Moderne, umweltfreundliche Hackschnitzelheizungen sind heute eine besonders kostengünstige Alternative zu den herkömmlichen Zentralheizungen. Dies liegt daran, dass die Öl- und Gaspreise seit Anfang 2016 tendenziell steigen, wobei aber die Holzpreise auf relativ niedrigem Niveau verharren, ganz abgesehen von den staatlichen Förderungen der Hackschnitzelheizungen, deren Brennstoff CO2-neutrale (natürliche) Holzabfälle sind, die nicht mehr anderweitig verwertbar und daher besonders günstig sind.
Wenn Sie an der Anschaffung einer Hackschnitzelheizung interessiert sind oder sich einfach über diese Holzheizung informieren möchten, finden Sie in diesem Artikel alle wichtigen Informationen. Sie erfahren was eine Hackschnitzelheizung ist, wie diese funktioniert, wie es mit der Wirtschaftlichkeit dieser Heizung bestellt ist und wie Nachhaltig sie ist. Außerdem stellen wir Ihnen die Vor- und Nachteile einer Hackschnitzelheizung vor und informieren Sie über die zu erwartenden Anschaffungskosten.
Was ist eine Hackschnitzelheizung?
Wie der Name schon anzeigt, handelt es sich um eine Heizanlage, die mit dem biogenen Festbrennstoff Holzhackschnitzel betrieben wird. Es gibt sehr große Anlagen dieser Art, die Großabnehmer oder ganze Wärmenetze beliefern. In diesem Fall spricht man von Hackschnitzelheizwerken. Bei einer modernen Hackschnitzelheizung werden die Hackschnitzel mithilfe eines Transportsystems aus ihrem Lager direkt in den Heizraum geschoben, das bedeutet, dass die Hackschnitzelheizung wie eine moderne Ölheizung oder Gasheizung vollautomatisch arbeitet.
Hackschnitzel oder auch Holzhackschnitzel, sind Reste des nachwachsenden Rohstoffs Holz. Wenn in diesem Zusammenhang immer wieder von CO2-Neutralität gesprochen wird, dann ist damit gemeint, dass Holz bei seiner Verbrennung ebenso viel CO2 in die Atmosphäre entlässt, wie zuvor Kohlendioxid aus der Luft entnommen wurde, das zum Wachstum desselben Holzes erforderlich war. Die Verbrennung der Holzschnitzel ist im Sinne einer ökologisch verträglichen Abfallbeseitigung sinnvoll, da es sich um natürliche (unbehandelte) Holzreste handelt, die anderweitig nicht mehr von Nutzen sind. Wer Hackschnitzel verbrennt, vermeidet eine Forstwirtschaft, die Bäume gezielt zum Verkauf als Brennholz fällt.Der Brennwert der Hackschnitzel hängt von der Art des Holzes und vom Wassergehalt ab. Nadelhölzer haben zum Beispiel einen circa fünf Prozent höheren Brennwert als die meisten Laubbaumarten, was unter anderem auf die energiereichen Harze zurückgeführt werden kann. Wegen ihrer relativ geringen Dichte benötigt Nadelholz aber fast 50 Prozent mehr Lagerraum. Den größten relativen Energiegehalt in Bezug auf ihr Volumen haben harte Laubhölzer wie zum Beispiel Buche, Esche oder Eiche.
Wie funktioniert eine Hackschnitzelheizung?
Der Brennstoff wird, ähnlich wie bei einer Pelletheizung, periodisch angeliefert. Zu diesem Zweck gibt es eine spezielle Zuführeinrichtung, die bedarfsgerecht und automatisiert die Hackschnitzel in die Brennkammer einführt. Die so entstehende Wärme erhitzt das Kesselwasser für den Heizkreislauf. Dahinter schließt sich dann ein ganz normales Zentralheizungssystem mit den Heizkörpern an. Anders als eine Gas- oder Ölheizung benötigt die Hackschnitzelheizung aber einen ausreichend dimensionierten und thermisch gut isolierten Warmwasserspeicher.
Lagerung der Hackschnitzel und Brennstoffzuführung
Es hängt natürlich von Ihrer Heizanlage ab, welche Brennstoffqualität mindestens zur Verfügung gestellt werden muss. Es gibt Anlagen, die sehr wohl mit frischen bis zu feuchten Holzhackschnitzeln klarkommen, bei empfindlicheren Anlagen muss das Brennmaterial unbedingt vorgetrocknet sein. Entsprechend sind die Lagerbedingungen einzustellen: im Keller, unter Dach, unter Folie oder Vlies, unter freiem Himmel.
