Im neuen oder energetisch sanierten Ein- bzw. Mehrfamilienhaus verfügt man mit einem holzbefeuerten Ofen, eventuell in Kombination mit einer weiteren Heizungstechnik wie z. B. einer Wärmepumpe, über Wärme mit einem Plus an Behaglichkeit und Wohnqualität. Zu energetischer und wirtschaftlicher Effizienz sowie der Versorgungssicherheit kommt noch die Unabhängigkeit gegenüber dem Stromnetz wie auch anderen primären Energieträgern hinzu (Stromausfälle, Natur- und sonstige Krisenereignisse). Die über den Brennstoff lagerfähige, flexible Holzwärme wird dann weiterhin eingesetzt.
Die dafür genutzte Verbrennungs- und damit Holzwärme-Technik hat sich in den vergangenen Jahren extrem verbessert. Mit hohen Investitionen in Forschung und Entwicklung konnten die Hersteller und Erbauer von Einzelfeuerstätten, Holzzentralheizungen und Heiztechnik für die Nah- und Fernwärme höhere feuerungstechnische Wirkungsgrade von 85 Prozent und mehr erzielen. Neben einer deutlichen Senkung des Holzverbrauchs sinken auch die Feinstaubemissionen solcher Feuerstätten und liegen damit auf einem deutlich niedrigeren Niveau als beim derzeitigen Anlagenbestand.
Regelmäßige Überprüfungen des Brennmaterials und Messungen der Heizgeräte durch den Schornsteinfeger sorgen für Betriebssicherheit, aber auch für ein hohes Umweltbewusstsein bei den Betreibern. Neu- wie auch Altgeräte müssen den im internationalen Vergleich sehr strengen Anforderungen der 2. Stufe, 1. BImSchV (Bundes- Immissionsschutzverordnung) entsprechen.
Moderne Feuerstätten mit optimierter Verbrennungstechnik
Hohe Wirkungsgrade und Effizienzsteigerungen sowie die damit einhergehenden geringeren Feinstaubemissionen werden durch Verbesserungen bei Konstruktion und Technik erreicht:
- Moderne Kaminöfen und Holzheizkessel verfügen über einen optimierten Feuerraum mit entsprechender Primär- und Sekundärluftführung sowie neuesten Brennraummaterialien und –geometrien (primäre Emissionsminderung), so dass ein sauberer Abbrand gewährleistet ist.
- Zusätzlich stehen optional sogenannte sekundäre Emissionsminderungstechnologien wie z. B. elektronische Steuerungen der Verbrennungsluft, Katalysatoren und Partikelabscheider sowie die Einbindung in ein per App gesteuertes Smart-Home-System zur Verfügung. Ob mit einer Fernbedienung, per SMS oder über eine Smartphone-App – bei der Steuerung von Holzfeuerungen ist vieles möglich. Auch die Luftzufuhr kann automatisch gesteuert werden. Innovative Technologien reduzieren die Emissionen nochmals und schützen den Betreiber vor Fehlbedienungen.
Kaminöfen
Rund 11 Mio. Holz-Einzelraumfeuerstätten sind in Deutschland in der Anwendung. Durch die in den vergangenen Jahren optimierte Verbrennungstechnik und z. B. die raumluftunabhängige Luftzufuhr über den Schornstein oder die Außenwand sorgen moderne Kaminöfen – bei sachgemäßer Bedienung und geeigneten Brennstoffen – für eine wirtschaftliche wie umweltgerechte Verbrennung. Meist ist der Feuerraum mineralisch ausgekleidet und mit einem Rost für die Flachfeuerung versehen.
Flachfeuerung bedeutet, dass auf eine vorhandene Glutmenge lediglich eine Lage Scheitholz aufgegeben bzw. nachgelegt und verbrannt wird. Kamin- und Pelletöfen mit Wassertasche geben die Wärme für heißes Brauchwasser oder die Heizungsunterstützung in das Heizungssystem ab. Pelletöfen werden im Rahmen staatlicher Fördersysteme finanziell unterstützt.
Kachel- und Grundofen
Kachelöfen werden vom Ofenbauer handwerklich individuell gestaltet und je nach Wunsch im Gebäude gesetzt. Warmluftkachelöfen bestehen aus einem industriell gefertigten metallischen Feuerraum mit nachgeschaltetem Wärmetauscher, der von einer aus Kacheln bestehenden Heizkammer umgeben ist.
Die Wärmeabgabe an den Aufstellraum erfolgt durch Warmluftkonvektion und Wärmestrahlung. Grundkachelöfen, auch Speicheröfen genannt, bestehen aus einem metallischen oder mineralischen Feuerraum, in welchem das Scheitholz in einer oder mehreren Einheiten verbrannt wird.
Die erzeugte Wärme wird gespeichert und dann über einen langen Zeitraum überwiegend durch Wärmestrahlung abgegeben. Eine Kombination aus den beiden vorgenannten Systemen ist ein Warmluftkachelofen mit einem dem Feuerraum nachgeschalteten, mineralischen Speicher.
Holz-Zentralheizung:
Pellet-, Scheitholz-, Holzhackschnitzelkessel
Kachelöfen werden vom Ofenbauer handwerklich individuell gestaltet und je nach Wunsch im Gebäude gesetzt. Warmluftkachelöfen bestehen aus einem industriell gefertigten metallischen Feuerraum mit nachgeschaltetem Wärmetauscher, der von einer aus Kacheln bestehenden Heizkammer umgeben ist.
Die Wärmeabgabe an den Aufstellraum erfolgt durch Warmluftkonvektion und Wärmestrahlung. Grundkachelöfen, auch Speicheröfen genannt, bestehen aus einem metallischen oder mineralischen Feuerraum, in welchem das Scheitholz in einer oder mehreren Einheiten verbrannt wird.
