Mit Holz optimal heizen.
Tipps vom Schornsteinfeger
Das Heizen mit Holz ist neben der Behaglichkeit, die ein sichtbares Feuer verbreitet auch eine rein rechnerisch sehr ökologische Art, Wärme zu erzeugen.
Trotzdem mehren sich beim Schornsteinfeger und den zuständigen Ämtern Beschwerden über Nachbarn, die mit ihrem Holzofen scheinbar die Umwelt stark belasten und in der Nachbarschaft für eine sehr starke Geruchs- und Rauchbelästigung sorgen. Duftstoffe u.U. auch Rauch gelangen in die Häuser und führen zu nachbarschaftlichen Verstimmungen, denen man durch “richtiges” Betreiben eines Kamin- oder Holzofens vorbeugen kann.
Das eigentliche Problem liegt nämlich darin:
- wie heizt man,
- was verheizt man und
- worin wird es verheizt.
Holz ist ein gasreicher Brennstoff und es klingt vielleicht Paradox aber Holzverbrennung ist eigentlich eine Gasverbrennung. Die Holzgase treten an der Holzoberfläche aus, befinden sich dann oberhalb des Glutbettes. An dieser Stelle muss genügend Verbrennungsluft vorhanden sein. Diese sollte deshalb nicht von unten, durch den Rost sondern über dem Rost einströmen. Man spricht hier auch von einer horizontalen Verbrennungsluftzuführung oder Sekundärluft.
Zur reinen Holzverbrennung haben sich Feuerstätten ohne Rost bewährt, in denen das Feuer auf dem Grund des Ofens (z.B. Kachelgrundofen) liegt. Durch die heißen Schamotteflächen des Bodens und der Wände, sowie der wärmedämmenden Eigenschaften der umgebenden Holzasche wird die Glut vor Abkühlung geschützt. Gleichzeitig wird die bei der Brennstoffaufgabe einsetzende Entgasungsphase weniger heftig entfacht, als dies bei Rostfeuerung der Fall wäre. Dadurch werden Zeiten, während der die Verbrennung mit Luftmangel ablaufen würde, vermieden.
Um diese Thematik nachvollziehen zu können, sollte man sich klar machen, dass die Holzverbrennung in drei Phasen abläuft:
1. Erwärmungs- und Trocknungsphase
In dieser Phase wird das im Holz enthaltene Wasser verdampft. Temperatur bis 100 °C. Durch die Trocknung schrumpfen die Holzstücke bis Risse entstehen, die die Trocknung beschleunigen.
2. Entgasungsphase (Pyrolyse)
Nach der Trocknung setzt bei Temperaturen über 100 °C bis etwa 300 °C die Holzentgasung ein. Aus der Holzsubstanz werden energiereiche, brennbare Gase mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung (Kohlenwasserstoffe) ausgetrieben. Der Abbrand dieser flüchtigen Bestandteile, die etwa 80% der Holzsubstanz ausmachen, ist an den langen, gelben Flammen, die aus dem Holz schlagen, erkennbar.
3. Ausbrandphase (die eigentliche Verbrennung)
Nach dem Abbrand der flüchtigen Bestandteile verbrennt die Holzkohle. Die Holzkohlenglut wird bei Temperaturen um 500 °C bis 800 °C vergast und ohne Russbildung verbrannt. Dieser Vorgang ist an den kurzen, durchscheinenden Flämmchen zu erkennen.
Wie heizt man denn nun richtig?
Erste Voraussetzung für eine möglichst geringe Schadstoffemission und Erreichung hoher Energieausbeute ist die Verwendung von trockenem Holz.
Gutes getrocknetes Holz (weniger als 20% Restfeuchte) hat einen durchschnittlichen Heizwert von ca. 4,6 KWh/kg. Hat das Holz noch 50% Restfeuchte, so liegt der Heizwert nur noch bei der Hälfte.
Zweite Voraussetzung für "optimales Heizen mit Holz" ist, dass die Anheizphase, durch die Verwendung von kleinem Anfeuerholz möglichst schnell durchlaufen wird, um in den Hochtemperaturbereich zu kommen in dem dann die Holzgase austreten und verbrennen können.
Dritte Voraussetzung ist eine ausreichende Luftzufuhr, damit die ausgetriebenen flüchtigen Bestandteile zu Kohlendioxid und Wasserdampf verbrennen können.
