Wie funktioniert eine Pelletheizung?

Wenn ich so meinen Blick über die von uns hier auf dem Blog als „Projekt des Monats“ gekürten Handwerkerprojekte schweifen lasse, stelle ich fest: Eine Holzheizung in Form einer Pelletheizung wird häufig mit einer Solarthermie-Anlage kombiniert. Grund genug, sich einmal anzuschauen, wie so eine Pelletheizung funktioniert, oder?

Zunächst einmal müssen wir klären, was eine Pelletheizung ist. Denn der Begriff selbst wird häufig synonym für den eigentlichen Wärmeerzeuger Pelletkessel benutzt, gleichwohl dieser nur eine Komponente der Pelletheizung darstellt. Und es wird noch verwirrender: Den Pelletkessel nennt man auch Pelletofen. Wir machen dem Verwirrspiel jetzt mal ein Ende und definieren:

Wichtige Begriffe einfach erklärt

• Eine Pelletheizung (auch mit s dazwischen, also Pelletsheizung) ist eine zentrale Heizungsanlage, die aus mehreren Komponenten besteht, darunter Wärmeerzeuger, Wärmeverteiler, Wärmeverbraucher.
• Ein Pelletkessel (auch mit s dazwischen, also Pelletskessel) ist der Wärmeerzeuger in solch einer Heizungsanlage. Die Wärme erzeugt er mit dem Verbrennen von Pellets. Das sind Presslinge aus Holz. Zur Übertragung der Verbrennungswärme auf die zu beheizenden Räume braucht man ein Wärmeübertragungsmedium wie das Heizwasser, das die Wärme via Wärmetauscher vom Pelletkessel aufnimmt und über die Heizungsrohre zu den Heizkörpern transportiert, die sie an den Raum abgeben.
• Ein Pelletofen (auch mit s dazwischen, also Pelletsofen) dagegen ist ein Wärmeerzeuger, der nicht Teil einer Heizungsanlage, sondern ein allein stehendes Gerät ist. Das heißt, er beheizt lediglich den Raum, in dem er aufgestellt und befeuert wird. Der Pelletofen produziert seine Wärme demnach vor Ort, sie wird nicht über Rohre an andere Gebäudeteile weitergereicht.

Das folgende Video zeigt anschaulich, wie eine Pelletheizung funktioniert:

 

So funktioniert eine Pelletheizung

Moderne Pelletkessel sind Heizgeräte, die Großteils automatisch funktionieren. Für den Verbraucher heißt das: Er steuert die Pelletheizung entsprechend seines individuellen Heizwärmebedarfs – und der Heizvorgang läuft dann weitgehend von alleine ab. Wie praktisch! Und wenn ich dann noch meine Kindheitserfahrungen bezüglich einer Kohleofenheizung, insbesondere deren alltägliche Aschekastenentleerung und Kohleeimerschlepperei (ich habe mit 12 sogar einen Winter lang zur Aufbesserung meines Taschengeldes der freundlichen Nachbarin im vierten Stock die Kohlen raufgeschleppt!), mit den heutigen Möglichkeiten vergleiche, dann … nun ja, dann bekäme ich heute wohl kein Taschengeld mehr. Denn die Holzpellets werden heutzutage automatisch zum Pelletofen transportiert – wohlgemerkt: bedarfsgesteuert – und am Ende ihrer Verbrennung bleibt zwar auch Asche im dafür vorgesehenen Auffangbehälter  – aber der muss schlimmstenfalls zwei Mal im Jahr geleert werden. ZWEI MAL IM JAHR!

Der Pelletbrenner – Herzstück des Pelletkessels

Schauen wir doch mal, wie so ein Pelletkessel funktioniert. Wichtiger Bestandteil des Pelletkessels ist der sogenannte Pelletbrenner. Er heißt so, weil er den Brennstoff in der Brennkammer oder Feuerkammer verbrennt. Damit die Holzpellets, die nach und nach automatisch zum Pelletbrenner transportiert werden nicht eines nach dem anderen Feuer fängt und sich das Feuer vom Kessel schlimmstenfalls bis zum Pelletvorrat im Lagerraum oder Vorratsbehälter ausbreitet, gibt es einen sogenannten Brandschutzschlauch. Er verhindert den Rückbrand.

Bei Pelletkesseln kommt Großteils die sogenannte Unterschubbrennertechnologie zum Einsatz. Das Verbrennungsfeuer entzündet der Brenner mit Hilfe eines stetig unterhaltenen Glutbettes. Wie man eine neue Wunderkerze an einer noch Funken sprühenden anzündet, entzünden sich frische Holzpellets an dieser Glut. Mitunter ist statt des Glutbettes ein Heißluftgebläse im Einsatz, das die Neuankömmlinge in Flammen aufgehen lässt.

