Das kleine Gedankenkarussell zwischendurch - innovative Energiegewinnung (Wärme)

Vorweg muss man sich die Frage stellen, wie heizt man in ländlichen Gegenden eigentlich, wo keine Gaslieferung direkt ins Haus besteht oder man sich mit Fossilen Brennstoffen, wie Gas Öl oder Kohle, nicht abhängig machen möchte?

Da gibt es mehrere Möglichkeiten, die hier in DK recht populär sind. Nehmen wir mal an, ein Haus mit 100-140qm Wohnfläche soll geheizt werden:

• Wärmepumpe
• Geothermie (Erdwärme)
• Solarthermie 
• Infrarotheizung
• Wärmerückgewinnung aus Lüftungs-Klimaanlagen (WRG-Anlagen)
• Feststoff = Holz, Pellet, Holzschnitzel, Stroh

Welche Methoden hier in DK oft zu sehen sind, sind Wärmepumpen und WRG-Anlagen, so wie traditionelle Feststoff-Heizungen. Letztere Methode verbrennt zwar auch fossile Brennstoffe, kann aber im Vergleich zu Öl, Gas und Kohle, noch anders, nachhaltiger eingesetzt werden und zwar mit nachwachsenden Brennstoffen. Und bei letzterer Methodik kommen wir der Sache schon näher, zu dem Thema, dem ich diesen Blogeintrag widmen möchte... es wird interessant und für so manchen Großstadt verwöhnten Menschen, möglicherweise auch zu kompliziert und arbeitsintensiv!

Nachdem wir viel in Nordjütland unterwegs waren und bewusst auf Details geachtet haben, sind uns an zahlreichen Bauernhöfen, ehemaligen Hofstellen und ländlichen Anwesen diese kleinen Türmchen mit Schornstein aufgefallen. 

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Die geheimnisvollen Türmchen: Strohöfen in Dänemark

Diese "Türmchen mit Schornstein" sind tatsächlich eine innovative Methode der Energiegewinnung: Es handelt sich um Strohöfen (Strohballenöfen), hier in Dänemark auch Halmfyr genannt (Biomasseheizung)! Sie ermöglichen eine höhere Effizienz und Autarkie durch die Nutzung eigener, nachwachsender Ressourcen – vorausgesetzt, man hat genug Platz dafür.

Diese speziellen Öfen sind dafür konzipiert, mit Strohballen befeuert zu werden. Wie so ein Ofen befüllt wird, kann man in einem kurzen Film auf dem YouTube-Kanal von klaravik.dk, einem bekannten dänischen Auktionsportal für Landwirtschaft, sehen.

Was leistet so eine Anlage und wie lange ist die Brenndauer von Strohballen?

Ein Großrundballen (ca. 1,50-1,80m Durchmesser / 200-300 kg) brennt in Heizkesseln (ab 100 kW / bei solchen Öfen die Untergrenze) typischerweise 6 bis 12 Stunden. Unter optimalen Bedingungen kann dies bis zu 24 Stunden dauern.

Also, angenommen, ein Haus mit 170qm Wohnfläche (was diese Bauernhäuser an Größe dort oftmals haben) und einer Energieeffizienzklasse F, wäre ein Heizbedarf von etwa 22,10KW erforderlich, ergo überdimensioniert und demzufolge, wäre da eine Pelletheizung optimal. Beim doppelten Heizbedarf, fängt die Sache dann an, interessant zu werden, aber nicht unbedingt, bei einer "normalen" bis größeren Wohnhaus-Größe.

Es soll aber auch Öfen dieser Art geben, die auf ein kleineres Volumen ausgelegt sind, sind dann aber umständlicher, bei einer dauerhaften Befeuerung, da kleinere HD Ballen schneller abbrennen. 

Die andere innovative Energie-Wärmegewinnung für kleinere Objekte wäre Hackschnitzel bzw Pellet!

Fangen wir mal bei dem Brennstoff an, den Hackschnitzeln, was ist das, woraus wird dieser Stoff gewonnen?

Da ich ja in einer Branche arbeite, die u.a. solche Stoffe untersucht (z.B. für die Brennwertermittlung) um den Behörden gewisse Werte zu dokumentieren, kenne ich mich ein wenig damit aus.

