Was ist Holzwärme?

Ist von Holzwärme die Rede, geht es um eine buchstäblich urige Erfahrung, die brennendes Holz dem Menschen seit jeher beschert: Wärme und Licht zu erleben. Kaum ein Element vermag es wie das Feuer, resultierend aus brennendem Holz, positive Gefühle in uns zu entfachen und unsere Aufmerksamkeit zu erheischen. Dem alle Sinne berührenden Schauspiel, das brennendes Holz mit seinen warmen flackernden, züngelnden Flammen, seinem Knistern und Knacken, seinem Funkenflug und seinem typischen harzig-würzigen Duft uns bereitet, kann sich kaum ein Mensch entziehen. Wärme und Licht befriedigen unser Urbedürfnis nach Sicherheit. Brennendes Holz bedeutet nicht umsonst: Leben.

Zugleich flößt brennendes Holz uns wie jedes Feuer Angst ein. Zu Recht, denn es zerstört auch Leben. Feuer hinterlässt Tod. Die Produkte einer vollständigen Verbrennung von Holz sind im Idealfall nur Kohlendioxid und Asche, die vorwiegend aus den mineralischen Holzbestandteilen und Wasser gebildet wurde.

Damit Holz überhaupt verbrennt, so dass es uns die gewünschte Holzwärme liefert, braucht es laut Buch “Da stimmt die Chemie: Wissenswertes aus dem Reich der Moleküle” von dem Chemiker Andreas Korn-Müller drei Dinge:

1. Erstens den Brennstoff, also Holz.
2. Zweitens Sauerstoff, der steckt mit einem Anteil von gut 20 Prozent in der Luft.
3. Und drittens ist es nötig, die Entzündungstemperatur des Brennstoffs, hier: Holz, zu erreichen. Holz entzündet sich ab Temperaturen von etwa 300 Grad Celsius.

Während Holz brennt, entstehen brennbare Dämpfe, die unter Flammenbildung verbrennen und dabei abströmen.

Wie entsteht Holzwärme?

Holz gibt beim Verbrennen deshalb so viel Wärme ab, weil es vergleichsweise wenig Sauerstoff enthält. In Holz steckt laut Korn-Müller viel Energie, um ganz genau zu sein: dank Photosynthese chemisch gebundene Solarenergie, aber nur wenig Sauerstoff. Verbrennt Holz, entstehen aus dem energiereichen, sauerstoffarmen Brennstoff sauerstoffreiche Verbindungen: Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) – beide sind energiearm und sogar zum Feuerlöschen geeignet. Man kann die Abgabe der Holzwärme so veranschaulichen: Die einst energiereichen Moleküle sind jetzt energiearm, sie haben ihre Energie in Form von Licht und Holzwärme beim Verbrennen abgegeben.

Kleiner Exkurs: Warum Feuer die Umwelt belastet

Pflanzen sind dank der enormen Kraft der Sonnenenergie in der Lage, mittels Photosynthese aus den Produkten der Verbrennung CO₂ und H₂O wieder Sauerstoff zu erzeugen. Betrachtet man das von Menschen gemachte Feuer, sowohl das kontrolliert in unseren täglich laufenden Heizungen als auch das unkontrolliert seit Wochen im Amazona brennende, dann kann man es als “menschengemachtes Abgas” betrachten. Ein Abgas, zu dessen “Verarbeitung” wir Menschen nicht in der Lage sind: Wir können die chemische Reaktion der Verbrennung nicht umkehren. Das hat fatale Folgen, denn die Einseitigkeit der chemischen Reaktion, so schreibt es Korn-Müller, belastet unsere natürlichen Ressourcen erheblich.