Die erforderliche Lagerfläche ist relativ groß. Wenn wir das mal mit den Tanks einer Ölheizung vergleichen, brauchen Hackschnitzel ungefähr das zehnfache Lagervolumen, wobei die sicherheitstechnischen Anforderungen an den Raum deutlich geringer sind, eine Ölwanne kann man sich da sparen. Auch im Vergleich zu Pellets brauchen Hackschnitzel wegen ihrer kleineren Schüttdichte in etwa den dreifachen Lagerplatz.
Der Transport des Brennstoffs aus dem Lager erfolgt zum Beispiel über Schubböden oder Rührräder mit Schneckenförderer. Auf ähnliche Weise funktioniert auch die Zuführung in die Brennkammer. Wenn das Brennmaterial sehr heterogen zusammengesetzt ist, haben sich hydraulische Zuführungssysteme mit Förderkolben bewährt, die in der Lage sind, überstehendes Material abzutrennen, was die Störanfälligkeit deutlich reduziert.
Befeuerung
Die meisten Feuerungsanlagen sind als sogenannte Festbettreaktoren ausgeführt. Diese werden automatisch mit Brenngut befüllt. Das kann von der Seite her erfolgen (Quereinschubfeuerung) oder es geschieht bei der Unterschubfeuerung von unten her. Für die Abwurffeuerung müssen die Hackschnitzel durch eine Vorsiebung allerdings ziemlich einheitlich sein. In diesem Fall werden Hackschnitzel von oben her in den Brennraum fallen gelassen.
Je nach gewünschter (eingestellter) Wärmeabgabe wird der Brennstoff mithilfe einer elektronischen Steuerungs- und Regeltechnik dem Brennraum in den richtigen Portionen zugeführt. Dort besteht entweder ein dauerhaftes Glutbett oder die zugeführten Hackschnitzel werden jedes Mal neu durch ein Heißluftgebläse entzündet. Für die entstehende Asche gibt es einen Aschekasten. Bei Brennstoffen mit einem hohen Rindenanteil fällt besonders viel Asche an. Dafür gibt es das Ascheaustragssystem, das die Brennrückstände mithilfe einer Förderschnecke in einen Sammelbehälter transportiert.
Wärmetauscher und Wärmespeicher
Die Anlagentechnik befolgt auch hier bewährte Standards. Das Feuer erhitzt einen Wasserkessel, in dem sich die (spiralförmigen) Leitungen des Warmwassersystems befinden. Das darin befindliche aufgewärmte Wasser wird mithilfe einer oder mehrerer Pumpen über Rohrleitungen zu die Heizkörper transportiert.
Was hier aber besser gelöst ist als bei einer gewöhnlichen Ölheizung, das ist der relativ große und gut isolierte Wärme-Zwischenspeicher für eine größere Menge erhitzten Wassers. Es gibt aber auch Kessel mit vollschamottierter Brennkammer, die durch eine Lambdasonde geregelt wird. In diesem Fall ist der große Wärmespeicher nicht unbedingt erforderlich, weil diese Art Anlagen ebenfalls im Teillastbetrieb sehr niedrige Emissionswerte zeitigen.
Messen, Steuern, Regeln
Die Regeltechnik von Hackschnitzelheizungen ist meistens deutlich aufwendiger als beispielsweise jene einer Öl- oder Gasheizung. Dies liegt daran, dass die Warmwasserspeicher hinsichtlich ihres Wärmeenergie-Inhalts ständig kontrolliert und gegebenenfalls ein bestimmtes Quantum Warmwasser nachgesteuert werden müssen. Darüber hinaus ist die Regelung der Brennstoff- und Luftzufuhr deshalb eine recht komplexe Aufgabe, weil der Brennstoff eben nicht so homogen wie Erdöl oder Erdgas ist.
Sicherheitseinrichtungen
Auch hinsichtlich der Sicherheitseinrichtungen gelten für Hackschnitzel andere Regeln als für Öl oder Gas. So muss zum Beispiel die Brennstoffzuführung durch eine Rückbrandzuführung abgesichert sein. Konkret heißt dies, dass verhindert werden muss, dass Feuer aus dem Brennraum austreten und sich über die Zuführung bis ins Brennstofflager ausbreiten kann. Realisiert wird die Ausschließung einer Brandgefahr entweder durch Löschwassersysteme oder durch eine zuverlässige Abtrennung des Stoffflusses mithilfe eines Absperrschiebers oder einer Zellenradschleuse.
