sind Stückholzöfen, die von Hand beladen und angefeuert werden. Da sie für ihren Betrieb keinen Strom benötigen, bieten sie eine grosse Wärmeversorgungssicherheit. Es gibt auch Pelletöfen, die ohne Strom funktionieren und während 2-3 Tagen ohne Nachfüllen heizen können. Speicheröfen (aus Stein oder Keramik) besitzen eine grössere Wärmeträgheit, weshalb sie auch dann noch Wärme abstrahlen, wenn das Feuer längst erloschen ist. In einem zu anderen Räumen hin offenen Wohnzimmer installiert kann ein Speicherofen ein ganzes Einfamilienhaus (oder eine Wohnung) heizen, wenn man mit einem geringen Wärmebedarf auskommt.
Ein automatischer Pelletofen benötigt einen elektrischen Anschluss, denn die Zündung und die Kontrolle der Verbrennung werden elektronisch gesteuert. Ein Pelletofen kann im Wohnzimmer installiert werden und funktioniert automatisch während mehrerer Tage ohne Nachfüllen. Bestimmte Stückholzöfen oder Pelletöfen können sogar an den Wasserkreislauf der Heizkörper bzw. der Bodenheizung angeschlossen werden und auch Brauchwarmwasser produzieren.
Da ihre Funktionsweise derjenigen einer Ölheizung ziemlich ähnlich ist, kann eine automatische Pelletheizung im Heizungsraum installiert werden neben einem Reservoir, das in etwa 2 bis 3-mal mehr Platz benötigt als eine Ölzisterne. Oft ist dies die beste Lösung, um eine Ölheizung eines Gebäudes zu ersetzen, das nicht genügend wärmegedämmt ist und das eine höhere Vorlauftemperatur (Temperatur des Heizwassers beim Austritt aus dem Heizkessel) des Heizwasserkreislaufs benötigt. Das Reservoir für die Pellets kann dann dort, wo früher die Ölzisterne installiert war, seinen Platz finden.
Die Installation einer automatischen Pelletheizung kostet in der Regel mehr als die einer gleichwertigen Ölheizung, dafür kann sie jedoch mit finanziellen Fördermitteln unterstützt werden. EnergieSchweiz und die Kantone Freiburg und Neuenburg haben einen Online-Rechner aufgeschaltet, mit welchen die Kosten für verschiedene Heizungslösungen mit Einbezug von kantonalen Subventionen verglichen werden können:
Erneuerbar heizen (EnergieSchweiz) -www.erneuerbarheizen.ch
Vergleich der Heizkosten (Freiburg) -www.fr.ch
Vergleich der Heizkosten (Neuenburg) -www.ne.ch/energie
Grosse automatische Heizkessel, die grosse Gebäude oder ein Fernwärmenetz (FW) versorgen, werden in der Regel mit gehacktem Holz (Holz- bzw. Hackschnitzeln) betrieben. In der Schweiz gibt es mehr als 1000 holzbefeuerte Fernwärmeanlagen. Mit ihnen werden z.B. Schulkomplexe oder ganze Quartiere beheizt. Ein zentralisiertes Heizsystem mit guter Verbrennung und Rauchgasreinigung ist effizienter und umweltfreundlicher als viele kleine Holzfeuerungen.
Wenn das Holz schlecht brennt, kann die Flamme gesundheitsschädliche Schadstoffe freisetzen
Eine automatische Pelletheizung, die den heutigen Normen entspricht, emittiert etwa 100-mal weniger Feinstaub als eine alte Stückholzheizung. Wenn die Verbrennung unvollständig abläuft, produzieren die Flammen VOCs (flüchtige organische Verbindungen), Russ oder Teer, was besonders schädlich ist. Russ bildet sich, wenn zuwenig Sauerstoff vorhanden ist, Teer hingegen entsteht bei einem Sauerstoffüberschuss. Je unvollständiger die Verbrennung ist, umso mehr umwelt- und gesundheitsschädlichen Rauch – der oft gut sichtbar ist und auch stinkt – geben die Flammen ab.