Das folgende Video zeigt, wie ein Pelletkessel funktioniert. Als Beispiel dient der PELEO OPTIMA von Hersteller Paradigma, der wie ihr wisst, Teil der Ritter Energie ist, die auch hinter unserem Blog steht.

 

Das Heizwasser als Wärmeübertragermedium innerhalb des Heizungskreislaufs

Alles klar – die Wärme haben wir damit. Doch wie gelangt sie vom Pelletbrenner in den Heizungskreislauf? Das funktioniert bei sogenannten wassergeführten Pelletheizungen via das Heizwasser, das darin als Wärmeüberträgermedium unterwegs ist. Mit der vom Pelletkessel erzeugten Vorlauftemperatur, denn genau die hat das Heizwasser jetzt, strömt das Heizwasser durch die Heizungsrohre zu den daran angeschlossenen Heizkörpern. Die Übertragung der Wärme an den Raum, die sich auf dem Weg bereits verringert hat, erfolgt seitens der Heizkörper mittels der thermophysikalischen Vorgänge Strahlung und Konvektion. Dabei kühlt sich das Heizwasser entsprechend ab. Es hat anschließend die Rücklauftemperatur, mit der es zum Pelletkessel zurückfließt. Dazu muss man wissen: Für einen problemlosen Kreislauf braucht die Pelletheizung Pumpen, die das Heizwasser im Umlauf halten. Damit schließt sich der Heizungskreislauf und kann von vorne beginnen. Ziel des Ganzen ist die Erwärmung des Gebäudes auf die gewünschte Temperatur und die Aufrechterhaltung derselben.

Die bedarfsgerechte Steuerung der Pelletheizung

Die Steuerung der Pelletheizung, sozusagen das Aufsichtsorgan im Heizungskreislauf, haben wir oben bereits erwähnt. Mit ihr regelt man einerseits, wie viele Pellets angeliefert und verbrannt werden sollen und andererseits, wie viel Luft für deren Verbrennung gebraucht wird. Per Sonde behält die Steuerung den Verbrennungsprozess unter Kontrolle, wobei die Sonde das Mischungsverhältnis von Luft und Brennstoff in der Brennkammer erfasst. Gehört als weitere Komponente ein Pufferspeicher zur Heizungsanlage – in Verbindung mit einer Solarthermie-Anlage ein Must-have – regelt man mit der Steuerung auch, wie viel des erwärmten Heizwassers dort zwischengelagert (gepuffert) wird. Steuern lässt sich zudem, wie viel Warmwasser als Brauchwasser zu den Zapfstellen (Wasserhähnen), die an den Heizungskreislauf angeschlossen sind, fließen soll.

Der Pufferspeicher gibt den Takt an

Der Pufferspeicher nimmt die aktuell nicht nachgefragte Wärme vom Pelletkessel und gegebenenfalls auch der Solarthermie-Anlage auf und hält sie vorrätig. Wird sie zu einem späteren Zeitpunkt benötigt, gibt er sie ab. Daher auch die Bezeichnung „Puffer“. Dank des Puffers muss der Pelletkessel nicht jedes Mal in Betrieb gehen, wenn Wärme abgerufen wird. Ein Vorgang, den man Takten nennt und der – ähnlich wie der Start eines Autos – besonders viel Energie verbraucht. Der Puffer hilft, ein übermäßiges Takten zu verhindern.

Automatisierte Pelletzufuhr dank Förderschnecke & Co.

Die  automatische Anlieferung des Brennstoffs zum Pelletkessel ist unbedingt eine Erwähnung wert: Sie funktioniert entweder dank sogenannter Förderschnecken- oder Saugsysteme. Ist die Heizungsanlage eher klein und der Weg vom Pelletlager zum Kessel eher kurz, sind meist Förderschnecken im Einsatz. Andernfalls sind teurere Saugsysteme buchstäblich am Zug J.

Das Vorratslager für die Holzpellets

Ein letztes Wort noch zum Pelletvorrat – dann haben wir so ziemlich alles Wissenswerte zu einer Pelletheizung angesprochen: Das Lager muss zwei Aspekten genügen. Zum einen sollte es so eingerichtet sein, dass es die Beförderung der Pellets funktional erleichtert. Zum Beispiel können Schrägen dazu beitragen, dass die Pellets immer schön nachrutschen. Zum anderen sollten die Pellets sachgerecht gelagert werden. Doch eins nach dem anderen.

In Kürze stelle ich Euch hier vor, was genau Holzpellets sind, wie sie gefertigt werden und worauf man beim Kauf achten muss. Außerdem wird’s dann um ihre Lagerung gehen. Also bleibt dran!

Titelbild: Helgi / photocase