Damit keine giftigen oder entzündlichen Gase in den Heizungsraum entweichen können, wird der Feuerraum permanent in einem gewissen Unterdruck gehalten. Sicherheitswärmetauscher gewährleisten den Überhitzungsschutz, indem im Falle einer Überhitzung der Anlage kaltes Wasser durch den Wärmetauscher geleitet wird.
Automatisierung, Wartung und Betreuung der Anlage
Moderne Hackschnitzelanlagen arbeiten weitestgehend vollautomatisch. Natürlich muss nach wie vor jemand dafür Sorge tragen, dass das Lager (rechtzeitig) aufgefüllt wird und hin und wieder die Asche entsorgt wird. Außerdem sollte auf eine regelmäßige Reinigung der Rauchzüge geachtet werden. Wie bereits erwähnt, ist die Störanfälligkeit der Anlage der Heterogenität des Brennstoffs geschuldet. Aus diesem Grunde sind eine regelmäßige (professionelle) Kontrolle und Wartung der Anlage sehr zu empfehlen, wobei ein jährlicher Turnus in der Regel ausreichend ist.
Heizleistung und Wirkungsgrad
Hackschnitzelheizungen gibt es bereits ab zehn Kilowatt Leistung. Die Regelung der Leistung erfolgt bei den meisten Anlagen über die Brennstoffzufuhr und/oder über die Luftzufuhr. Moderne Hackschnitzelkessel erreichen im Volllastbetrieb (dies entspricht der Nennwärmeleistung) feuerungstechnische Wirkungsgrade von 80 bis 93 Prozent. (Zum Vergleich: Der Wirkungsgrad von Pelletheizungen liegt bei 85 bis 96 Prozent.)
Wirtschaftlichkeit von Hackschnitzelheizungen
Zwar ist die anfängliche Investition für eine Hackschnitzelheizung meistens etwas höher als für eine vergleichbare Pelletheizung, aber dafür liegen hier die Brennstoffpreise niedriger, sodass es schnell zur Amortisation kommt. Hackschnitzelheizungen eignen sich vor allem für Mehrfamilienhäuser
, größere Altbauten oder ganze Gebäudekomplexe.
Der Betrieb dieser Heizungsart erfordert relativ viel elektrische Energie beispielsweise für den Antrieb von Förderschnecke, Rührwerk und Austragung der Asche. Dass sich die Anschaffung einer Hackschnitzelheizung dennoch lohnt, soll die folgende Gegenüberstellung der jährlichen Brennstoffkosten verdeutlichen. Ausgegangen wurde hierbei von einem Jahres-Energieverbrauch von 35.000 Kilowattstunden, wobei jeweils der Durchschnittspreis der Energieträger aus den Jahren 2013, 2014 und 2015 zugrunde gelegt wurde:
- Heizöl – 2.910 Euro
- Erdgas – 2.520 Euro
- Pellets – 1.860 Euro
- Hackschnitzel – 1.070 Euro (Wassergehalt 35 Prozent)
Diese überzeugende Darstellung relativiert sich allerdings dadurch etwas, dass sich die jährlichen Wartungskosten für eine Hackschnitzelheizung zwischen 800 und 900 bewegen. Als grober Richtwert gilt aber, dass die laufenden Betriebskosten einer Hackschnitzelheizung in etwa 60 Prozent der Kosten einer vergleichbaren Ölfeuerungsanlage ausmachen.
Bisheriger Einsatz von Hackschnitzelheizungen
Es liegt wohl in der Natur der Sache, dass diese Form der Heizung besonders in ländlichen, waldreichen Regionen verbreitet ist. Immerhin ist der Lagerraumbedarf für Hackschnitzel groß, was in Ballungsräumen ebenfalls einen erheblichen Kostenfaktor darstellt. Rein statistisch gestaltet sich das so, dass zum Beispiel in Bayern auf tausend Einwohner circa 23 Kilowatt Hackschnitzelheizung installiert sind, im eher waldarmen Schleswig-Holstein haben tausend Einwohner nur zwei Kilowatt in Betrieb genommen (Stand: 2009).
Allerdings hat sich der Anteil dieser Heizungsart in den letzten Jahren vergrößert, wenngleich die Entwicklung mit der enormen Marktentwicklung bei den Pelletheizungen nicht mithalten kann. Es sind heute vor allem die Biomasseheizkraftwerke, die den Löwenanteil der produzierten Hackschnitzel verbrauchen.