Drei Schritte der Holzverbrennung: vom Holz zur Holzwärme

Die Verbrennung von Holz lässt sich in drei Schritte zerlegen:

1. Beim Erwärmen und Trocknen verdampfen das im Holz gespeicherte Wasser und andere leicht flüchtige Stoffe.

2. Während der Pyrolyse zersetzt sich das Holz bei Temperaturen ab etwa 150 Grad Celsius (°C), wobei sich ein Gasmix bildet, in dem unter anderen Verbindungen auch Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe stecken. Zudem entstehen Öle und Teere, die sich bei größerer Hitze weiter zersetzen. Ab Temperaturen ab 400 bis 500 °C vergasen auch diese organischen Feststoffe. Sie verbinden sich mit Luftsauerstoff Großteils zu Kohlenmonoxid. Vom ursprünglichen Brennstoff Holz ist jetzt nur noch Holzkohle da.

3. In der eigentlichen Verbrennung kommt es zu einer Reaktion zwischen den während der ersten beiden Schritte gebildeten Gase mit dem extra an Sauerstoff in der Luft zu Kohlendioxid und Wasser. Auch übrig gebliebene Holzkohle im Glutbett nach und nach vollständig. Was nach der Verbrennung an Rückstand bleibt, ist Asche.

Wie die Holzqualität die Menge an Holzwärme beeinflusst

Bekommt das brennende Holz in der Feuerstelle nicht ausreichend Luft (Sauerstoff) oder steckt im Brennstoff Holz noch zu viel Wasser, so dass das Holz nur schwer richtig heiß wird, läuft die Verbrennung nicht sauber (vollständig) ab. Die Folge: Die bei der Verbrennung entstandenden Öle und Teere lagern sich im Brennraum oder im Schornstein an und führen dort zu sogenannter Versottung.

Gut zu wissen: Ob das Holzfeuer richtig und sauber brannte, erkennt ihr an der Asche – sie ist nach einer richtigen Verbrennung nahezu weiß und so fein beschaffen, dass ihr sie leicht zwischen den Fingern verreiben könnt. Seht ihr dagegen ölige, braune Rückstände an der Sichtscheibe oder Tür eurer Heizung, war die Verbrennung unsauber.

Es ist also sowohl für den wirtschaftlichen Betrieb der Holzheizung als auch deren Umweltverträglichkeit wichtig, dass zum einen das Brennholz gut durchgetrocknet ist und zum anderen die Heizung auch technisch die besten Voraussetzungen bietet, um die Verbrennung vollständig ablaufen zu lassen und ein Maximum der entstehenden Wärme nutzbar zu machen. Holz-Brennwertheizung ist heute Stand der Technik, sie gilt als effizient, da sie auch noch die Holzwärme nutzbar macht, die im Abgas der Holzverbrennung steckt und nicht etwa über den Schornstein ungenutzt an die Umwelt abführt. Hier findet ihr die aktuellen Pellets-Brennwertheizungen von Paradigma.

Was bedeutet unsaubere Verbrennung für die Holzwärme?

Eine unvollständige Verbrennung ist unwirtschaftlich. Denn sie führt dazu, dass der Brennstoff Holz nicht vollständig verbrennt und die in ihm steckende Holzwärme nicht komplett freigesetzt wird. Dazu solltet ihr auch wissen, dass Holz über seine Oberfläche vergast. Wenn ihr ein großes Stück Holz einmal in der Mitte zerhackt, bekommt ihr schon mal zwei extra Holzoberflächen und damit eine bessere Vergasung. Das Feuer braucht dann vergleichsweise weniger Sauerstoff und die Heizung kommt auf eine wesentlich höhere Brennraumtemperatur.

Damit haben wir die wichtigsten Aspekte von Holzwärme zusammengetragen. Spannende Holzwärme-Projekte aus der Praxis unserer Handwerker findet ihr hier. Übrigens, Holz und Solar, also eine Pelletheizung plus eine Solarthermie-Anlage im Teamwork, ist eine beliebte Kombi, um umweltfreundlich mit der Sonne zu heizen.

Grafik: Doreen Brumme