Heizen mit Holz - Aber bitte richtig !

Angesichts der hohen Kosten für die “modernen” Brennstoffe, wie Öl oder Gas stellen sich immer mehr Verbraucher die Frage, wie sie vielleicht Energiekosten sparen und ihre moderne Heizungsanlage durch ein anderes Heizkonzept ergänzen können. Hierbei fällt in der jüngsten Vergangenheit auf, daß sich mehr und mehr Menschen für einen Kaminofen oder eine anderen holzbetriebenen Wärmeerzeuger entscheiden.

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 bei den kommunalen Ordnungsämtern mehr und mehr die Beschwerden über “rücksichtlose” Nachbarn, die mit ihrem Holzofen scheinbar die Umwelt stark belasten und in der Nachbarschaft für eine sehr starke Geruchs- und Rauchbelästigung sorgen. Angesichts von immer mehr modernen Häusern, deren Luftaustausch z. B. mittels einer kontrollierten, nicht ohne weiteres abschaltbaren, Wohnraumlüftung geregelt wird, ist der Unmut dieser Menschen durchaus nachvollziehbar, denn sie können sich nicht ganz problemlos der Geruchsbelästigung entziehen. Rauch und Duftstoffe werden in die Häuser geblasen und führen zu nachbarschaftlichen Verstimmungen, denen man durch “richtiges” Betreiben eines Kamin- oder Holzofens vorbeugen kann.

Das eigentliche Problem liegt nämlich in der Art, wie man heizt, was man verheizt und worin man es verheizt.
 

Angeblich sollen die meisten s. g. Kaminöfen für den Brennstoff Holz ausgelegt und optimiert sein. - Dem ist aber leider nicht so. - Im Gegenteil: Schaut man näher hin, dann sind - gerade bei den sehr günstigen Öfen- die Brennräume in konstruktiver Hinsicht eher für die Verbrennung von Kohle denn für die Verbrennung von Holz geeignet. Holz verbrennen diese Öfen mehr schlecht als recht. Soll mit Holz optimal geheizt werden, ist dafür ein geeigneter Ofen nötig.

Holz ist ein gasreicher Brennstoff und - so paradox es klingt- Holzverbrennung ist eigentlich eine Gasverbrennung. Die Holzgase treten an der Holzoberfläche aus, befinden sich also oberhalb des Glutbettes. Hier 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.

Zur Holzverbrennung haben sich Feuerstätten ohne Rost bewährt, in denen das Feuer auf dem Schamotteboden - auf dem Grund des Ofens (daher der Name 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, muß man sich klar machen, daß die Holzverbennung im Wesentlichen in drei Phasen abläuft:

1. 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

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

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.

Diese drei Phasen können übrigens gleichzeitig in einem einzigen Stück Holz von innen nach außen ablaufen.


Wie heizt man denn nun richtig und nutzt den Brennstoff Holz möglichst intensiv und umweltschonend aus?


Erste Voraussetzung für eine möglichst geringe Schadstoffemmission und Erreichung hoher Energieausbeute ist die Verwendung von trockenem Holz.

Gutes getrocknetes Holz (ca. 10% 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.

Unsere Großväter prüften die Restfeuchte immer mit einem simplen Trick:

Man hält ein Stück Holz senkrecht und gibt ein wenig Spülmittel auf das obere Ende. Danach pustet man durch das untere Ende des Holzstücks. Wenn das Spülmittel Blasen wirft, ist das Holz “trocken”.

Zweite Voraussetzung für das Projekt "Optimal Heizen mit Holz" ist, daß die Anheizphase, bei der in besonderem Maße Zersetzungsprodukte auftreten, durch die Verwendung von kleinstückigem Anfeuerholz möglichst schnell durchlaufen wird, um in den Hochtemperaturbereich zu kommen in dem dann endlich die heizwertigen Gase austreten und verbrennen können.

Notwendig ist ferner eine ausreichende Luftzufuhr, damit die ausgetriebenen flüchtigen Bestandteile zu Kohlendioxid und Wasserdampf verbrennen können.