Nachhaltigkeit und Emissionen von Hackschnitzelheizungen
Nachhaltigkeit
An dieser Stelle nochmals der Hinweis darauf, dass die Menge an freigesetztem Kohlendioxid bei der Hackschnitzelheizung genau der CO2-Menge entspricht, die der Atmosphäre während des Wachstums des Holzes entnommen wurde. Das macht diese Art der Heizung umweltfreundlich und nachhaltig. Natürlich sollten dabei der Energieverbrauch im Zuge der Waldbewirtschaftung, der Holztransporte und Holzverarbeitung sowie der Stromverbrauch beim Betrieb der Heizung, also alles das, was oftmals als „graue Energie“ umschrieben wird, mit eingerechnet werden. Aber auch dann, wenn dies mit berücksichtigt wird, stehen die klimarelevanten Emissionen durch die Hackschnitzel in gar keinem Verhältnis zu jenen fossiler Energieträger. Die CO2-Produktion der Holzhackschnitzel liegt bei circa 35 Gramm pro Kilowattstunde, beim Heizöl beträgt der Wert 303 Gramm pro Kilowattstunde.
Holzhackschnitzel werden regional erzeugt und verbraucht, das heißt, bei ihrer Verwertung werden die regionalen Wertschöpfungsketten gestärkt.
Emissionen
Außer dem Kohlendioxid bestehen die Emissionen noch aus Kohlenmonoxid, Stickoxiden, flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen sowie Staub- und Aschepartikeln. Die Rauchgase der Holzschnitzel enthalten davon hohe Anteile, mehr als dies bei Öl- und Gasheizungen der Fall ist. Allerdings stehen moderne Hackschnitzelheizungen diesbezüglich deutlich besser da als Kaminöfen älterer Bauart und befinden sich deutlich unter den aktuellen Grenzwerten. Dies gilt auch noch nach der Absenkung der Abgaswerte, die gemäß der 4. Bundes-Immissionsschutzverordnungen (BImSchV) im Jahre 2015 beschlossen wurde. Voraussetzung ist allerdings eine ordentliche Wartung der Anlagen sowie eine gute Qualität der Brennstoffe, ansonsten können die Abgasemissionen exorbitant ansteigen.
Größeren Hackschnitzel-Heizanlagen unterliegen den schärferen Bestimmungen der TA Luft („Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft“). Sie müssen daher ausreichend dimensionierte Filtersysteme für Stickoxide und Feinstäube nachschalten. Auch für Anlagen kleiner als 100 Kilowatt werden heute derartige Systeme zur Abgasreinigung angeboten.
Vor- und Nachteile von Hackschnitzelheizungen
Vorteile
- Die Hackschnitzel als Brennstoff sind kostengünstig und werden es aller Voraussicht nach auch bleiben.
- Hackschnitzel fallen in jeder Region an, sie müssen nicht über weite Strecken importiert werden.
- Hackschnitzel können gegebenenfalls selbst hergestellt werden, zum Beispiel fallen sie in einer Tischlerei an.
- Wegen der umfänglichen Förderprogramme von Bund und Ländern werden die etwas höheren Anschaffungskosten der Heizanlage abgefedert.
- Holz ist ein nachwachsender, nachhaltiger Rohstoff.
- Die Emissionen sind CO2-neutral (klimaneutral).
- Die geringen anfallenden Aschemengen sind nicht umweltschädlich (kompostierbar).
- Der Betrieb der Heizung läuft vollautomatisch.
- Kombinationsmöglichkeit beispielsweise mit einer Solaranlage.
- Mit den hybriden Anlagenvarianten können Scheitholz, Pellets und Hackschnitzel verbrannt werden.
- Überschaubare Nebenkostenabrechnungen.
Nachteile
- Hohe Investitionskosten am Anfang, denn die Anschaffungskosten einer kompletten Anlage sind fast doppelt so hoch, wie jene einer vergleichbaren Gas- oder Ölheizung.
- Großer Platzbedarf sowohl für die Heizanlage selbst, als auch für die Bevorratung der Hackschnitzel.
- Eventuell entstehen zusätzliche Kosten wegen erforderlicher baulicher Veränderungen für die Lager- und Fördereinrichtung.
- Die gelegentliche Ascheentsorgung muss organisiert werden.
- Aus der erhöhten Störanfälligkeit der Anlage ergeben sich hohe Wartungskosten.
Hackschnitzel vs. Pellets
Vorteile der Hackschnitzel im Vergleich zu Pellets
- Einfachere Herstellung der Hackschnitzel.
- Günstigerer Preis pro Kilowattstunde.
- Große und einfache Verfügbarkeit.
Nachteile gegenüber Pellets
- Pellets haben eine höhere Energiedichte.
- Pellets beanspruchen deutlich weniger Lagerfläche.