Bei automatischen Heizungen von Einfamilienhäusern oder kleinen Mehrfamilienhäusern lässt sich eine vollständige Verbrennung mit Pellets viel leichter erreichen als mit Holzschnitzeln. Da Heizkessel von kleineren Heizungen intermittierend arbeiten, kühlt die Brennkammer vor dem nächsten Zünden immer wieder ab. Pellets sind einfacher zu dosieren und zünden besser als Hackschnitzel. Bei grossen Heizungsanlagen, die quasi kontinuierlich arbeiten, ist eine vollständige Verbrennung mit Pellets, Holzschnitzeln und sogar mit Scheithölzern möglich.
Um zu vermeiden, dass der Heizkessel zu oft ein- und ausschaltet, ist es notwendig, die Heizungsanlage mit einem grossen Warmwasserspeicher (Pufferspeicher) zu versehen, aus der die Zentralheizung bei Bedarf Wärme bezieht.
Auch Kaminöfen oder Öfen, die mit Holzscheiten geheizt werden, können vollständige Verbrennungen erreichen, wenn sie eine Brennkammer besitzen, die unter dem Füllraum liegt: sogenannte «Unterbrandheizkamine» oder «Unterbrandöfen». Das Anzünden des Feuers ist jedoch immer noch ein grosser Ausstoss von umweltbelastenden Luftschadstoffen, da der Feuerraum zu Beginn des Feuerns noch kalt und die Flammentemperatur nicht hoch genug ist. Um die Rauchentwicklung in der Anfangsphase des Feuers zu verringern, sollte man das Holz von oben anzünden.
Regelmässige Abgaswartung
Regelmässige Prüfungen der Luftschadstoffemissionen sind für alle holzbefeuerten Zentralheizungen Vorschrift, auch für solche mit einer Heizleistung von weniger als 70 kW. Eine gut eingestellte, regelmässig gewartete Heizungsanlage, die mit qualitativ hochwertigen Brennstoffen betrieben wird, hält in der Regel die Emissionsgrenzwerte ein. In bestimmten Fällen kann es jedoch erforderlich werden, einen Partikelfilter einzubauen oder sogar die Heizungsinstallation durch eine andere zu ersetzen.
Offene Wohnzimmercheminées produzieren viele Feinstaubpartikel
Da bei Wohnzimmer-Cheminées die Luftmenge, die auf die Flammen trifft, nicht reguliert werden kann, sind solche offenen Feuerstellen ganz besonders umweltverschmutzend und haben zudem einen sehr schlechten Wirkungsgrad: weniger als 10% der Wärmeenergie des Holzes wird genutzt, gegenüber den 80% eines qualitativ hochwertigen Ofens oder eines Cheminées mit dicht schliessender Verglasung. Hinzu kommt, dass die offene Feuerstelle sehr viel Raumluft ansaugt (zwischen 300 und 500 m3 pro Stunde). Ist zusätzlich zum Cheminéefeuer noch die Heizung eingeschaltet, ist dies eine grosse Energieverschwendung. Ein bereits bestehendes Cheminée kann saniert werden, indem es mit einem in der Feuerstelle integrierten Wärmetauscher aus Gusseisen oder Stahl ausgerüstet wird.
Berühren Sie die Holzscheite
Behaglich, aber wenig Wärme
Ein konventionelles Cheminée mit offener Feuerstelle eignet sich kaum als Begleitheizung! Denn auch das perfekteste Cheminée verbraucht viel zu viel Raumluft, um den Wohnraum effizient zu erwärmen.
Berühren Sie die Holzscheite
Wirkungsgrad: 5% oder weniger!
Da die Verbrennungstemperatur der Holzscheite tief ist, wird die Heizenergie des Holzes nur zu einem kleinen Teil ausgenützt: im besten Fall 5%. Zudem entstehen Luftschadstoffe in beträchtlichem Ausmass.
Das Feuer saugt ausserdem sehr viel Raumluft an, die anschliessend über den Kamin nach Draussen abgeführt wird: zwischen 300 und 500 m3 pro Stunde. Im Winter geht so sehr viel warme Zimmerluft verloren. Sie wird durch kalte Aussenluft ersetzt, die über Fensterritzen und die Aussenmauern eindringt.
Wirkungsrad: um 20%
Hier wurden Keramikglasscheiben angebracht: Wenn sie dicht schliessen und man die Luftzufuhr der Feuerstelle regeln kann, wird die Raumluftentweichung auf ca. 50 m3 pro Stunde reduziert. Sie begünstigen auch eine bessere Holzverbrennung. Trotzdem gibt auch ein solches Cheminée nicht genügend Wärme ab, um als wirkungsvolle Begleitheizung eingesetzt werden zu können.