Folgendes Bild ist von Hackschnitzel, mit der Güte A1

Hackschnitzel der Qualität A1 sind mechanisch zerkleinertes Naturholz ohne chemische Zusätze. Sie zeichnen sich durch einen sehr geringen Aschegehalt (unter 1,5 %), einen niedrigen Wassergehalt (ideal unter 15 %, max. 25 %) und einen geringen Feinanteil (ideal unter 5 %) aus. Ihre hohe Gleichförmigkeit in Größe und Form gewährleistet einen reibungslosen Betrieb der Heizungsanlage. Sie haben einen Brennwert von ca. 4,0 bis 4,7 kWh/kg oder auch anders angegeben ca. 16,0 bis 19,8 MJ/kg angegeben. (Umrechnung: 1 kWh = 3,6 MJ). 

So, dieses Holz stammt also von unbehandeltem Waldrestholz, Einweg-Paletten, reinem Stammholz usw. und frei von Fremdstoffen (z.B. Erde, Steine, Metall) ist.

So, wie bekommt man das Zeug also jetzt in den dazugehörigen, passenden Ofen und bekommt die Hütte dann warm?

Die Wahl, wie Sie Hackschnitzel für Ihr autarkes Haus erhalten, läuft auf zwei Optionen hinaus:

Hackschnitzel kaufen

• Vorteile: Gleichbleibende Qualität und geringer Arbeitsaufwand.
• Nachteile: Abhängigkeit von Lieferanten und deren Preisen.
• Bezug: Bei spezialisierten Händlern, Forstbetrieben oder auf Online-Marktplätzen für Biomasse.

Hackschnitzel selbst produzieren

• Vorteile: Kostenersparnis, Nachhaltigkeit und bessere Kontrolle über die Qualität.
• Nachteile: Hoher Arbeitsaufwand und anfängliche Investitionskosten für Maschinen.
• Prozess: Rohmaterial beschaffen (z.B. aus dem eigenen Wald oder von unbehandelten Paletten), hacken, trocknen und lagern.

So, jetzt kommt Mathematik ins Spiel, da man jetzt die benötigte Menge vor (Beispielsweise 140qm Wohnfläche - Altbau - schlechte Dämmung) Hackschnitzeln errechnen muss. Wie viel braucht man also, um einen 25KW Pelletofen (zur Produktion der Pellets kommen wir auch noch) im Jahresdurchschnitt zu beheizen? 

Hackschnitzelbedarf für Ihr Haus (140 m²)

Für ein mittelmäßig gedämmtes Haus mit 140 m² Wohnfläche beträgt der geschätzte jährliche Heizenergiebedarf rund 14.000 kWh.

Unter Annahme eines Wirkungsgrades von 85-90% für Ihre Hackschnitzelheizung (bitte beachten: Ein Pelletofen verbrennt keine Hackschnitzel!) und eines Heizwerts von 750 kWh pro Schüttraummeter (SRM) für Hackschnitzel A1, ergibt sich ein Jahresbedarf von etwa 20 bis 25 SRM Hackschnitzel.