Besonders schädlich ist eine Drosselung der Luftzufuhr während der Entgasungsphase aus, denn die Holzentgasung geht auch ohne Flammenbildung weiter (Stichwort: Schwelbrand). Auf diese Weise können große Teile der Holzsubstanz ohne Wärmegewinn, und damit nutzlos, ausgetrieben werden und unverbrannt in die Umwelt entweichen und sich als Teer und Ruß auf den Rauchgaswegen absetzen. Auch in der Ausbrandphase darf die Luftzufuhr nicht völlig gedrosselt werden, da sonst die Gefahr der Kohlenmonoxidbildung besteht. Ein Schwelbrand ist unbedingt zu vermeiden.
Beim weiteren Heizen nicht zu viel Holz auflegen. Die Holzmenge sollte stets dem Wärmebedarf angepasst sein. Lieber kleinere Mengen aufgeben, aber dafür häufiger.
Werden all diese Punkte beachtet, dann kann man von optimalen Bedingungen sprechen, unter denen sowohl der eigentliche Heizwert des Brennstoffs möglichst weit ausgenutzt, als auch die Umweltverträglichkeit des Heizens mit Holz gewahrt wird.
Da Holz chemisch gesehen fast nur aus den brennbaren Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff besteht und im Gegensatz zum Heizöl umweltschädliche Elemente wie Schwefel, Chlor und Schwermetalle praktisch fehlen, ist Holz eigentlich ein sehr umweltfreundlicher Brennstoff, bei dessen Verbrennung in erster Linie Wasser (H 2 0) und Kohlendioxid (CO 2 ) entstehen dürften.
Die Erfahrung lehrt jedoch, dass ein Holzfeuer unter Umständen auch andere Stoffe emittieren kann. Ursache können sein:
- eine nicht vollständige (unvollkommene) Verbrennung der Holzgase und/oder
- eine für die vollständige Verbrennung unzureichende Luftzufuhr und/oder
- ein ungeeignete Feuerstätte.
Durch diesen falschen Umgang mit dem eigentlich recht umweltfreundlichen Brennstoff Holz können u.a. Substanzen, wie z.B. Kohlenmonoxid, Essigsäure, Phenol, Methanol, Formaldehyd, aromatische Kohlenwasserstoffe bis hin zu Ruß und Teer entstehen.
Insbesondere Ruß und Teer (egal ob im Ofen oder Schornstein) sind sichere Anzeichen dafür, dass die Verbrennung nicht optimal ist, denn bei der optimalen Verbrennung von Holz bleibt nichts übrig außer graue Asche. Der Ruß entsteht aus dem ausgegasten Kohlenstoff, der nicht vollständig verbrannt wurde. Er setzt sich an den Scheiben des Ofens und/oder im Schornstein ab.
Heizen fängt mit der richtigen Bevorratung des Brennstoffes an und hört mit der ständigen Beobachtung des Flammenbildes und einer stetigen Anpassung der Luftzufuhr auf. Die Wissenschaft hat die Vorgänge, die bei einer Verbrennung ablaufen, zwar transparent und verständlich gemacht, aber der ein oder andere Benutzer zieht hieraus nur wenig Nutzen. Ein Holzheizofen funktioniert nicht in ähnlicher Weise wie moderne Zentralheizungssysteme, die man einschalten und sich dann selbst überlassen zu kann.
Fehler:
Nach dem Anheizen wird der Ofen mit Holz gefüllt und der Verbrennungsluftschieber geschlossen, mit der Absicht, einen stundenlang anhaltenden Dauerbrand zu erzielen. Man übersieht dabei, dass diese Handlungsweise nur zu einem Schwelbrand und damit zu einer Verrußung und Verteerung der Rauchgaswege und des Schornsteins führt und eine erhebliche Umweltbelastung verursacht.
Richtig ist:
den Verbrennungsablauf zu beobachten und die richtige Anzahl von Holzscheiten zum richtigen Zeitpunkt aufzulegen und die Luftmenge richtig zu dosieren. Unbedingt die Bedienungsanleitung des Herstellers beachten und nur den für die Feuerstätte geeigneten Brennstoff benutzen. Dann werden wir auch Öfen besitzen, die Wärme und Wohlbehagen spenden, ohne Unbehagen bei den Nachbarn und der Umwelt zu verbreiten. Die optimale Brennstoffausnutzung kommt bei dieser Art zu Heizen von ganz alleine.