Die erzeugte Wärme wird gespeichert und dann über einen langen Zeitraum überwiegend durch Wärmestrahlung abgegeben. Eine Kombination aus den beiden vorgenannten Systemen ist ein Warmluftkachelofen mit einem dem Feuerraum nachgeschalteten, mineralischen Speicher.
Heiztechnik für Wärmenetze
Für die Nah- und Fernwärme setzen die Betreiber in vielen Fällen mit festen Biobrennstoffen betriebene Heizwerke ein. Sie werden vorwiegend im Leistungsbereich 300 kW bis in den Megawatt-Bereich bspw. mit Holzhackschnitzeln, Pellets etc. betrieben. Heizkraftwerke befinden sich ebenso im Einsatz. Dies bedeutet, dass die Wärmeerzeugung mit zeitgleicher Stromerzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung) kombiniert ist. Je nach Grund- und Spitzenlast im Stromnetz können auch zwei oder mehrere Kessel in Kaskade geschaltet werden.
Wärmepumpe und Holzwärme:
Ideale Kombination für Klima und Versorgungssicherheit
- Vorteile einer Wärmepumpe in Kombination mit einer Einzelfeuerstätte und nachwachsendem Brennstoff „Holz“:
- Höherer Anteil erneuerbarer Energien: CO2-neutrales und spürbar Strom sparendes Heizsystem auf Basis der heimischen Energieträger Wind, Sonne und Holz.
- Hohes Maß an Versorgungssicherheit bei möglichen Stromausfällen. Die Einzelfeuerstätte übernimmt zumindest für die Dauer des Blackouts die Wärmeversorgung.
- Die Holzfeuerstätte erbringt einen Kostendeckungsbeitrag, weil sie Stromverbrauchsspitzen vermeiden hilft, in denen der Heizstab die temporär mangelnde Heizleistung der Wärmepumpe übernimmt. Dies senkt die Energiekosten für den Gebäudenutzer und glättet die Nachfragespitzen im Stromnetz.
Wer neu baut, setzt in vielen Fällen auf die Luft-Wasser-Wärmepumpe, ggf. auf die Sole-Wasser-Wärmepumpe. Beide Technologien decken den niedrigen Wärmebedarf von Neubauten verlässlich ab und nutzen als CO2-neutrales Heizsystem Umwelt- oder Erdwärme.
Wärmepumpen benötigen für den Kompressor Strom, der das Umwelt- oder Erdwärme aufnehmende Kältemittel verdichtet und damit auf ein höheres Temperaturniveau anhebt. An Tagen mit sehr niedrigen Außentemperaturen kann es erforderlich sein, dass die Wärmepumpe mit relativ hohen Stromverbräuchen und damit zumindest temporär verbundenen hohen Stromkosten auf einen elektrischen Heizstab zurückgreift.
Ohnehin benötigt die Wärmepumpe bei niedrigen bis mittleren Außentemperaturen mehr Strom, um den Wärme- und Trinkwasserbedarf des Hauses zu decken. Gerade in diesen Übergangszeiten und in Phasen der sehr niedrigen Außentemperatur kann die Einzelfeuerstätte, basierend auf Pellets oder Scheitholz, den Wärmebedarf vollständig oder zumindest teilweise decken. Bei Einzelfeuerstätten mit Wassertasche besteht darüber hinaus die Möglichkeit, Warmwasser ohne Einsatz der Wärmepumpe zu erzeugen.
Wärmepumpe und moderne Holzfeuerstätte lassen sich über einen Energiemanager steuern. Er sorgt für den optimalen und effizienten Einsatz der beiden Wärmeerzeuger. Es ist im Neubau definitiv davon auszugehen, dass weit über 80 Prozent des jährlichen Wärmebedarfs über die Wärmepumpe erbracht werden. Im Sinne einer Optimierung der CO2-Bilanz und der Wirtschaftlichkeit würden also ca. 20 Prozent der Deckung des Wärmebedarfs auf die Einzelfeuerstätte entfallen.
Energetische Berechnungen haben gezeigt, dass sich der Gesamtwärmepreis beim Heizen mit Wärmepumpe und Holzfeuerstätte bei zunehmendem Deckungsanteil des Holzofens an der Wärmeerzeugung und je nach Holz- und Strompreis spürbar senken lässt.
Bei niedrigen Temperaturen und unter Kostengesichtspunkten bietet die Kombination aus Wärmepumpe und Einzelfeuerstätte den Vorteil, dass die erhöhten Stromkosten für den temporären Einsatz des Heizstabes der Wärmepumpe über die günstigeren Betriebskosten der Einzelfeuerstätte mit regional verfügbarem Scheitholz oder auch mit Pellets vermieden werden können.
In einer Studie des Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden (ITG) unter Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz haben die energetischen Berechnungen gezeigt, dass sich der Gesamtwärmepreis mit zunehmendem Deckungsanteil der Holzfeuerstätte an der Wärmeerzeugung und je nach Holz- und Strompreis spürbar senken lässt.
Insbesondere im Neubau bringt die hybride Wärmeerzeugung mit Wärmepumpe und Holzfeuerstätte nicht zu verachtende Vorteile für den Klimaschutz, niedrigere Energiekosten und eine deutlich erhöhte Versorgungssicherheit. Von Beginn an sollte daher eine moderne Abgastechnik auf Basis Keramik oder Edelstahl eingeplant werden. Selbst wenn die Wärmeerzeugung mit der Holzfeuerstätte erst nachträglich vorgesehen ist.