Klick hier, für die datailierte Hochrechnung

Um den jährlichen Bedarf an Hackschnitzeln für ein Haus mit 140 m² Wohnfläche, mittelmäßig gedämmt, zu schätzen, müssen wir mehrere Faktoren berücksichtigen: Jahresheizenergiebedarf des Hauses: Ein "mittelmäßig gedämmtes" Haus mit 140 m² kann einen spezifischen Heizenergiebedarf haben, der stark variiert. Als grober Richtwert in unseren Breitengraden (und auch in Dänemark, wo es ähnliche Klimabedingungen und Baustandards gibt): Neubau (sehr gut gedämmt): ca. 30-50 kWh/m²a Sanierter Altbau (gut gedämmt): ca. 50-80 kWh/m²a Mittelmäßig gedämmter Altbau: Hier kann der Wert eher bei 80-120 kWh/m²a liegen. Nehmen wir einen mittleren Wert von 100 kWh/m²a für ein "mittelmäßig gedämmtes" Haus. Jahresheizenergiebedarf = 140 m² * 100 kWh/m²a = 14.000 kWh/Jahr Effizienz des Pelletofens: Ein moderner Pelletofen hat in der Regel einen sehr guten Wirkungsgrad. Rechnen wir mit einem Wirkungsgrad von ca. 85-90%. Benötigte Energie aus Hackschnitzeln = Jahresheizenergiebedarf / Wirkungsgrad = 14.000 kWh / 0,85 = ca. 16.470 kWh oder = 14.000 kWh / 0,90 = ca. 15.556 kWh Nehmen wir einen Mittelwert von ca. 16.000 kWh/Jahr. Heizwert von Hackschnitzeln A1: Hackschnitzel A1 haben einen niedrigen Wassergehalt. Der Heizwert variiert je nach Holzart und exaktem Wassergehalt. Für Fichten-Hackschnitzel A1 (Nadelholz, häufig verwendet) mit einem Wassergehalt von ca. 15-20% liegt der Heizwert bei etwa 700-850 kWh pro Schüttraummeter (SRM). Nehmen wir einen realistischen Wert von 750 kWh/SRM an. Berechnung des Jahresbedarfs in SRM: Jahresbedarf SRM = Benötigte Energie aus Hackschnitzeln / Heizwert pro SRM = 16.000 kWh / 750 kWh/SRM = ca. 21,33 SRM Zusammenfassung: Für ein 140 m² großes, mittelmäßig gedämmtes Haus, das mit einem 25 kW Pelletofen (oder besser: einer Hackschnitzelheizung, da Pellets und Hackschnitzel nicht dasselbe Brennmaterial sind, auch wenn der Begriff "Pelletofen" hier im Sinne von "Holzfeuerungsanlage" verwendet wurde) beheizt wird, liegt der geschätzte Jahresbedarf an Hackschnitzeln der Qualität A1 bei etwa 20 bis 25 Schüttraummetern (SRM).

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Das würde also heißen, bei einem durchschnittlichem Preis von SRM Hackschnitzeln, würde man um die 850€ zahlen (Durchschnittswerte 37€/SRM x 23 SRM = 851€).

Wie werden aus Hackschnitzel A1 denn nun Pellets?

Das ist relativ einfach, mit einer Pellet-Mühle, die man nicht nur mit Hackschnitzeln "füttern" kann und für die Herstellung von Pellets für den Heizbetrieb verwenden kann!

Derartige Pellet-Mühlen bekommt man schon gebraucht hin und wieder für einen Kurs für unter 1000€ oder neu, für unter 1500€.

Was ist, wenn die Beschaffung von Hackschnitzeln nicht innovativ genug ist? Welche Alternativen hat man dann? 

Hackschnitzel selbst produzieren: KUP

Eine Kurzumtriebsplantage (KUP) ist ideal, um 10-20 Jahre lang autark Hackschnitzel zu erzeugen. Setzt man auf schnellwachsende Baumarten wie Weide, Pappel, Erle, Robinie oder Blauglockenbaum. Diese liefern einen Heizwert von 4,0-4,7 kWh/kg.
Für einen Jahresbedarf von 25 SRM Hackschnitzel benötigt man theoretisch berechnet, bei einem Umrechnungsfaktor von 1 fm = 3 SRM, jährlich rund 8,3 Festmeter Frischholz.
Für Ihren Jahresbedarf von 8,3 fm Rohholz (entspricht ca. 25 SRM Hackschnitzel) sollten Sie eine KUP von mindestens 1 bis 1,5 Ha einplanen. Diese Fläche sichert Ihre Produktion für 10-20 Jahre ab und berücksichtigt mögliche Ertragsschwankungen.

Um aber nicht ausschließlich von dieser Methode abhängig zu sein, wäre dann eine duale Ergänzung perfekt. Das würde im besten Fall heißen:

Kamin-/Holzofen: Macht es gemütlich, hilft bei Spitzenlast und bietet Unabhängigkeit durch Scheitholz.

Wärmerückgewinnung (Lüftung): Keine Heizung, aber spart massiv Energie (außer Strom) und sorgt für gute Luft – entlastet die Hackschnitzelheizung.

Wärmepumpe: Eine vollwertige Heizoption, die Hackschnitzelheizung in Übergangszeiten oder fürs Warmwasser entlastet. Effizient, aber braucht auch Strom und ist teurer in der Anschaffung.

So, "liebe grüne Lobbyisten" – es ist nun offensichtlich: Um im Winter nicht zu frieren, brauchen wir bewährte Heiztechnik. Die alte Technik aus den Häusern zu verbannen, ist schlichtweg unrealistisch. Egal, wie man es dreht und wendet: Warme Häuser brauchen verlässliche Wärme, und daran führt einfach kein Weg vorbei!!

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Das kleine Gedankenkarussell zwischendurch

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