Wirkungsrad: 60% oder mehr
Das Cheminée hat einen Heizeinsatz erhalten, ein in der Feuerstelle integrierter Wärmetauscher aus Gusseisen oder Stahl, der es ermöglicht, die Menge der dem Feuer zugeführten Luft zu regeln und die Wärme teilweise zurück zu gewinnen. Die Raumluft wird angesaugt, im Kontakt mit den Metallrohren des Wärmetauschers erwärmt und wieder ins Zimmer zurückgeleitet. Es gibt zahlreiche unterschiedliche Modelle, einige mit elektrischem Ventilator, deren Wirkungsgrad 80% erreichen kann.
Am besten wird dem Feuer Aussenluft zugeführt.
Wirkungsrad: um 80%
Das alte Cheminée ist durch einen Schwedenofen ersetzt worden, das am bereits vorhandenen Schornstein angeschlossen ist. Sein Wirkungsgrad kann mehr als 80% erreichen. Gefällt einem ein traditionelles Cheminée besser, gibt es auch darunter leistungsfähige Modelle (die aber teurer sind als ein Schwedenofen): das "Heissluftcheminée" oder das "Speichercheminée" (Wirkungsgrad ca. 80%).
Noch teurer sind Speicheröfen aus Speckstein oder Kachelöfen. Sie heizen ein Zimmer weniger schnell, verströmen aber eine anhaltend gleichmässige Wärme (Wirkungsgrad bis zu 80%). Es gibt auch automatische Pelletöfen, die nur alle zwei bis drei Tage nachgefüllt werden müssen.
Schliessen Sie die Zugklappe
Brennt kein Feuer im Cheminée, vergessen Sie nicht, die Zugklappe zu schliessen. So kann die warme Raumluft nicht nach draussen entweichen (bzw. die kalte Aussenluft kann nicht über den Schornstein eintreten, falls das Cheminée schlecht zieht).
Recyclingholz darf nur in speziellen Installationen verbrannt werden
Brennholz (Holzscheite, Pellets und Holzschnitzel) kostet etwa 4-mal weniger als Bauholz. Es stammt hauptsächlich von Bäumen mit minderwertigerem Holz, aus Abfällen der Waldpflege und der Waldnutzung, aus Baum-, Strauchschnitt und Gartenpflege, sowie aus Holzabfällen aus Sägewerken und Schreinereien (Hobelspäne und Sägemehl). Was Holz aus Baustellen betrifft, so ist es ökologisch betrachtet erstrebenswert, es zuerst als Baumaterial zu verwenden, und, wenn es dann nicht mehr gebraucht wird, es zu sammeln und anschliessend zu verbrennen (Mehrfachnutzung dieses Rohstoffes über mehrere Stufen). Da solches Recyclingholz jedoch aufgrund der chemischen Mittel, mit denen es behandelt sein kann, sowie durch die Verunreinigung durch andere Produkte oder Materialien problematisch ist, darf es nur in Kehrichtverbrennungsanlagen für Haushaltsabfälle (KVA), oder in Heizungsinstallationen, die dafür autorisiert und mit Rauchgasfiltern ausgestattet sind, verbrannt werden.
Holz und die Biomasse aus Waldnutzung und Landschaftspflege können auch in Alkohol oder in Biogas umgewandelt werden: ein Gas von ähnlicher Qualität wie das "natürliche" Erdgas (Gas fossiler Herkunft). Es gibt bereits Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen (WKK) – sie produzieren elektrischen Strom und Wärme –, die beweisen, dass es möglich ist, noch mehr Energie aus unseren Bäumen zu gewinnen, und gleichzeitig luft- und umweltbelastende Schadstoffe drastisch zu reduzieren, wenn die Überlegungen zum Thema Heizen in der Grössenordnung von Gemeinden oder einer Region geführt werden.
Das Energiepotential von Holz ist noch nicht voll ausgeschöpft
In der Schweiz werden jedes Jahr mehr als 5 Millionen m3 Holz verbrannt, was ungefähr 10% der für die Beheizung von Gebäuden verwendeten Energie entspricht. Das Potential der Holzproduktion unseres Landes ist damit jedoch noch nicht ausgeschöpft: Es könnte noch um die Hälfte gesteigert werden, ohne die Landschaft und die Wälder zu schädigen. Da viele Bäume durch die Klimaerwärmung leiden und aufgrund von Dürreperioden, Hitzewellen sowie Befall mit Schadinsekten sterben, sind die Holzfachleute der Ansicht, dass in diesem Zusammenhang eine stärkere Nutzung der Wälder die Neupflanzung von Bäumen widerstandsfähigerer Arten ermöglichen würde, um so das Walderbe zu bewahren.