- Pellets verursachen sehr wenig Asche.
- Pellets haben die bessere CO2-Bilanz.
Anschaffungskosten der Hackschnitzelheizung und Förderung
Der Preis wird natürlich von der Leistung und der Ausstattung der Heizung bestimmt. Es gibt zum Beispiel Kombinationskessel, die sowohl mit Hackschnitzel als auch mit Pellets befeuert werden können. Im Rahmen einer Datenerhebung durch das Bayerische Technologie- und Förderzentrum im Jahre 2011 wurden Originalrechnungen analysiert
, um einen Überblick über die durchschnittlichen Preise für Hackschnitzelheizungen zu gewinnen. Die folgende Tabelle weist in Abhängigkeit von der Nennleistung in Kilowatt die Anschaffungskosten (ohne Mehrwertsteuer) in Euro aus:
- 20 kW – 20.357 €
- 30 kW – 21.433 €
- 40 kW – 22.230 €
- 50 kW – 22.869 €
- 60 kW – 23.405 €
Die Tabelle zeigt recht deutlich, dass die Leistungsstärke der Heizung den Preis eher marginal nach oben treibt. Die günstigsten Varianten erhält man zwar schon ab ungefähr 6.000 Euro, aber da lässt dann der Wirkungsgrad noch zu wünschen übrig. Für eine gute Hackschnitzelheizung sollte man bereit sein, circa 15.000 Euro auszugeben. Achten Sie dabei darauf, dass der Heizkessel nicht zu groß dimensioniert ist, weil es besser ist, wenn die Heizung viel unter Volllast läuft. Dadurch erhöht sich der Wirkungsgrad und die Verbrennung ist vollständiger und damit umweltfreundlicher.
Die Kosten für die Montage betragen zusätzlich zwischen 2.000 und 4.000 Euro. Eventuell werden auch noch Modernisierungsarbeiten am bestehenden Heizkreislauf erforderlich.
Wie die einzelnen Komponenten einer Hackschnitzelheizung zu Buche schlagen, soll die folgende Liste gegenüberstellen:
- Heizkessel: 10.000 – 15.000 €
- Brennstofflager: 1.500 – 4.000 €
- Fördersystem: 1.500 – 2.500 €
- Pufferspeicher: 1.500 – 3.500 €
- Abgasanlage: 1.000 – 1.500 €
- Montage: 1.500 – 3.000 €
- Zubehör: 150 – 700 € (Rohrleitungen und so weiter)
- Förderung: -3.500 €
Daraus ergeben sich die Gesamtkosten zu 13.500 – 24.500 €
Es lohnt sich auf jeden Fall, eine BAFA-Förderung zu beantragen, denn die Bundesregierung war und ist fest entschlossen, alle Investitionen in automatisch beschickte Hackschnitzelheizungen nicht unerheblich zu fördern. Dazu gewährt das „Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle“ (BAFA) Investitionszuschüsse für eine Anlage zwischen fünf und 100 Kilowatt Leistung. Bereits wenn Ihre aktuelle Heizanlage älter als zwei Jahre ist, kann diese Basisförderung beantragt werden. Dazu muss die Hackschnitzelheizung allerdings die folgenden technischen Voraussetzungen erfüllen:
- CO-Emission: maximal 200 Milligramm pro Kubikmeter
- Feinstaubemission: maximal 20 Milligramm pro Kubikmeter
- Größe des Pufferspeichers: mindestens 30 Liter pro Kilowattstunde
- Fördermittelhöhe: 3.500 €
Die „Kreditanstalt für Wiederaufbau“ (KfW) ist zuständig für die Förderung noch größerer Hackschnitzelheizungen. Wenn eine solche Anlage in einem energieeffizienten Gebäude installiert oder das Warmwasser durch eine Solaranlage erhitzt wird, greifen sogar noch zusätzliche Förderungen.
Fazit
Eine Hackschnitzelheizung ist eine größere Investition und will wohl überlegt sein. Es hat sich gezeigt, dass sich diese Art der Heizung auf jeden Fall für größere Gebäude lohnt, insbesondere dann, wenn die technischen Werte so eingestellt werden, dass ein Förderantrag Erfolg versprechend ist. Im Zusammenhang mit der Energiewende sind die Förderungen nur folgerichtig, weil das Verbrennen der Hackschnitzel eine CO2-neutrale Möglichkeit des Heizens darstellt. Wem die Umwelt nicht egal ist, sollte bei seinem Bauvorhaben die Installation einer Hackschnitzelheizung zumindest in Erwägung ziehen.