Hier hackt’s doch!

Wie eine Hackschnitzelheizung funktioniert und was es bei deren Betrieb zu beachten gibt: Gesammelte Basics.

Im Grunde arbeitet eine Hackschnitzelheizung nach demselben Prinzip wie eine Pelletheizung. Hackschnitzel bestehen aus kleingehackten Holzresten unterschiedlicher Herkunft, die nicht anderweitig weiterverarbeitet werden können. Eine Nutzung als Brennstoff ist daher eine ökologische Form der Abfallbeseitigung. Da kaum Arbeit benötigt wird, um Hackschnitzel herzustellen – anders als bei den genormten und in Form gepressten Pellets –, sind diese relativ günstig zu haben. Andererseits benötigen sie aufgrund ihrer groben Masse natürlich weit mehr Platz bei der Lagerung.

Platz da – die Hackschnitzel kommen!

Der Brennstoff für die Hackschnitzelheizung nimmt mehr als den zehnfachen Lagerraum von Öl ein. Ein Beispiel: Benötigt ein Mehrfamilienhaus 50.000 Kilowattstunden Wärme im Jahr (entspricht etwa 5.000 Litern Heizöl), sind das im Jahr rund 12,5 Tonnen Hackschnitzel. Bei einer Dichte von 230 kg/m^³ wird dafür ein Lagerplatz von etwa 54 m^³ benötigt. Da wird schnell klar: Eine Hackschnitzelheizung ist keine Anlage im Kleinformat, hier heißt es: Think big! Sie kommen daher in erster Linie in größeren Gebäuden mit einem hohen Wärmebedarf zum Einsatz, da der Platzbedarf sonst in keinem Verhältnis zum Nutzen steht. Auch die Zufuhr zum Brenner sowie die Lagerung sind bei Hackschnitzeln etwas komplizierter als beispielsweise bei Holzpellets. Während das Brenngut an sich bei der Hackschnitzelheizung vergleichsweise günstig ist, sind die Investitionskosten an sich dafür recht hoch. Eine Hackschnitzelheizung wird daher heutzutage vor allem dort eingesetzt, wo ein hoher Heizbedarf herrscht. Im Leistungsbereich zwischen 100 und 500 kW kommen sie etwa für landwirtschaftliche Betriebe, kommunale sowie gewerblich genutzte Immobilien oder Wärmenetze infrage. Grundsätzlich ist ein effizienter Betrieb aufgrund der hohen Leistung auch in unsanierten Gebäuden möglich, wenn es genügend Platz für Technik und Hackschnitzellagerung gibt. In Industriebetrieben erzeugen die Anlagen außerdem nicht nur Wärme für Heizung und Warmwasserbereitung, sondern auch Prozesswärme und sogar Dampf.

Aufbau einer Hackschnitzelheizung Eine Hackschnitzelheizung besteht typischerweise aus den folgenden Anlagekomponenten:

• Lagerraum für die Hackschnitzel: Neben ihrem Hackschnitzelbunker/Silo haben viele Betreiber auch noch ein größeres Lager, um Hackschnitzel zu trocknen, denn deren Heizwert hängt stark von der jeweiligen Restfeuchte ab.
• Fördersystem: Im täglichen Gebrauch werden die Hackschnitzel dann über eine Förderschnecke oder ein Saugsystem aus dem Bunker/Silo in den Heizkessel transportiert.
• Hackschnitzelkessel als Herz der Anlage: Diese sind in einem breiten Leistungsbereich erhältlich – von Anlagen mit etwa 20 kW für Mehrfamilienhäuser, Bürogebäude oder kleinere Gewerbebetriebe bis hin zu Kesseln mit mehreren 100 kW Leistung für den industriellen Großeinsatz.
• Pufferspeicher, der die erzeugte Wärme "einlagert", bis sie von den Wärmeabnehmern abgerufen wird.
• Abgasanlage, Schornstein und ggf. Rauchgasreinigung.
• Ascheaustragsystem: Neben automatischen Systemen, bei denen die Asche direkt in eine Aschetonne transportiert wird, gibt es auch den klassischen Aschekasten, der von Hand geleert werden muss.

