Heizen mit Holz und Sonne

Unabhängig von dem, was uns mehr Sorgen bereitet – ob es die limitierten Ölvorkommen, die Prognosen für die Klimaentwicklung oder das österreichische Außenhandelsdefizit (die Warenverkehrsbilanz belief sich in 2010 insgesamt auf „nur“ minus 4,28 Mrd EUR, Brennstoffe und Energie markierten allein ein Minus von 8,66 Mrd EUR, weitere Details unter sdb.statistik.at) sind - diese Themen sind von so immenser Bedeutung, dass jeder noch so kleine Beitrag zählt und in unserer Verantwortung liegt.

Der Artikel widmet sich einem lapidar erscheinenden Teilaspekt – dem Heizen. Die Vielfalt an Systemen ist so groß, dass es nicht einfach ist, einen guten Überblick zu behalten. Das kann dieser Artikel leider auch nicht ändern. Wir möchten jedoch mit diesem unserem Erfahrungsbericht einen Anstoß dafür geben, dass vielleicht in den folgenden Kordon Nachrichten in einer kleinen Reihe auch andere Leser ihre Beispiele vorstellen, die Hilfestellung bei einem Umstieg weg von fossilen Brennstoffen leisten können.

Heizung und Warmwasserbereitung durch Holzvergaser und Solaranlage

Unser Blockhaus (Foto) ist aus dem Jahr 1989 und verfügt über eine beheizbare Fläche von ca. 140 m2. Mit vier Personen verbrauchten wir jährlich in etwa eine Energiemenge von 25.000 kWh, die sich auf 5,5 rm Holz (11.000 kWh) für einen offenen Kamin und Herd, 800 l Öl (7.900 kWh) und 6.150 kWh Strom aufteilten. 40 % des Stroms wurde für die Warmwasseraufbereitung aufgewendet. Der Heizwärmebedarf liegt also bei 135 kWh/m2/Jahr, was durchaus typisch für ein schön verwinkeltes Haus dieser Art ist. 

2011 errichteten wir einen Stiegenhauszubau und führten gleichzeitig einen Umbau unserer Heizungsanlage durch. Südseitig wurden zwei Solarkollektoren in die Dachschräge, und vier Kollektoren in die Fassade zur Warmwasserbereitung mit Heizungsunterstützung integriert. Mit 19,8 m2 Absorberfläche liefern sie aufgrund der unterschiedlichen Neigung übers Jahr hinweg auch unterschiedlich bilanzierte Ertragswerte. Die nahezu ideal 42° geneigte Dachfläche sieht im Durchschnitt eine Einstrahlung von 1210 kWh/Jahr/m2, was einen Systemeintrag bis zu 400 kWh/m2 ermöglichen könnte. Für die Fassade ist in dieser Lage mit ca. 250 kWh/m2 zu rechnen. In der Summe rechneten wir mit einem Solaraufkommen von 20 % (Hilfestellung durch ESOP-Online unter www.viessmann.ch). Die Kombination von Dach- und Fassadenkollektoren verhindert einen zu großen Wärmeeintrag in der Sommerzeit, ermöglicht aber aufgrund der tiefer stehenden Sonne im Frühling und Herbst eine gute Effizienz durch die Fassadenkollektoren gerade in dieser Zeit.

Komplettiert wurde die Anlage mit einem 25 kW Holzvergaserkessel, der auch die Größe der Pufferspeicher bestimmte (1.600 l bzw. 2 x 800 l). Der Kessel brennt mit Hartholz (116 l Brennraum) etwa 4 h und produziert damit mehr als 100 kWh. Ein Haus unserer Art hat an kalten Tagen einen Leistungsbedarf von ca. 5 kW, die aus dem Speicher entsprechend der Zeitprogrammierung über den Tag abgegeben werden können. Man muss also winters nur einmal am Tag anheizen und in der Übergangzeit entsprechend seltener. Einer der Speicher enthält eine kleine Heizpatrone, um im Winter während Abwesenheit ein Einfrieren zu vermeiden. Das Warmwasser wird durch die Wärme aus dem Speicher mit einem Frischwassermodul/Wärmetauscher erzeugt.