Eine automatische Holzheizung ist am geeigneten Ort:
- Wenn diese Heizung mit der Energieplanung des Gebiets in Einklang steht. In städtischen Gebieten ist eine Holzheizung wegen der ohnehin kritischen Luftqualität nicht immer empfehlenswert, vor allem wenn das Gebäude mit Niedrigtemperatur und einer Wärmepumpe geheizt werden könnte.
- Wenn das Holz (Stückholz, Holzschnitzel und Pellets) ausreichend trocken ist (Pellets mit Qualitäts-Zertifikat) und kurze Transportwege benötigt.
- Wenn die Heizung eine Konformitätsbescheinigung für die Einhaltung der Grenzwerte der Luftreinhalteverordnung (LRV) für Feinstäube und Kohlenmonoxid sowie ein Qualitätssiegel besitzt ("Minergie", oder "Holzenergie Schweiz" für kleine Heizungen; "QM-Holzheizwerke" für grosse Anlagen).
- Wenn die Stückholzheizung oder die Holzschnitzelheizung mit einem Partikelfilter ausgerüstet ist (auch wenn dieser nicht Vorschrift ist).
- Wenn der Installateur für Installationen bis 500 kW eine "Leistungsgarantie" von EnergieSchweiz ausstellen kann.
- Wenn der Schornstein hoch genug ist, so dass der Rauch die Nachbarn nicht stört und wenn sich seine Öffnung oberhalb der höchsten Stelle des Gebäudes befindet.
- Wenn die Installation mit einem genügend grossen Wärmepufferspeicher (Warmwasserspeicher) ausgerüstet ist (gesetzliche Bestimmung LRV).
- Wenn der Heizkessel am Ende der Heizperiode ausgeschaltet und das Brauchwarmwasser mit thermischen Sonnenkollektoren oder einer Wärmepumpe (Wärmepumpenboiler) erzeugt werden kann.
- Wenn die Rohrleitungen in nicht geheizten Räumen gut isoliert sind, und wenn die Umwälzpumpen für den Heizwasserkreislauf einen sehr guten Wirkungsgrad aufweisen (Klasse A).
- Wenn die Heizkörper Thermostatventile besitzen.
- Wenn im Falle eines Heizkesselersatzes geprüft wird, dass die Wärmeverteilung im bestehenden Heizwasserkreislauf ausbalanciert wird.
- Wenn der Boiler regelmässig entkalkt wird.
- Wenn die Installation regelmässig gewartet und der Heizkessel sowie der Schornstein vorschriftsgemäss kontrolliert werden.
- Wenn die Asche fachgerecht entsorgt wird (für kleine Mengen im Haushaltskehricht, sonst in der Mülldeponie). Asche darf wegen ihrer Konzentration an Schwermetallen (natürlichen Ursprungs oder von Sägewerkswerkzeugen) nicht im Garten verwendet werden. Asche kann insbesondere Chrom (VI) enthalten, das beim Einatmen gesundheitsschädlich (krebserregend) ist.
Holzöfen oder geschlossene Cheminées sind gut gewählt:
- Wenn sie als Begleitheizung dienen.
- Wenn sie ein Qualitätssiegel "Minergie" oder "Holzenergie Schweiz" besitzen.
- Wenn der Feuerstelle Aussenluft zugeführt wird.
- Wenn der Schornstein hoch genug ist, so dass der Rauch die Nachbarn nicht stört.
- Wenn das Cheminée mit einem Partikel filter ausgerüstet ist (auch wenn dies nicht Vorschrift ist).
- Wenn man nur trockenes, unbehandeltes und zimmerwarmes Holz verbrennt, und wenn man das Holz von oben her anzündet, was die Entstehung von Feinstaub deutlich verringert (raucharmes Feuer).
www.holzenergie.ch, Verein Holzenergie Schweiz
Leistungsgarantien Gebäudetechnik, damit die Heizungsinstallation wie vorgesehen funktioniert