Gut anfeuern ist alles

Da Hackschnitzel in ihrem Feuchtegehalt, der zwischen fünf und 60 Prozent schwanken kann, und ihrer Form extrem variieren, muss die Feuerungstechnik für unterschiedlichste Anforderungen gewappnet sein. Die Feuerungsanlage selbst ist in der Regel als sogenannter Festbettreaktorausgelegt. Die Hackschnitzel gelangen entweder von der Seite (Quereinschubfeuerung) oder von unten (Unterschubfeuerung) in den Brennraum. Unterschubfeuerungen sind vor allem für aschearme Brennstoffe geeignet, die nicht zu trocken sind. Handelt es sich um eine sehr homogene, gesiebte Hackschnitzelqualität, ist es außerdem möglich, den Hackschnitzelkessel mit Abwurffeuerungzu betreiben, so dass der Brennstoff von oben in den Feuerraum fällt. Im Kleinanlagenbereich fertigen die Mehrzahl der Hersteller Hackschnitzelheizungen mit Rostfeuerung.

Gerüttelt, gedreht oder gerollt

Als weitere Varianten bzw. Entwicklungen sind Drehrostfeuerungen (bei größeren Feuerungen), Rüttelroste, Rollroste und Kipproste zu nennen. Mit diesen Entwicklungen wird eine Auflockerung des Glutbetts, also eine verbesserte Schürung, und somit ein besserer Ausbrand sowie eine bessere Rostentaschung bezweckt. Sehr häufig kommen so genannte Treppen- oder Stufenroste zum Einsatz. Sie sehen einer flach liegenden Treppe ähnlich. Der Brennstoff wird dadurch über den Rost bewegt, dass sich einige Treppenstufen (jede zweite oder zwei von drei) vor und zurück bewegen und so den Brennstoff vorwärts schieben. Je nach Richtung der Roststabbewegung wird der Treppenrost auch Vorschubrost oder Rückschubrost genannt, in beiden Fällen entsteht aber eine Vorwärts-Bewegung für den Brennstoff.

Auch Verhackstücktes braucht Qualitätsmaßstäbe

Klar: Je besser die Qualität des Brennstoffs, umso effizienter und emissionsärmer läuft die Hackschnitzelfeuerung ab. Die DIN EN ISO 17225-4 definiert hierzu einheitliche Qualitätsklassen, die einen Mindeststandard gewährleisten. Darüber hinaus gibt es auch für Hackschnitzel das ENplus-Zertifikat des Deutschen Pelletinstituts (DEPI).

Unter anderem sollen Hackschnitzel:

• wenig Wasser (Restfeuchte) enthalten,
• möglichst homogen sein,
• nur einen kleinen Feinanteil und wenig Zerfaserung aufweisen,
• nur einen kleinen Grünanteil enthalten und
• möglichst nicht verunreinigt sein.

Der Heizwert, also der Energiegehalt der Hackschnitzel, hängt von zwei Dingen ab: der Baumart und hauptsächlich dem Wassergehalt. Nadelhölzer haben grundsätzlich einen etwas höheren Heizwert, benötigen dafür aber auch beinahe 50 Prozent mehr Raum zur Lagerung und in der Hackschnitzelheizung. Das beste Verhältnis von Energiegehalt zu Volumen haben harte Laubhölzer wie Buche, Eiche und Esche. Da frische Hackschnitzel einen Wassergehalt von über 50 Prozent haben können, ist eine Trocknung vorab bis unter 30 Prozent Wassergehalt unbedingt zu empfehlen. Ansonsten kann die hohe Restfeuchte zu Schimmel- und Keimbildung führen. Zudem sind umweltbelastende Rauchgase die Folge, wenn relativ feuchte Hackschnitzel verbrannt werden. Hackschnitzel sollten nur maximal drei Monate gelagert werden, um das Risiko von Fäulnis und Schimmel zu vermeiden.