Bei einem Ölpreis von (noch) 90 Cent/l kostete die kWh 9 Cent. Wohingegen bei einem Hartholzpreis von 65 EUR/rm man bei 3,25 Cent/kWh liegt. Die Differenz für 17.080 kWh/Jahr (80% der 21.350 kWh) beträgt hier 980 EUR. Die oben beschriebene 20 %ige Energieersparnis durch den Solareintrag ergibt am Holzpreis gemessen lediglich 140 EUR/Jahr. Bei der alten Öl-Strom-Variante wären es im Verhältnis aber gut 500 EUR/Jahr. Die Solaranlage ist jetzt also vor allem komfortabel, da wetterabhängig ernsthaft nur von November bis März geheizt werden muss.

Die eigentliche Dachfläche haben wir für Solarzellen reserviert, die insgesamt eine Leistung von 5 kWpeak erreichen können (siehe auch unter Solarpotenzialkataster Wien) und so unseren Jahresverbrauch erbringen könnten. Leider sind die derzeitigen Installationskosten noch so hoch, dass wir die Anschaffung nicht realisieren können - sei denn, jemand weiß da was? Die Heizung hat sich in ihrem ersten Winter bewährt. Gut 8 rm Hartholz waren in der Saison ausreichend – Sport gratis.

Kraft (Strom)-Wärme Kopplungsanlagen (KWK) mit Gas- oder auch Holzpelletkessel bieten sich als Gemeinschaftsanlagen (kleine Blockheizkraftwerke) an und werden jetzt zunehmend auch als Mikroanlagen für EFH konzipiert. Vielleicht finden sich ja bei uns am Berg einige, die in der näheren Zukunft eine alte Heizanlage erneuern müssen oder wollen. Dann empfehlen wir neue Projekte wie zum Beispiel „Kraft-Wärme Kopplung mit Holzvergaserkessel und Stromerzeuger“ [link3] zu prüfen. Zielsetzungen dieses Projektes ist es zum Beispiel einen halbautomatischen Kessel als Hauptheizung mit einer Nennleistung von 40kW mit einer Abbranddauer von mind. 6 Stunden und Befeuerung durch Großstückholz (Holzscheiter mit einer Länge von ca. 50 cm) als Brennstoff zu entwickeln. Der Kessel beinhaltet die Extraktion des brennbaren Holzgases zum Antrieb einer Kraft-Wärme-Kopplung, im weiteren Betrieb eines Stromgenerators zur Erzeugung von Strom und Lieferung des erzeugten Stroms an die Elektrizitätsgesellschaften bzw. dessen Verwendung in weitestgehend autarkem Betrieb mit zusätzlichem elektrischem Speicher.

Die Stadt Wien verlängert bis 31. Dezember 2015 die Aktion zur Förderung von solarthermischen Anlagen in der Höhe von jährlich einer Million Euro. Gefördert werden ortsfeste solarthermische Anlagen sowie Solarthermie-Wärmepumpen-Kombisysteme zur Warmwasserbereitung und für die Heizung. Wien will damit jene unterstützen, die auf erneuerbare Energien setzen. Die Förderungsrichtlinien wurden grundlegend überarbeitet, um geänderten Bedürfnissen von Förderungsnehmerinnen und- nehmern gerecht zu werden. So wurde beispielsweise die Förderungsbasis geändert. War zuvor die installierte Kollektorfläche entscheidend, wird nun der Ertrag der Solaranlage herangezogen.

Wer Fragen oder einfach nur Interesse hat, ist bei uns jederzeit gerne willkommen, um sich die Anlage auch vor Ort anzusehen. Wir würden uns freuen. Sicherlich gibt es eine Vielzahl anderer Erfahrungen mit Umbauten (Wärmedämmung, Solaranlagen) und Neubauten (Niedrigenergiehausstandard, Luft- und Grundwärmepumpen) am Kordon. Bitte ermutigt mit Eurem Know-how andere zur Nachahmung.

Text + Foto: Dr. Torsten Reda

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