Besonders schädlich wirkt sich übrigens eine Drosselung der Luftzufuhr während der Entgasungsphase aus, denn die Holzentgasung geht auch ohne Flammenbildung weiter (Schwelbrand).Auf diese Weise können große Teile der Holzsubstanz ohne Wärmegewinn, und damit nutzlos, ausgetrieben werden und unverbrannt in die Umwelt entweichen, bzw. 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.

Beim Fortheizen soll nicht zu viel Holz aufgelegt werden. Die Holzmenge muß stets dem Wärmebedarf angepasst sein. Lieber häufig kleinere Mengen aufgeben, als den Brennraum "vollknallen".

Werden all diese Punkte beherzigt, 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- umweltkritische Elemente wie Schwefel, Chlor und Schwermetalle praktisch fehlen, ist Holz eigentlich ein sehr umweltfreundlicher Brennstoff, bei dessen Verbrennung in erster Linie Wasser H20 (dampfförmig) und Kohlendioxid CO2 entstehen dürften.

Die Erfahrung lehrt jedoch, daß ein Holzfeuer unter Umständen auch andere Stoffe ausstossen kann, erkennbar am Qualm und am Geruch.

Ursache ist stets eine nicht vollständige Verbrennung der Holzgase, wofür in erster Linie meistens eine zu niedrige Verbrennungstemperatur (zum Beispiel wegen zu feuchtem Holz)oder aber eine für die vollständige Verbrennung unzureichende Luftzufuhr, noch dazu in einem ungeeigneten Ofen verantwortlich sind.

Durch diesen falschen Umgang mit dem eigentlich recht umweltfreundlichen Brennstoff Holz entstehen bei der Verbrennung teilweise grausliche Substanzen, wie z.B. Kohlenmonoxid, Essigsäure, Phenolen, Methanol, Formaldehyd, aromatische Kohlenwasserstoffe bis hin zu Ruß und Teer.

Insbesondere Ruß und Teer (egal ob im Ofen oder im Schornstein) sind sichere Anzeichen dafür, daß die Verbennung nicht optimal ist, denn bei der optimalen Verbrennung von Holz bleibt nichts weiter als graue Asche übrig. Der Ruß entsteht aus dem ausgegasten Kohlenstoff, der nicht vollständig verbrannt wurde, weil er unter seine Verbrennungstemperatur abgekühlt wurde. Er setzt sich an den Scheiben des Ofens oder aber in einem "zu großen" Schornstein ab.

Wie man also sieht, sollte man sich, bevor man detaillierte Betrachtungen über die Herstellerangaben zur Leistung eines Ofens oder Berechnungen über den Wirkungsgrad einer Festbrennstofffeuerstätte im allgemeinen anstellt, zunächst an das Wissen unser Vorfahren erinnern.

Heizen war früher kein "angenehmer Zeitvertreib" sondern harte Arbeit, die mit dem richtigen Bevorraten des Brennstoffes anfing und mit dem ständigen Beobachten des Flammenbildes und einer stetigen Anpassung und Korrektur der Luftzufuhr aufhört.

An der Faszination, die das Feuer auf den Menschen ausübt, hat sich in den Jahrhunderten bis heute nichts geändert.- Die moderne Wissenschaft hat die Vorgänge, die bei einer Verbrennung ablaufen, zwar transparent und verständlich gemacht, aber die Anwender ziehen hieraus nur wenig Nutzen.

Anders als früher glauben die Menschen heute, die Holzheizöfen in ähnlicher Weise wie moderne Zentralheizungssysteme, nur einschalten zu müssen und sich selbst überlassen zu können.

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.

Wir sollten lieber wieder lernen, wie unsere Vorfahren den Verbrennungsablauf zu beobachten und die richtige Anzahl von Holzscheiten zum richtigen Zeitpunkt aufzulegen und die richtige Luftmenge zu dosieren. Dann werden wir auch Öfen besitzen, die Wärme und Wohlbehagen spenden, ohne Unbehagen bei den Nachbarn und der Umwelt zu verbreiten.

- Und der angenehmste Effekt dabei ist:

Die optimale Brennstoffausnutzung kommt bei dieser Art zu Heizen von ganz alleine.